亚洲棉（Gossypium arboreum L.）石系亚1号耐旱相关基因的克隆

摘要

干旱是影响植物优良遗传特性充分表达的主要逆境因子之一,大部分中国棉花种植区域水资源紧缺,建立稳定有效的耐早评价及鉴定标准,开展棉花耐旱性研究,选育和培育耐旱品种对棉花生产具有重要意义. 本实验分别选用8个陆地棉、2个海岛棉、2个亚洲棉品种作为材料进行耐旱水平试验,建立了采用PEG鉴定的快速棉花幼苗耐旱性评价体系:3～6片真叶的棉花幼苗为材料,在PEG6000溶液浓度为17﹪(W/V)时,12 h连续处理后棉花幼苗的成活率与田间早棚鉴定结果有较高的一致性.此方法简单、快速,易操作,基本可用于棉花品种的耐旱性评价与鉴定工作,并将为棉花耐旱分子生物学研究奠定基础,与传统的鉴定方法结合,会提高对棉花耐旱资源筛选和育种工作的效率. 本文在亚洲棉石系亚1号耐旱水平试验中,鉴定结果为抗旱水平(成活率>85﹪).在前期已经摸索出的胁迫条件(PEG6000溶液浓度为17﹪)下,1～5h内诱导耐旱相关基因的充分表达,利用RT-PCR方法克隆亚洲棉石系亚1号耐旱基因,分离到亚洲棉三个耐旱相关基因:P5cs、胞质和叶绿体Cu/Zn-SOD基因的中间保守区片段,通过RACE技术,得到了亚洲棉胞质和叶绿体Cu/Zn-SOD基因的全长序列,已提交数据库注册,分别命名为Gacytsod和Gachlsod.对核酸和蛋白序列进行了比对与分析之后,在17﹪PEG6000处理0、1、2、3、4、5h后的材料的cDNA为模板,内参引物的选择:UBQ7 partial sequence(198bp),开展上述基因的半定量RT-PCR,初步研究了在旱胁迫下的表达规律.结果显示在0-5 h胁迫的范围内:P5CS基因的表达量随着时间的增长不断上升; Gachlsod的表达量始终保挣恒定,几乎没有变化;而Gacytsod的表达量先有所减少,在2 h时显著低于1 h,而后逐步增加.结果与同时期SOD酶活变化曲线与检测到的Gachlsod mRNA的表达量的动态变化一致. 文中根据分析的结果,构建了由35s和rd29A启动子驱动的组成型和旱诱导型的Gacytsod基因植物表达载体pBISOD和pBIRDSOD.检测得到的阳性克隆现已转入农杆菌LBA4404,可用于下一步的植物遗传转化,验证基因功能.

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

独创性声明及关于论文使用授权的声明

第一章引言

1.1植物耐旱性研究概况

1.2国内外植物吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的研究进展

1.3国内外植物超氧化物歧化酶(SOD)的研究进展

1.4植物抗逆基因分离策略

1.5本研究目的和意义

1.6实验技术路线

第二章棉花幼苗耐旱性PEG胁迫评价方法的研究

2.1实验材料

2.2实验方法

2.3实验结果与分析

2.4结论与讨论

第三章亚洲棉耐旱相关基因的克隆及序列分析

3.1实验材料

3.2实验方法

3.3实验结果与分析

3.4结论与讨论

第四章耐旱相关基因旱胁迫表达分析及植物表达载体的构建

4.1实验材料

4.2实验方法

4.3实验结果与分析

4.4结论与讨论

第五章结论

5.1全文结论

5.2研究展望与预期结果

参考文献

附录

致谢

作者简历