發(fā)布時間：2021-02-19 22:41

　　花生是世界上重要的油料和經濟作物之一。隨著全球氣候變化,我國北方花生產區(qū)降雨量持續(xù)減少,干旱、半干旱和鹽堿地面積擴大,干旱脅迫和鹽脅迫成為導致花生減產、品質降低的重要因素。茉莉酸（Jasmonic acid,JA）是一種環(huán)戊酮類植物激素,研究表明,JA在干旱、鹽堿、高溫、病蟲害等逆境脅迫響應中具有重要作用。本研究利用轉錄組測序挖掘花生響應干旱脅迫和鹽脅迫的高豐度差異表達基因（differentially expressed genes,DEGs）,篩選到響應兩種脅迫并且顯著上調表達的茉莉酸合成相關基因。進一步分析花生茉莉酸合成相關基因的組織表達模式,篩選出兩個花生茉莉酸合成關鍵基因AhAOC9和AhAOS9,并利用基因轉化與VIGS技術對這兩個基因進行了功能驗證。主要研究結果如下:（1）轉錄組測序挖掘響應花生干旱、鹽脅迫的重要基因:分別對鹽脅迫和干旱脅迫下轉錄組測序得到的數(shù)據(jù)進行分析,獲得響應兩種脅迫的177個上調DEGs和108個下調DEGs,GO分析和KEGG分析表明這些DEGs顯著富集于“糖類代謝”、“苯丙烷生物合成”及“α-亞麻酸途徑”等通路。篩選到LOX基因（Araip.84... 

【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
符號說明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 干旱、鹽脅迫對植物的危害
        1.1.1 干旱脅迫對植物的影響
            1.1.1.1 干旱脅迫對植物生長發(fā)育及形態(tài)結構的影響
            1.1.1.2 干旱脅迫對植物生理生化的影響
            1.1.1.3 干旱脅迫對花生的影響
        1.1.2 鹽脅迫對植物的影響
            1.1.2.1 鹽脅迫對植物生長發(fā)育及形態(tài)結構的影響
            1.1.2.2 鹽脅迫對植物生理生化的影響
            1.1.2.3 鹽脅迫對花生的影響
        1.1.3 花生抗旱耐鹽基因研究進展
            1.1.3.1 花生抗旱耐鹽基因的挖掘
            1.1.3.2 花生抗旱耐鹽基因的功能分析
    1.2 植物茉莉酸的研究進展
        1.2.1 茉莉酸衍生物及在植物中的分布
        1.2.2 茉莉酸在植物生長發(fā)育中的作用
        1.2.3 茉莉酸在植物抗逆中的作用
        1.2.4 茉莉酸的檢測方法
            1.2.4.1 氣相色譜法
            1.2.4.2 液相色譜法
        1.2.5 茉莉酸的生物合成
            1.2.5.1 脂氧合酶LOX
            1.2.5.2 丙二烯氧化物合成酶AOS
            1.2.5.3 丙二烯氧化物環(huán)化酶AOC
            1.2.5.4 OPDA還原酶OPR
            1.2.5.5 茉莉酸羧基甲基轉移酶JMT
        1.2.6 逆境脅迫對茉莉酸含量的影響
        1.2.7 逆境脅迫對茉莉酸合成相關基因的影響
    1.3 本研究的目的和意義
2 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株和質粒
        2.1.3 酶及主要試劑
    2.2 實驗方法
        2.2.1 材料培養(yǎng)及處理取樣方法
        2.2.2 總RNA的提取
        2.2.3 RNA反轉錄及熒光定量PCR實驗
            2.2.3.1 RNA反轉錄合成c DNA
            2.2.3.2 熒光定量PCR反應
        2.2.4 轉錄組測序
        2.2.5 茉莉酸含量測定
            2.2.5.1 茉莉酸的提取
            2.2.5.2 茉莉酸含量測定方法
        2.2.6 茉莉酸合成相關基因的全基因組鑒定及生物信息學分析
            2.2.6.1 數(shù)據(jù)檢索與收集
            2.2.6.2 基因多序列比對與系統(tǒng)進化樹分析
            2.2.6.3 染色體分布、基因結構和蛋白保守基序分析
            2.2.6.4 基因表達模式分析
        2.2.7 基因克隆
        2.2.8 表達載體構建
            2.2.8.1 質粒提取
            2.2.8.2 連接及大腸桿菌轉化
            2.2.8.3 農桿菌轉化
        2.2.9 擬南芥遺傳轉化
            2.2.9.1 擬南芥處理和基因轉化
            2.2.9.2 陽性植株篩選
            2.2.9.3 轉基因擬南芥的表型鑒定
        2.2.10 VIGS基因沉默
            2.2.10.1 花生注射VIGS重組載體
            2.2.10.2 花生沉默植株的表型鑒定
3 結果與分析
    3.1 轉錄組測序挖掘花生逆境響應基因
        3.1.1 轉錄組測序挖掘響應鹽脅迫基因
        3.1.2 轉錄組測序挖掘響應干旱脅迫基因
        3.1.3 鹽脅迫和干旱脅迫共同誘導的差異表達基因
        3.1.4 茉莉酸合成相關基因表達分析
        3.1.5 茉莉酸合成相關基因共表達網(wǎng)絡
    3.2 花生茉莉酸含量對干旱脅迫的響應
        3.2.1 茉莉酸定量方法優(yōu)化
        3.2.2 花生中茉莉酸的時空分布
        3.2.3 花生脅迫后茉莉酸含量
        3.2.4 花生干旱脅迫后不同品種中茉莉酸含量
    3.3 茉莉酸合成相關基因的全基因組鑒定與生物信息學分析
        3.3.1 茉莉酸合成相關基因的篩選鑒定
        3.3.2 茉莉酸合成相關基因的系統(tǒng)進化樹分析
        3.3.3 茉莉酸合成相關基因的基因組分布特征
        3.3.4 茉莉酸合成相關基因的結構分析
        3.3.5 茉莉酸合成相關基因組織表達模式分析
    3.4 茉莉酸合成關鍵基因的功能分析
        3.4.1 茉莉酸合成關鍵基因克隆與表達分析
        3.4.2 茉莉酸合成關鍵基因過表達載體構建
        3.4.3 轉基因擬南芥的獲得及AhAOS9、AhAOC9 基因功能分析
        3.4.4 花生AhAOS9和AhAOC9 基因VIGS沉默載體構建
        3.4.5 花生AhAOS9和AhAOC9 基因沉默對抗旱性的影響
4 討論
    4.1 花生對干旱、鹽脅迫的響應
    4.2 不同狀態(tài)下花生茉莉酸含量分析
    4.3 茉莉酸合成相關基因的生物學功能及進化分析
    4.4 花生AhAOS9和AhAOCs基因的功能分析
    4.5 研究存在的不足與展望
5 結論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Jasmonic acid alleviates cadmium toxicity in Arabidopsis via suppression of cadmium uptake and translocation[J]. Gui Jie Lei,Li Sun,Ying Sun,Xiao Fang Zhu,Gui Xin Li,Shao Jian Zheng.  Journal of Integrative Plant Biology. 2020(02)
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[4]轉錄組測序技術的研究和應用進展[J]. 崔凱,吳偉偉,刁其玉.  生物技術通報. 2019(07)
[5]TSA對花生不同抗旱品種的根響應干旱的影響[J]. 張志,黃瑩琳,王金祥,胡博,李玲.  植物生理學報. 2019(06)
[6]聚乙二醇（PEG）模擬干旱脅迫對三葉草生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 李妍,宋凱旋,趙靜,張秀玲,戴忠民,李學貴.  北方園藝. 2019(11)
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[9]茉莉酸甲酯生物活性研究進展[J]. 張知曉,澤桑梓,戶連榮,劉凌,季梅.  河南農業(yè)科學. 2018(11)
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博士論文
[1]桑樹茉莉酸生物合成與信號轉導途徑基因的鑒定和功能研究[D]. 王青.西南大學 2017
[2]花生ERF轉錄因子基因克隆及其在非生物脅迫下的功能研究[D]. 張建成.山東農業(yè)大學 2016



本文編號：3041795