小麦耐盐相关基因的克隆和功能研究

《小麦耐盐相关基因的克隆和功能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要植物耐盐性研究不仅对作物遗传改良有重要意义，而且还是植物基础生物学研究的一个重要组成部分。因此，植物耐盐相关基因的克隆受到人们广泛的关注。近年来，随着分子生物学的迅速发展，科学家们发现并克隆了一些植物耐盐相关基因，但离人们的期望值还相差很远。本研究利用本室的实验材料小麦耐盐品种RH8706．49，根据基因芯片上提供的探针的信息(随着盐胁迫时间的延长表达量呈上升状态)，在NCBI网站通过EST比对进行电子克隆，得到两个含完整ORF区的cDNA序列，通过RT-PCR分别将其克隆，并分别命名为TaMIP(TriticumasetivumL．M面

2、orintrinsicproton)和TaRSP(THticumasetivumL．Rootspecificprotein)。本实验重点研究了TaMIP基因，通过DNAstar软件对其生化性质进行了预测，该基因编码300氨基酸的蛋白，分子量32270．40m．W，等电点7．43。在NCBI网站预测了其保守结构域，含有两个Asn．Pro．Ala(NPA)基序。通过实时定量PCR技术检测TaMIP基因在小麦受到NaCl、ABA、PEG和冷胁迫时的表达模式，TaMIP基因在叶中受到NaCI、ABA、PEG和冷胁迫时表现出不同程度的上调，TaMIP基

3、因在根中受到NaCl、ABA和PEG胁迫时表现出不同程度的上调，而在冷胁迫中受到抑制。同时分别构建了用于定位和功能研究的双元表达载体TaMIP．GFP和TaMIP，并转化了拟南芥。亚细胞定位的结果初步显示该基因定位于细胞膜和细胞质中。通过对转基因拟南芥的萌发率、根长、整体植株的耐盐性的功能研究，显示该基因在一定水平上提高了转基因拟南芥的耐盐性。通过定量PCR技术检测了野生型和转基因拟南芥中耐盐相关基因ADHl、RD29B、KIN2、CORl5a和P5CSl，结果显示与对照相比，P5CSl、ADHl、RD29B上调，RD29B上调尤为明显，转基

4、因植株表达量约是野生型的11倍；KIN2和CORl5a出现不同程度的下调，转基因拟南芥中CORl5a受到严重抑制。通过定量PCR分析CDPK盐通路中FRYl、SADl基因，FRYl野生型和转基因植株表达量没有变化，SADl转基因植株与野生型相比轻微上调；SOS盐通路中SOS3、SOS2基因，SOS3的表达量没有变化，SOS2转基因植株与野生型相比下调。根据在拟南芥中过表达TaMIP基因对不同信号通路下游基因的影响作用，推测TaMIP基因可能是盐通路中的下游终端功能基因。用原子吸收法检测了转基因和野生型拟南芥的N矿、K+、CE+离子含量，转基因

5、拟南芥中K+、Ca2+含量高于野生型，而Na●离子含量低于野生型，符合植物的耐盐机理。同时检测了转基因V和野生型拟南芥的Pro含量，转基因拟南芥的Pro含量高于野生型，符合植物的耐盐机理。关键词：小麦TaMIP基因耐盐转基因拟南芥VIAbstractSalt-toleranceplanthasimportantsignificancenotonlyforthestudyofgeneticimprovementofcrops，butalsothebasicbiologyofplantasanimportantcomponent．Therefor

6、e，thecloningofsalt—toleranceplantgenehascausedpeople’Swidespreadattention．Inrecentyears，withtherapiddevelopmentofmolecularbiology,scientistshavefoundandclonedanumberofgenesrelatedtosalt-toleranceplant，butitisfarfromthepeople’Sexpectations．Usingourlaboratorysalt-tolerancewhe

7、atvarietiesRH8706-49andaccordingtothegenechipinformation(theexpressionisrisingwiththetimeextentionofsaltstress)．Igottwoelectronicclonesthroughtheprobe，whichcontaincompleteORFrespectively,thenIusedRT-PCRtechnologytoclonethetwogenes，andwerenamedTaMIP(TriticumasetivumL．Majorin

8、trinsicprotein)andTaRSP(TriticumasetivumL．Rootspecificprotein)．Thisexperimentfocus