沙冬青逆境转录表达谱的建立及分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 9次 | 上传用户:gongyang12
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
逆境胁迫,包括极端温度(低温、高温)、干旱、盐胁迫、化学毒害和光污染等,严重影响植物生长及产量,并触发植物在生理、形态、生化和分子结构等方面的一系列变化。逆境胁迫对植物生长和发育具有严重影响,传统的育种因为缺乏有效的资源而抵御逆境效果不明显,因此有必要对抗逆植物的基因资源进行深入发掘。作物在长期进化过程中获得一定的适应逆境的能力,当逆境出现时植物会有很多基因被激发表达来提高自身的抗逆能力,这些基因表达量的差异导致植物抗逆能力不同,只有成簇抗性相关基因的转录失活,才能有效提高作物的抗逆能力。沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus( Maxim1)Cheng F1)是我国特有的荒漠植物,常年处于极端低温、高温和干旱等逆境环境,具有极强的抗逆性,是开展抗逆研究的理想材料。本文以沙冬青为研究对象,进行逆境转录表达谱的构建,并对部分差异表达片段进行了初步的验证和生物信息学分析,希望从中发现高效的抗逆调控基因,为转基因育种提供资源。在优化沙冬青种子萌发和幼苗逆境处理条件的基础上,对经逆境处理的沙冬青开展cDNA-AFLP研究。在对PCR反应条件、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、转录差异表达条带(TDFs)的回收及二次PCR条件等多方面的优化后,对沙冬青在低温、高温和干旱等逆境条件下的转录表达谱进行了分析。共回收了1487条沙冬青逆境胁迫下的TDFs,并对其中536条TDFs进行克隆并获得序列信息。在此536条TDFs中,有287条得到上调表达(up-regulated expression),249条得到下调表达(down-regulated expression)。利用Blastx进行比对后,选择其中201条与NCBI数据库中已报道基因具有明显同源性的片段进行了基因差异表达生物信息学分析。在这201条TDFs中,在低温逆境中出现85条,在高温逆境中出现175条,在干旱逆境中出现93条。根据同源性最高序列的预测功能,各逆境下的TDFs均可分为细胞代谢类(Metabolism)、信号传导(Signal transduction)、运输(Transporter)、转录(Transcription)、逆境胁迫/防御相关(Cell resecue / Stress-related / Defence)、细胞生长与结构(Cell growth and structure)、光合与能量(Photosyntesis and Energy)和功能未知(Function unknown)等8个部分。这些与抗逆性相关的功能蛋白为从分子水平研究和阐释沙冬青的抗逆机制,进而发掘其中的抗逆基因资源提供了依据。采取半定量RT-PCR方法对HSPs、CP43、EIN3a和CCR-4相关因子等功能蛋白编码基因同源的TDFs进行了初步验证。结果显示,在半定量RT-PCR实验中,各基因的表达量出现了与cDNA-AFLP实验一致的上调或下调。该结果进一步证实了相关基因在逆境处理下的表达变化。
其他文献
在自然界木聚糖是仅次于纤维素的第二大丰富的多聚糖。木聚糖的结构非常复杂,其主链是D-吡喃木糖通过β-1,4糖苷键连接形成,侧链上还连接有阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、阿魏酸酯基、乙酰基等不同的取代基,因此,木聚糖的完全降解需要多个酶的共同作用才能完成。其中,木聚糖酶作为主酶以内切的方式作用于木聚糖的主链,阿拉伯呋喃糖苷酶则是侧链降解酶,并对主链的降解起到重要的促进作用。本论文以已报道的来源于Paeniba
在过去的30年当中,转基因技术在动物遗传育种和新品种选育中的研究,已经在生物学和动物学领域取得了引人注目的进展。传统的制备转基因动物方法主要有逆转录病毒感染法,胚胎干细胞法和显微注射法等,但每种方法都有其缺陷,限制了其在今后动物遗传育种中的广泛应用。精子介导法因具有诸如成本低廉,转染效率高,操作简便,以及不需要昂贵的设备等优点,逐渐成为一种非常有前景的转基因方法。同时,纳米颗粒在基因转染中的应用,
蛋白激发子是一类源自病原菌的能够诱导植物抗性的蛋白质,具有增强植物抗病、抗逆的能力。蛋白激发子PevD1是分离自大丽轮枝菌(V.dahliae)的一个新型激发子,能够引起烟草过敏反应,诱导烟草植物防卫物质的产生和积累。为了深入探讨PevD1的作用机理,本研究通过对PevD1重组原核表达,获得了大量的目的蛋白,经过PevD1蛋白晶体条件的筛选与优化,获得了具有高衍射能力的单晶;通过晶体衍射数据收集,
耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans R1)能在多种逆境下生存,被称为“世界上最顽强的细菌”。基因组分析显示耐辐射异常球菌中含有20种组氨酸激酶和26种反应调控蛋白,存在多个双组分系统。迄今有关研究报道甚少,开展耐辐射异常球菌双组分系统的生物学功能及其参与胁迫的反应调控作用,为耐辐射球菌适应极端环境及抗性机制的深入研究奠定基础。耐辐射异常球菌全局调控蛋白IrrE缺失突变株
新形势下,我国的大学教育提出"课程思政"教学理念,提出将"课程思政"融入到体育排球课程的教学中,让其能够科学的融合在一起。以此实现体育知识、体育技能以及政治思想的有机融合教学方法。同时,通过这种方式,还能够加强我国大学生的政治思想教育,提高大学生的整体思想教学。文章是对新形势下"课程思政"理念融入大学体育排球课程路径的探究。
我国智能电网发展的关键内容与基础目的便是规模化新能源电力的安全高效利用。本文对规模化新能源于电力的影响进行了分析,并阐述了新能源电力的概念和特点,对当下所出现的问题进行了分析,并提出了相关解决措施,希望可以为相关行业工作者提供参考。
立德树人是德育课程的根本任务,引导儿童热爱生活,学会关心,积极探究是德育课程的核心。德育教师如何让学生成为发现者,探索者,将道德教育落到实处,进行探究式课堂教学便能够使学生在螺旋递进式的探究中形成良好品德与行为习惯,从而充分体现德育课程的生活性,活动性,综合性,开放性。
在新时代乡村教育振兴的背景下,乡村教师的可持续发展能大力促进乡村教育的进步,推进乡村教育的发展。回顾我国乡村教师发展的百年历程,探究新时代乡村教师建设,是新时代乡村发展以及乡村教育振兴的核心问题。为此,我国乡村教师队伍建设应聚焦问题,推进乡村教师职业培训,增进乡村教师社会荣誉感,完善乡村教师激励机制。
语文学科"工具性与人文性统一"的特点决定了语文教学中的育人功能,现行小学语文教材内容的编排也为教师依托教材对学生进行"立德树人"教育提供了可能,尤其是教材中典型课例所具有的鲜明主题,教师可以此为媒介对学生适度进行崇尚行为之美、欣赏自然之美、品味艺术之美、探索科学之美等方面的教育,有效实现语文课程"立德树人"的育人功能,帮助学生成长为一个有道德、有担当、有追求的人。