H2S对干旱胁迫下小麦D1蛋白周转的影响及相关基因的克隆

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a75838928
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
干旱是影响作物产量的主要非生物胁迫之一。近年来的研究认为硫化氢(H2S)能够提高植物对干旱的耐受性。为了探索H2S对小麦抗旱性的效应与机理,本文以洛旱6号(耐旱品种)和中国春(干旱敏感型品种)小麦为材料,研究了外源H2S对干旱胁迫下小麦叶绿体PSII光化学活性及D1蛋白周转的影响,对H2S合成关键酶基因TaLCD和TaDCD及D1蛋白降解基因TaDeg1、TaDeg2、TaDeg5、TaDeg7、TaDeg8、TaFts H1/5、TaFts H2/8和TaPBCP进行克隆测序,并通过农杆菌介导法将TaLCD和TaDCD进行遗传转化,获得了拟南芥转基因植株。主要实验结果如下:1.H2S缓解了干旱胁迫对小麦幼苗造成的伤害。使用硫氢化钠(Na HS)(一种H2S供体)处理后,与干旱胁迫处理组相比,小麦幼苗长势较好,小麦叶片相对水分含量(RWC)明显增加,硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和过氧化氢(H2O2)含量显著降低,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性显著提高。说明H2S增强了小麦的抗氧化系统,增强了其清除活性氧的能力,缓解了干旱对小麦的氧化胁迫。2.H2S缓解了干旱胁迫对小麦叶片光合作用的抑制。在施加Na HS后,在相同的干旱胁迫下,小麦幼苗的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q P)均较未施用Na HS的植株显著提高,而非光化学猝灭系数(q N)明显降低,各项荧光参数指标均恢复到接近对照组水平,说明外源硫化氢能够减轻干旱胁迫对植物PSII的损伤,维持PSII的光化学效率,保证光合作用的进行。3.H2S促进了D1蛋白的快速周转,保护了PSII的修复循环。D1蛋白是PSII反应中心最易受损的蛋白。干旱胁迫下,在用Na HS处理以后,与不用Na HS处理相比,D1蛋白含量和磷酸化的D1蛋白含量均显著降低,但转录水平上Psb A基因(D1蛋白合成基因)的表达量明显提高,可能是因为STN8(D1蛋白磷酸化基因)和D1蛋白降解相关基因(Deg1、Deg5、Deg8、Fts H2/8和Fts H1/5)表达显著提高造成的结果。说明H2S通过促进D1蛋白的快速周转缓解了干旱胁迫对PSII的损伤,而不仅仅是提高D1蛋白的含量。4.克隆了H2S合成及D1蛋白周转相关的基因,为了解H2S作用的分子机理提供基础。运用电子克隆技术得到了TaLCD、TaDCD及D1蛋白降解基因TaDeg1、TaDeg2、TaDeg5、TaDeg7、TaDeg8、TaFts H1/5、TaFts H2/8和TaPBCP的全长或部分序列,然后根据拟南芥和二穗短柄草中的同源基因设计同源引物,以小麦(中国春)c DNA为模板对这些基因进行了克隆,最终得到TaLCD(1398bp),TaDCD(1263bp),TaDeg1(1284bp),TaDeg2(1803bp),TaDeg5(936bp),TaDeg7(3276bp),TaDeg8(1338bp),TaFts H1/5(2063bp),TaFts H2/8(2022bp)和TaPBCP(969bp)的CDS区序列。将这些基因分别与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和二穗短柄草(Brachypodium distachyon)做同源性对比发现,与二穗短柄草的同源性更高。5、分别构建了TaLCD和TaDCD的过表达载体,以拟南芥为受体材料,通过农杆菌介导法对其进行遗传转化,并对遗传转化获得的转基因拟南芥进行了初步鉴定,得到了TaLCD和TaDCD转基因拟南芥的阳性植株,为进一步研究TaLCD和TaDCD的功能奠定了基础。
其他文献
本文以GMA-AA-MBAA为合成体系,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酰胺(AA)为单体,N,N-亚甲基双(丙烯酰胺)(MBAA)为交联剂,在致孔剂甲酰胺的存在下,通过双油相悬浮聚合制得一
  It is of great importance to develop well-designed tumor-targeting theranostic nanoplatform based on the nanomaterials with good stability in physiological
会议
新疆野生油菜是分布在中国新疆的一个野生群体,抗裂荚,对菌核病抗性较强,芥酸及硫甙含量低,具有雄性不育细胞质,是十字花科植物育种的优良种质资源。体细胞杂交不仅可以克服有性杂交不亲和性障碍,而且还能够将一些优良的农艺性状及野生种的有用性状快速引入栽培种,在植物种质资源创新和品种改良中发挥其独特的作用。原生质体融合涉及了双亲的细胞质,它不仅可以把细胞质基因转移到全新的核背景中,也可以使叶绿体基因组或线粒
核小体结构外的伸出的N端“尾巴”是许多修饰发生的位置,比如磷酸化、乙酰化、泛素化、Sumo化、糖基化、甲基化、ADP-核糖基化等等。这些修饰在信号转导方面具有非常重要的作
学位
本文在查阅大量文献,深入了解Maillard反应和肉香味产生的基本原理后,确定试验分三步进行,得到了牛肉味香味料较理想的配方,且每步反应后的产物都要进行评香与分析.第一步采
蛇足石杉提取物—石杉碱甲是一类治疗早老痴呆的前景药物,但由于石杉碱甲在其全草中含量甚微、野生资源有限,植株生长与微生物真菌有着复杂的共生关系,难以进行规模化的人工栽培
本文通过对酚醛环氧树脂(F-44)的改性,合成了具有较高分子量的水溶性光敏酚醛环氧树脂.首先,用F-44树脂与丙烯酸反应合成光敏酚醛环氧树脂;然后,用乙二胺与光敏酚醛环氧树脂
黄瓜猝倒病俗称“卡脖子”、“小脚瘟”和“掉苗”等,是黄瓜苗期主要的常发病害之一,特别是在气温低、土壤湿度大的保护地育苗情况下发病最重。发病原因:引起黄瓜猝倒病的病
为了搞清楚河南省马铁菊头蝠的亚种分类地位,以及马铁菊头蝠种内的系统发育关系,本研究从3个方面对河南省的马铁菊头蝠进行了研究:一是形态学分析,来初步探讨该物种在河南省
该文研究膜生物反应器(MBR)处理聚氯乙烯工业废水.通过实验室研究,考察了停留时间(HRT)、活性污泥浓度(MLSS)和曝气量(Q)对废水化学耗氧量(COD)和固体悬浮物(SS)的去除效果进