甜菜病毒诱导基因沉默体系建立及抗旱基因功能验证

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1、理学硕士学位论文甜菜病毒诱导基因沉默体系建立及抗旱基因功能验证ESTABLISHMENTOFVIRUS-INDUCEDGENESILENCEINGINBETAVULGARISANDITSAPPLICATIONFORFUNCTIONALANALYSISOFDROUGHT-STRESS-RESPONSIVEGENES龚攀哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：Q78学校代码：10213国际图书分类号：577密级：公开理学硕士论文甜菜病毒诱导基因沉默体系建立及抗旱基因功能验证硕士研究生：龚攀导师：崔杰副教授申请学位：理学硕士学科：生物学所在单位

2、：生命科学与技术学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:Q78U.D.C:577DissertationfortheMaster’sDegreeinScienceESTABLISHMENTOFVIRUS-INDUCEDGENESILENCINGINBETAVULGARISANDITSAPPLICATIONFORFUNCTIONALANALYSISOFDROUGHT-STRESS-RESPONSIVEGENESCandidate：PanGongSupervisor：AssociateProf.Ji

3、eCuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：BiologyAffiliation：SchoolofLifeScienceandTechnologyDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要甜菜是世界上重要的制糖作物，干旱胁迫是制约甜菜产量的重要因素之一，培育耐旱性甜菜可以促进甜菜产业的发展。深入挖掘抗旱基因功能，研究甜菜的抗旱机

4、制对于甜菜育种具有重要的意义。随着甜菜基因组的测序完成，大量的序列信息需要被分析鉴定。近十年内，病毒诱导基因沉默技术被应用于许多模式植物和作物反向遗传学的基因功能分析，在研究抗逆相关基因功能上具备不需要遗传转化，花费低，实验周期短，高通量等优点,因此在本课题中针对甜菜病毒诱导基因沉默体系建立和利用该体系来进行抗旱相关基因功能验证做了一系列研究，并获得了如下成果：1.利用PEG6000模拟干旱环境对13份甜菜种质资源进行干旱胁迫处理，通过一系列的生理生化指标测定，从中鉴定出了抗旱性较强和抗旱敏感的材料，用于甜菜病毒诱导基因沉默体系建立和抗旱基因

5、功能验证实验。2.克隆了甜菜PDS基因片段，利用烟草脆裂病毒，构建了甜菜PDS基因沉默载体，使用农杆菌介导侵染甜菜，成功在甜菜中沉默了PDS基因，使甜菜叶片中叶绿素合成受阻，叶片被漂白，成功建立了甜菜病毒诱导基因沉默体系，这也是病毒诱导基因沉默在甜菜中的首次应用。3.模拟干旱胁迫处理甜菜幼苗，通过qRT-PCR分析了甜菜Badh，P5cs，Bip基因在模拟干旱后的表达水平，结果表明甜菜P5cs基因与干旱胁迫相关性较强。4.构建了甜菜P5cs基因沉默载体，在沉默P5cs基因后，甜菜的抗旱性明显降低，证明本研究建立的甜菜病毒诱导基因沉默体系可用于

6、分析抗逆基因功能。关键词：甜菜；干旱胁迫；病毒诱导基因沉默；TRV病毒；抗旱基因-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractBetavulgarisisthemostimportantsugarcropsintheworld,droughtstressisanimportantfactorrestrictingBetavulgarisproduction,andcultivationdrought-tolerantsugarbeetscanpromotethedevelopmentoftheBetavulgarisindustry.A

7、nalysisdroughtresistancegenefunctionandBetavulgarisdroughtmechanismsisofgreatsignificanceforBetavulgarisbreeding.WiththeBetavulgarisgenomesequencing’saccomplishment,alargeamountofsequenceinformationneedstobeidentified.Overthelastdecade,VIGShasbeensuccessfullyusedasreversege

8、neticstechniqueforgenefunctionanalysisinvariousmodelplants,aswellascropplants.Itha