小麦TaASR2-B基因在种子萌发中的功能研究

小麦TaASR2-B基因在种子萌发中的功能研究

论文摘要

高等植物的正常发育过程包括种子萌发、生长和衰老,这些过程需要众多基因参与调控。ASRs(ABA-,stress-,and ripening-induced)是一类植物特有的基因,1993年在番茄中首次被发现。ASRs参与植物响应ABA、逆境胁迫和果实成熟等过程,与ABA、糖信号通路等相互联系,并影响植物的生长发育过程。为了进一步探究ASRs的功能,本研究将实验室早期克隆得到的TaASR2-B基因转化拟南芥,并发现高浓度葡萄糖处理下转基因拟南芥种子提前萌发。在此基础上,本研究就TaASR2-B可能影响种子萌发的机制展开研究,并取得如下研究结果:(1)生物信息学分析发现TaASR2-B为亲水性蛋白,具有ASR家族保守结构域ABAWDS,与二穗短柄草BdASR5和水稻OsASR2亲缘关系最近。(2)器官特异性分析显示TaASR2-B在四叶期的幼根中表达量相对较高;亚细胞定位观察结果表明TaASR2-B在整个细胞中均有表达。(3)通过农杆菌侵染法成功获得表达TaASR2-B基因的转基因拟南芥。转基因拟南芥对比野生型在7%葡萄糖处理下的种子萌发提前,对高浓度葡萄糖相对更不敏感。(4)基因表达及生理指标分析显示表达TaASR2-B拟南芥株系中,糖和ABA相关基因的表达量及ABA含量与野生型相比均有所降低。(5)构建pHIS2-AtABI4-CE1、pHIS2-TaABI4-CE1、pGADT7-TaASR2-B以及pBI121-AtABI4-Promoter-GUS载体。酵母单杂交实验表明TaASR2-B可能与ABI4启动子上的CE1元件结合;GUS染色实验发现TaASR2-B抑制ABI4的表达。本研究发现了小麦ASRs新的功能,并对其功能发挥的机制进行了初步研究,为深入探讨ASRs的功能以及机理奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 糖在植物中的作用
  •   1.2 ABI4 概述
  •   1.3 ASR概述
  •   1.4 本研究的目的及意义
  •   1.5 研究内容
  •   1.6 技术路线
  • 2 TaASR2-B基因的生物信息学分析
  •   2.1 实验材料
  •   2.2 实验方法
  •   2.3 实验结果与分析
  •   2.4 讨论
  • 3 TaASR2-B基因的表达分析和TaASR2-B的亚细胞定位分析
  •   3.1 实验材料
  •   3.2 实验方法
  •   3.3 实验结果与分析
  •   3.4 讨论
  • 4 TaASR2-B基因在种子萌发中的功能研究
  •   4.1 实验材料
  •   4.2 实验方法
  •   4.3 实验结果与分析
  •   4.4 讨论
  • 5 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 展望
  •   本研究的主要创新点
  • 致谢
  • 参考文献
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 周钰

    导师: 杨广笑,何光源

    关键词: 小麦,种子萌发,糖信号通路

    来源: 华中科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,生物学,农作物

    单位: 华中科技大学

    分类号: Q943.2;S512.1

    DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.002018

    总页数: 78

    文件大小: 2219K

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