冷胁迫下不结球白菜气孔运动相关基因的克隆及表达

论文摘要

不结球白菜（Brassica campestris ssp.chinensis）原产于我国,是我国南方长江中下游普遍种植的大众化蔬菜,在“菜篮子”工程中占有重要的地位。冷害是限制植物生长发育和产量的重要环境因子。在冷胁迫下,脱落酸（ABA）通过一个复杂的信号转导网络来调节气孔的开度是植物获得抗逆性的重要机理之一。H202作为一种重要的信号物质参与了ABA诱导的气孔运动。SLAC1是SLAHs基因家族成员之一,编码的蛋白质参与了对环境刺激及渗透胁迫、盐害、低温等的响应,SLAC1与保卫细胞离子通道有关。在逆境条件下,它编码的蛋白质可能通过响应ABA的产生,参与到对离子通道的控制来调控气孔的关闭。研究阐明不结球白菜非生物逆境应答的分子机制具有重要的理论意义,同时对指导培育具有较强抗逆性的新品种具有重要的现实意义。本研究在前人研究的基础上,以不结球白菜暑绿品种为材料,通过气孔开张度和荧光显微镜记录分析气孔运动中ABA信号通路的作用；通过RT-PCR技术,获得了与调控气孔开张的基因家族的cDNA序列,对相关调控基因的差异表达进行了分析。研究结果如下：1.气孔开张度和荧光显微技术分析,冷刺激下,外源ABA抑制气孔开放。ABA信号通路中H202作为下游信号分子大量产生,参与到气孔关闭过程中。在冷胁迫下,通过RT-PCR技术克隆到BcSLACl基因,系统树分析表明BcSLAC1与拟南芥SLAC1基因有更近的遗传距离。实时定量RT-PCR检测表明,冷胁迫下BcSLAC1基因表达量升高,用ABA处理后,BcSLACl基因表达量比Vc处理后明显上升,说明ABA对BcSLACl基因的诱导作用与ABA诱导产生的H202有关。2.通过RT-PCR方法,设计特异引物,克隆得到BcSLAHs基因家族cDNA开放阅读框,分别命名为：BcSLAHl、BcSLAH2、BcSLAH3、对克隆测序得到的不结球白菜BcSLAHs基因预测和分析表明,BcSLAHl核苷酸序列全长为1 146 bp, BcSLAH2全长为1 917 bp, BcSLAHS全长为1 674 bp。其开放阅读框依次由381、638、557个氨基酸构成。系统树分析表明：与BcSLAHs基因家族其他基因相比,BcSLAC1与BcSLAH1基因有更近的遗传距离。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 引言
• 第一部分 文献综述
• 第一章 保卫细胞信号转导的研究进展
• 1 ABA诱导气孔运动过程中的信号转导
• 2 保卫细胞中ABA的感受位点及其受体
• 2.1 ABA对气孔运动的信号转导过程中第二信使的调控
• 第二章 保卫细胞信号传导和基因克隆方法研究进展
• 1 保卫细胞信号传导方法研究进展
• 1.1 激光扫描共聚焦技术用于胞内动态荧光测量
• 2+浓度'>1.2 荧光指示剂法测定细胞内游离的Ca²⁺浓度
• 1.3 荧光指示剂法测定细胞内的活性氧代谢
• 1.4 膜片钳技术测定细胞离子通道的特性
• 2 基因克隆方法研究进展
• 2.1 图位克隆
• 2.2 转座子标签法
• 2.3 功能基因克隆
• 2.4 差异显示表达基因的分离方法
• 2.5 抑制性扣除杂交技术（SSH）
• 2.6 同源基因克隆
• 第二部分 研究报告
• 2O₂在调控气孔运动中作用'>第三章 冷胁迫下不结球白菜BCSLAC1基因克隆、表达分析及ABA和H₂O₂在调控气孔运动中作用
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 冷处理及添加不同试剂处理后对气孔运动调节
• 2O₂产生的影响'>2.2 冷胁迫下ABA、Vc对保卫细胞H₂O₂产生的影响
• 2.3 不结球白菜总RNA的提取
• 2.4 不结球白菜BcSLAC1基因cDNA全长的克隆
• 2.5 不结球白菜BcSLAC1基因序列分析
• 2.6 氨基酸同源性分析
• 2.7 不结球白菜BcSLAC1亚细胞定位的预测和分析
• 2.8 不结球白菜BcSLAC1蛋白二级结构的预测分析
• 2.9 BcSLAC1基因的转录表达分析
• 3 讨论
• 第四章 不结球白菜BCSLAHS基因家族的克隆
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不结球白菜总RNA的提取
• 2.2 不结球白菜BcSLAHs基因cDNA的克隆
• 2.3 不结球白菜BcSLAHs基因序列分析
• 2.4 氨基酸同源性分析
• 3 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢