拟南芥油菜素内酯受体突变体bril-5抗冻机制初步研究

论文摘要

温度是植物地理分布和生长的主要限制因素,低温寒害极大影响作物的品质和产量,世界上每年因此造成的损失高达2000亿美元。因此研究植物的冷耐受问题有重要的理论和实际意义。本实验以油菜素内酯受体突变体bril-5为实验材料,将生长14—21天的突变体和野生型放在零度以下的低温中黑暗处理发现突变体有更强的冷耐受性。在分别测定了突变体和野生型植株游离脯氨酸含量,可溶性糖含量,相对电导率,水含量,叶绿素含量后,发现突变体中游离脯氨酸含量,可溶性糖含量明显高于对照野生型,而相对电导率则低于对照。因此突变体与野生型中游离脯氨酸含量,可溶性糖含量及相对电导率的差别很可能是bril-5抗冷的生理原因。利用RT-PCR技术检测了冷相关信号通路CBF家族及其诱导的下游基因RD29A,COR15A和COR47,发现突变体中经过冷驯化的CBF转录因子与野生型没有明显变化,但是在突变体中的RD29A和COR47表达量高于野生型,这有可能是突变体具有高冷耐受性的分子证据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略表
• 第一部分 文献综述
• 一、植物对低温的适应机理
• 1、低温对植物的伤害机理
• 1.1 冷害机理
• 1.2 冻害机理
• 2、植物的抗冷机理
• 3、植物冷驯化机理
• 3.1 植物冷驯化中的生理变化
• 3.2 抗冻基因及其在抗冻中的作用
• （1） 相关基因的克隆
• （2） COR基因功能
• 3.3 低温信号传导与调控途径研究进展
• 二、BL提高植物抗逆性研究进展
• 1、温度逆境
• 1.1 低温逆境
• 1.2 高温逆境
• 2、盐份逆境
• 3、水分逆境
• 4、病原物侵染
• 三、学位论文的立题依据和意义
• 第二部分 实验材料和方法
• 一、实验材料
• 1、植物材料
• 2、引物、测序
• 二、实验仪器和设备
• 三、实验试剂
• 1、常用的分子生物学试剂
• 2、常用培养基
• 2.1 1/2MS培养基配方
• 2.2 B5营养液配方
• 四、实验方法
• 1、材料培养方法
• 1.1 无菌培养
• 1.2 土培法:
• 2、冷胁迫处理方法
• 2.1 冷驯化方法
• 2.2 逐渐降温表型实验
• 2.3 急速降温表型实验
• 3、生理指标测定方法
• 3.1 电导率测定
• 3.2 含水量测定
• 3.3 叶绿素测定
• 3.4 游离脯氨酸测定
• 3.5 可溶性糖含量测定（蒽酮乙酸乙酯法）
• 4、基因的RT-PCR分析
• 4.1 总RNA提取（Trizol法）
• 4.2 RNA的紫外分光分析
• 4.3 RNA琼脂糖凝胶电泳
• 4.4 RT-PCR扩增目的片断
• 4.5 RT-PCR扩增检测基因表达差异
• 第三部分 实验结果与讨论
• 一、bril-5的抗低温能力分析
• 1、非冷驯化条件下bril-5有较强的抗冷胁迫能力
• 2、冷驯化过程提高了bril-5的抗冷胁迫能力
• 3、bril-5具有一定程度抵御极低温度的能力
• 4、外源EBR可以提高bril-5抵御低温的能力
• 4.1 外源EBR可以提高拟南芥抵御-30℃超低温
• 4.2 外施EBR可以提高冷驯化材料抵御低温的能力
• 二、bril-5的生理指标检测分析
• 1、bril-5低温情况下细胞膜的电渗透率低于ws-2
• 2、bril-5与ws-2含水量没有明显区别
• 3、bril-5叶绿素含量比ws-2略低
• 4、bril-5中游离脯氨酸含量高于ws-2
• 5、bril-5中可溶性糖含量高于ws-2
• 三、bril-5的冷相关基因检测分析
• 1、冷驯化相关基因CBF的RT-PCR分析
• 2、冷驯化下游基因RD29A、COR15A、COR47的RT-PCR分析
• 四、讨论
• 第四部分 小结与展望
• 一、小结
• 二、展望
• 参考文献
• 致谢