野生型与耐盐型短芒大麦基因序列差异和盐碱胁迫条件下基因表达差异的研究

论文摘要

土壤盐碱化的危害日益严重,因此,研究植物耐盐胁迫机理具有重要意义。本文选择了中度耐盐碱的短芒大麦为实验材料,比较分析了野生型和耐盐型短芒大麦耐盐机制的差异。首先使用不同浓度梯度的NaHCO3分别处理野生型短芒大麦,最终确定了最适的处理浓度:100mM NaHCO3.在后续的实验中,运用AFLP技术分析出野生型和耐盐型短芒大麦基因序列的差异,得到4条与非生物胁迫相关的基因片段;说明通过AFLP技术是可以筛选到野生型和耐盐型短芒大麦中与盐碱相关的差异基因片段的;同时利用cDNA-AFLP以及Blast软件等技术分析,找到了在野生型和耐盐型短芒大麦有差异的7个转录片段,下一步,可将此片段连接到表达载体,通过转基因等手段在植物中过表达来验证植物的耐盐性是否有所提高。通过本研究,我们分别在基因组水平和基因转录水平找到了再野生型和耐盐型短芒大麦中有差异的盐碱相关片段,为盐碱调控网络的完善奠定了基础,同时为盐碱胁迫条件下植物分子育种提供了可以利用的基因资源。实验过程中采用了生理实验确定植物合适的处理浓度,反转录半定量PCR、AFLP、巢式PCR、cDNA-AFLP等实验技术和手段解析出野生型和耐盐型短芒大麦在盐碱胁迫条件下响应机制的异同,同时筛选得到了在盐碱胁迫条件下有明显应答反应的基因序列,为今后植物耐盐碱机理研究和耐盐碱植物育种工作提供了理论依据。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 短芒大麦的生长特性和用途
• 1.2.1 短芒大麦的生长周期和耐盐碱性
• 1.2.2 耐旱耐瘠耐寒性
• 1.3 植物耐盐性分子机制研究进展
• 1.3.1 渗透调节剂在植物耐盐性分子机制中的作用
• 1.3.2 植物耐盐性分子机制中涉及到的大分子蛋白
• 1.3.3 离子在植物耐盐性分子机制中的作用
• 1.3.4 代谢相关的基因
• 1.3.5 信号传导
• 1.3.6 调控元件
• 1.4 cDNA-AFLP技术以及应用
• 1.4.1 cDNA-AFLP技术的原理和方法
• 1.4.2 cDNA-AFLP的技术特点
• 1.4.3 cDNA-AFLP技术应用领域
• 1.5 立项依据
• 第二章 短芒大麦的耐盐生理实验
• 2.1 引言
• 2.2 主要试剂和仪器
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 第三章 反转录半定量PCR实验
• 3.1 引言
• 3.2 主要试剂和仪器
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 主要仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 RNA的提取
• 3.3.2 反转录
• 3.4 结果和讨论
• 第四章 AFLP基因序列差异的分析
• 4.1 引言
• 4.2 主要试剂和仪器
• 4.2.1 主要试剂
• 4.2.2 主要仪器
• 4.3 短芒野大麦AFLP 技术的实验步骤
• 4.3.1 限制性酶切和连接
• 4.3.2 预扩增
• 4.3.3 选择性扩增
• 4.3.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 4.4 结果分析
• 4.4.1 短芒野大麦基因组DNA 质量
• 4.4.2 AFLP聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果
• 第五章 获得野生型和突变体短芒大麦中CIPK、NHX3、DRE81 基因的全长
• 5.1 引言
• 5.2 主要试剂和仪器
• 5.2.1 主要试剂
• 5.2.2 主要仪器
• 5.3 方法
• 5.4 结果与分析
• 第六章 短芒大麦盐碱胁迫条件下基因表达的研究
• 6.1 引言
• 6.2 主要试剂和仪器
• 6.2.1 主要试剂
• 6.2.2 主要仪器
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 RNA的提取
• 6.3.2 反转录
• 6.3.3 双酶切
• 6.3.4 接头连接（体系30μL）
• 6.3.5 预扩增（体系25μL）
• 6.3.6 选择性扩增（体系15μL）
• 6.3.7 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 6.3.8 银染检测
• 6.3.9 回收差异片段
• 6.3.10 回收片段与T载体连接、转化
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 实验结果
• 6.4.2 讨论
• 第七章 总结和展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract