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森林草莓FvPHO1;H9基因克隆与功能分析

2020-12-08阅读(965)

森林草莓FvPHO1;H9基因克隆与功能分析

论文摘要

植物PHO1基因编码磷转运蛋白,在植物磷运输过程中发挥着重要作用。本研究以森林草莓为试材,通过PCR技术从森林草莓中分离克隆出FvPHO1;H9基因并分析其表达特性,并通过RNAi技术分析了FvPHO1;H9基因功能。主要结果如下:1.从森林草莓中分离克隆出FvPHO1;H9基因,FvPHO1;H9基因的CDS碱基序列共有2289 bp,所编码磷转运蛋白共含有762个氨基酸。FvPHO1;H9蛋白中含有SPX和EXS结构域。2.克隆出约2 kb的FvPHO1;H9基因启动子区域,序列分析表明FvPHO1;H9基因启动子中存在CAAT、TATA、光响应元件、激素响应元件、逆境胁迫响应元件等多种顺式作用元件。3.利用qRT-PCR技术分析验证了FvPHO1;H9基因表达特性。FvPHO1;H9具有组织器官表达特异性,在花和叶柄中表达量高,而在幼叶、老叶、根中表达量低,在果实发育的过程中果实内FvPHO1;H9基因表达量不断升高。低Pi胁迫显著上调森林草莓根和叶中FvPHO1;H9基因的表达量,干旱胁迫和低温胁迫显著上调FvPHO1;H9基因的表达量,而赤霉素和生长素处理可以上调FvPHO1;H9基因表达量,但是效果不显著。4.FvPHO1;H9基因沉默的草莓植株的根、叶片、果实的磷含量均显著下降。FvPHO1;H9基因沉默影响了草莓植株的生长发育,表现为株高显著降低、冠径和叶片显著变小,光合作用效率下降,此外FvPHO1;H9基因沉默的草莓果实的重量和可溶性糖含量均显著下降。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  •   1.1 磷在植物中的作用
  •     1.1.1 植物磷营养元素的概述
  •     1.1.2 植物缺磷的症状
  •   1.2 磷吸收转运调控机理
  •     1.2.1 磷吸收转运概述
  •     1.2.2 磷吸收转运的分子调控机制
  •   1.3 PHO1及其同源基因的鉴定与分析
  •   1.4 本研究的目的及意义
  • 2 材料与方法
  •   2.1 植物材料
  •   2.2 试验处理
  •     2.2.1 不同浓度的KH2PO4处理森林草莓植株
  •     2.2.2 不同浓度的赤霉素和生长素处理‘Ruegen’草莓植株
  •     2.2.3 非生物胁迫处理‘Ruegen’草莓植株
  •   2.3 核酸提取与检测
  •     2.3.1 植物DNA的提取与检测
  •     2.3.2 植物总RNA提取与检测
  •   2.4 基因编码区及启动子克隆
  •     2.4.1 引物设计
  •     2.4.2 基因编码区克隆
  •     2.4.3 启动子克隆
  •     2.4.4 PCR产物检测
  •     2.4.5 PCR特异片段的回收与重组连接
  •     2.4.6 重组质粒的转化
  •     2.4.7 重组质粒的鉴定
  •     2.4.8 重组质粒的测序
  •     2.4.9 序列分析
  •   2.5 基因表达水平检测
  •     2.5.1 引物设计
  •     2.5.2 荧光定量PCR
  •   2.6 生理指标测定
  •     2.6.1 磷含量的测定
  •     2.6.2 光合参数的测定
  •     2.6.3 可溶性糖含量的测定
  •   2.7 数据分析
  • 3 结果与分析
  •   3.1 磷肥浓度对森林草莓生长和FvPHO1;H9基因表达的影响
  •     3.1.1 磷肥浓度对森林草莓叶片磷含量的影响
  •     3.1.2 磷肥浓度对森林草莓形态的影响
  •     3.1.3 营养液中磷肥浓度对草莓FvPHO1;H9基因表达的影响
  •   3.2 Fv PHO1;H9基因克隆与分析
  •     3.2.1 FvPHO1;H9基因克隆与序列分析
  •     3.2.2 不同物种PHO1;H9进化树分析
  •   3.3 Fv PHO1;H9基因表达特性分析
  •     3.3.1 FvPHO1;H9基因启动子克隆
  •     3.3.2 FvPHO1;H9基因启动子顺式作用元件分析
  •     3.3.3 FvPHO1;H9基因在不同组织器官中的表达模式
  •   3.4 非生物胁迫及外源激素对FvPHO1;H9表达的影响
  •     3.4.1 干旱和低温胁迫对FvPHO1;H9表达的影响
  •     3.4.2 赤霉素和生长素对草莓FvPHO1;H9基因表达的影响
  •   3.5 FvPHO1;H9基因功能验证
  •     3.5.1 FvPHO1;H9RNAi转基因植株的鉴定
  •     3.5.2 FvPHO1;H9基因表达水平对草莓植株磷含量的影响
  •     3.5.3 FvPHO1;H9基因表达水平对草莓植株形态指标的影响
  •     3.5.4 FvPHO1;H9基因表达水平对草莓植株光合指标的影响
  •     3.5.5 FvPHO1;H9基因表达水平对草莓植株果实品质的影响
  • 4 讨论
  •   4.1 FvPHO1;H9蛋白的结构域分析
  •   4.2 Fv PHO1;H9基因的表达特性
  •   4.3 Fv PHO1;H9基因与Pi含量的关系
  •   4.4 Fv PHO1;H9基因的功能分析
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表文章

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 崔维旭

    导师: 张志宏

    关键词: 草莓

    来源: 沈阳农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,生物学,园艺

    单位: 沈阳农业大学

    分类号: Q943.2;S668.4

    DOI: 10.27327/d.cnki.gshnu.2019.000138

    总页数: 73

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