刚毛柽柳ThSCL32转录因子耐盐下游调控机制分析
GRAS转录因子属于植物特异性蛋白家族，除参与植物生长发育外还参与植物对多种非生物胁迫的响应。前期研究中，从刚毛柽柳中克隆获得了ThGRAS1基因(属于GRAS家族中SCL亚族SCARECROW-LIKE32蛋白，故将其重新命名为ThSCL32)，证实该基因具有耐盐功能，本研究进一步对ThSCL32基因耐盐调控的下游机制进行了初步分析，鉴定获得该基因调控的下游靶基因，并对靶基因的耐盐功能进行了鉴定，具体结果如下: 将pROKII-ThSCL32、pFGC5941-ThSCL32及空pROKII载体瞬时转化到刚毛柽柳中，获得瞬时过表达(OE)、抑制表达(SE)和对照转基因柽柳(CON)，对三种转基因柽柳进行转录组测序分析。结果显示，与CON组相比，SE组上调表达的基因有1623个，下调表达的基因有2275个。而OE组的上调基因和下调基因分别为254个和473个。其中83条差异表达基因是三组材料共有的。经刚毛柽柳基因组分析后筛选出21条具有完整序列的基因作为ThSCL32的可能靶基因。 本研究将ThSCL32转录因子构建到pGADT7载体上，利用酵母反式单杂交技术从文库中获得19条随机序列。其中包括4种已知元件CAAT-BOX、Unnamed-4、GT1-motif、TATA-box及15条未知元件(W1-15)序列。通过对未知元件W1(ACGTTGTTGT)进行系列缺失，发现分别从左右两边缺失四个碱基都不影响其正常生长。分析可能靶基因的启动子发现，未知元件W1的部分缺失片段普遍存在。通过染色质免疫共沉淀试验证实，ThSCL32能够直接结合到ThPHD和ThGH3.1的启动子上，说明ThSCL32可能能够通过特异地识别ThPHD启动子上的W1元件(ACGTTG)从而调控ThPHD。 为了进一步分析ThSCL32调控的下游基因ThPHD是否也具有耐盐功能，构建了ThPHD基因的过表达载体pROKII-ThPHD和抑制表达载体pFGC5941-ThPHD，将空pROKII载体作为对照瞬时转化到刚毛柽柳中，分别获得了过表达(OE)、抑制表达(SE)及对照(CON)刚毛柽柳转基因植株，分析比较了120mmol NaCl胁迫前后三种转基因刚毛柽柳中H2O2含量、MDA含量及脯氨酸含量。结果显示，NaCl胁迫条件下，ThPHD过表达植株的H2O2和MDA含量最低，游离脯氨酸积累量最多，对盐胁迫环境反应较弱。表明盐胁迫下ThPHD过表达可能通过降低植株的H2O2和MDA积累，增加脯氨酸积累量来增强转基因植物的耐盐能力。本研究结果为进一步的了解刚毛柽柳耐盐调控机制奠定基础。
刚毛柽柳;ThSCL32蛋白;盐胁迫;基因表达
东北林业大学
硕士
林木遗传育种
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2020
中文
S793.501
2021-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）