棉花ghphot1和ghphot2基因的克隆及功能鉴定

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1、’味护Ｖ＞术斬—ｒ去■－；Ｘ＊ｉ－ｉ？、．乐１（讀处，，产１沪单位代码１０４７５乎＾学号１０４７巧１２０９７９！Ｊ￣￣分类号Ｑ２Ｉ皆為乂聲硕ｉ学位论文＂棉花Ｇ々ｉＷ０７７和Ｇ／ｆｉｉｒｏ７７基因的克隆及功能鉴定学科：、专业细胞生物学硏究方向：植物基因工程申请学位类别：理学硕±—￣｜１１占ＨＴ１片甲１目人；问耿指导教师：张聽教授啤左‘二〇—五年五月＇＇关于学位论文独立完成和内容创

2、新的声明本人向河南大学提出硕壬学化申请。本人部重声明：所呈交的学位论丈是人独立完成的，本在导师的指导下，对巧研究的课题有新的义解。据我巧知除■丈中加枯谎明，论丈特别、标泣和致础的化方外中不包括其化人芭蛙发表或撰、吾过的巧究成果，也不紅括其他人为获得化何抵Ｔ科研机牺的学位或化书而一使巧过的衬料。与我同工作的同事对本研究巧做的巧何京献均已在论克中忡了巧确的说巧并表示了谢意。．菩左学位申请人（学化论立作者）：、杳或足２曰Ｄ年月关于学位论文著作权使用攪权书本人姪河南大学审掠化准

3、投子硕壬学位。作为学位论义的作者，本人完全．了解并同意河信南大学有共保留Ｍ吏巧学位论丈的要求，目Ｐ河南大学有权向国家本固和书馆、科研息、机构、載据收集机构和人本巧校权固河书馆等提惧学位诺丈（紙巧文电子丈本）权供公众玻检索、查阅。本南大学出于宣杨．．展览学校段学保衣冉发展和进行学术交等目的，可枯采取无盤本印、韶印、柏描和拷巧等复制手、汇编学位论丈（純质丈丈在本和解电子）。（渉及保密内容的学位论位论文作密者盾适巧本撲权书）学位获得者（学）签左：＾Ｉ，２。曰位论文指歹Ｉ、

4、学导教师菩名：）《Ｓ复２。＾月曰CLONINGANDFUNCTIONALCHARACTERIZATIONOFGhPHOT1ANDGhPHOT2GENESADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByGaoGeSupervisor:Prof.ZhangXiaoMay,2015摘要棉花是喜光喜温的植物，

5、在世界各地都有种植。光照是棉花正常生长不可缺少的重要因素之一，对棉花的产量和质量都有很大的影响。目前对棉花和光照关系的研究，主要集中在光照时间和光照强度对棉花的影响，以及不同光质如红光和蓝光等对棉花产量的影响，但有关棉花光受体的研究还未见报道。已有研究证明参与向光性的受体主要是向光素、隐花色素和光敏色素。向光素是一种常见的光信号受体，参与蓝光诱导下植物的向光反应、气孔开放和叶绿体运动等诸多反应。目前在苔藓、拟南芥和玉米等植物中陆续发现了两种蓝光受体，分别为PHOT1和PHOT2。PHOT1和PHOT2的C末端含有

6、Ser/Thr蛋白激酶区域，N端含有与黄素单核苷酸结合的两个区域。PHOT1在弱光下具有捕光的作用，通过调节叶绿体聚光运动增强光合作用效率；PHOT1和PHOT2在强光下具有避光的作用，通过叶绿体避光运动和调节叶片伸张度减少强光对植物的危害。最新研究表明，PHOT2参与植物抗旱过程，通过调节气孔开度等一系列反应增强植物的抗旱性。本研究以拟南芥AtPHOT1和AtPHOT2蛋白序列作为探针，在Phytozome网站对雷蒙德氏棉的蛋白数据库进行序列同源性比对，发现两个同源度分别为73.9%和72.4%两个基因，基因编

7、号分别为Gorai.003G139300和Gorai.008G012600。通过同源性比对发现，这两个基因与可可中的PHOT1和PHOT2为同源基因；蛋白结构分析表明，二者都有向光素蛋白的典型结构，既C端为Ser/Thr蛋白激酶区，N端含两个PAS结构域；KEGG数据库显示这两个基因为棉花PHOT1和PHOT2基因，并命名为GhPHOT1、GhPHOT2。本实验分别在拟南芥和棉花中验证GhPHOT1和GhPHOT2基因的功能。首先将构建好的棉花GhPHOT2基因的超表达载体，通过农杆菌侵染法侵染拟南芥phot1p

8、hot2双突变体以及phot2单突变体植株，鉴定并筛选出阳性苗，叶片表型回补实验证明，与对照植株相比，phot1phot2-GhPHOT2双突变体阳性植株叶片表型得到回补；在100μmol.m-2.s-1强蓝光下，以拟南芥phot1phot2-GhPHOT2和phot2-GhPHOT2阳性植株叶片I为材料，通过小孔透射、叶绿体运动和气孔开度实验，证明GhPHOT2基因参与