胡楊CDPK等3個(gè)耐鹽基因的克隆與功能分析.pdf

1、胡楊(Populus euphratica)是我國(guó)西北沙漠唯一能成林的高大喬木樹(shù)種，對(duì)鹽堿、干旱、極端溫度等抵抗能力較強(qiáng)，是研究林木抗逆機(jī)理的候選模式樹(shù)種。因此，通過(guò)研究胡楊耐鹽基因的功能對(duì)于揭示樹(shù)木耐鹽性分子機(jī)理具有重要意義。其中CDPK基因作為第二信使的鈣離子是高等植物細(xì)胞中普遍存在的信號(hào)分子，幾乎介導(dǎo)了植物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的所有反應(yīng)。F-box蛋白在泛素-蛋白酶體途徑中能夠特異識(shí)別底物蛋白，調(diào)節(jié)多種激素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，并響應(yīng)

2、多種非生物脅迫，參與植物抗逆途徑。本論文通過(guò)對(duì)收集的胡楊天然種質(zhì)資源全基因組深度重測(cè)序并進(jìn)行耐鹽性狀的GWAS分析，篩選出耐鹽候選基因CDPK、F-box及未知功能新基因，并通過(guò)克隆、表達(dá)特性分析、亞細(xì)胞定位、轉(zhuǎn)化擬南芥和轉(zhuǎn)化胡楊原生質(zhì)體的耐鹽性測(cè)定，探究胡楊CDPK、F-box及未知功能新基因的功能特性，為深入解析胡楊的耐鹽分子機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　胡楊CDPK基因全長(zhǎng)822bp，編碼273個(gè)氨基酸。qRT-P

3、CR結(jié)果表明胡楊CDPK基因在各組織中均有表達(dá)，無(wú)組織特異性，其表達(dá)受鹽、高溫、低溫、干旱和ABA脅迫誘導(dǎo)。CDPK啟動(dòng)子表達(dá)模式分析表明，兩周的擬南芥幼苗，其葉脈，下胚軸與根部連接處和根尖處表達(dá)量高。PEG介導(dǎo)的胡楊原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)發(fā)現(xiàn)CDPK蛋白在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都表達(dá)。擬南芥種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)證實(shí)超量表達(dá)CDPK基因能夠提高擬南芥種子的耐鹽性。
　　胡楊F-box基因全長(zhǎng)1086 bp，編碼361個(gè)氨基酸，含有一個(gè)F-box d

4、omain和一個(gè)F-box associated domain。qRT-PCR結(jié)果表明胡楊F-box基因在各組織中均有表達(dá)，無(wú)組織特異性，其表達(dá)受鹽、高溫、低溫、干旱和ABA脅迫誘導(dǎo)。PEG介導(dǎo)的胡楊原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)發(fā)現(xiàn)F-box蛋白定位于細(xì)胞核上。流式細(xì)胞分析技術(shù)證實(shí)超量表達(dá)F-box基因能夠提高胡楊原生質(zhì)體的耐鹽性。
　　胡楊未知新基因全長(zhǎng)519 bp，編碼172個(gè)氨基酸;qRT-PCR結(jié)果表明胡楊未知新基因在各組織中均有表達(dá)