高粱ATP合成酶E亚基编码基因(SbATPase-E)的克隆及其抗逆功能研究
干旱严重的影响了作物的生长和产量。利用基因工程的手段提高作物的抗旱性成为作物育种中的一个重要途径。其中，获得有价值的目标基因成为这一途径的瓶颈。因此，快速高效的挖掘抗旱基因在作物育种中有着重要的意义。 全长cDNA过表达系统[FOX(Full-length cDNA over-expressing gene)hunting system]只需要知道全长cDNA就可以解析基因功能。本实验在前期构建的高粱全长cDNA文库中筛选抗旱相关基因。对其中的一个SbATPase-E基因进行了详细的功能鉴定。主要的实验结果如下: (1)利用FOX全长cDNA过表达系统筛选高粱抗旱相关基因 实验室前期构建高粱FOX拟南芥库，对转基因拟南芥T1代进行干旱处理，收获存活单株。T3代表型鉴定及分子水平鉴定，得到7个与抗旱相关的基因。 (2)SbA TPase-E基因抗逆相关功能研究 从筛选到的7个抗旱相关基因中选择SbATPase-E基因进行详细的功能研究。发现该基因提高了转基因拟南芥的耐旱性和耐盐性。为了进一步研究该基因的功能，对过表达转基因拟南芥的耐旱性、耐盐性、种子萌发率以及抗逆性相关基因进行了鉴定。NaCl和ABA处理的过表达转基因拟南芥种子萌发率显著提高。甘露醇、氯化钠处理下转基因拟南芥根部相对于野生型发达。逆境条件下转基因拟南芥植株较野生型植株根系发达很可能是转基因植株较野生型植株耐旱性和耐盐性提高的主要原因。NaCl和ABA处理下的高粱幼苗相对于正常生长条件下的高粱幼苗中SbATPase-E基因表达显著提高。通过对过表达转基因拟南芥中其他抗旱相关基因的表达分析发现，干旱条件下过表达植株中DREB2A、P5CS1、RD29A、RAB18、ABI1基因的表达上调。高盐处理的转基因拟南芥中SOS1、SOS、SOS3基因相对于野生型表达量增加。这些抗逆基因的上调表达可能是转基因植株相对于野生型植株抗逆性提高的主要分子机制。
高粱;SbATPase-E基因;抗逆功能;基因克隆
河北科技师范学院
硕士
生物化学与分子生物学
杜金友;黎裕
2015
中文
S514
56
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）