小麦DREB转录因子与冷激蛋白基因功能鉴定.pdf

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1、分类号S336学校代码10129UDC633学号08202035小麦DREB转录因子与冷激蛋白基因功能鉴定FunctionalIdentificationofDREBTranscriptionFactorandColdShockProteinGeneinWheat申请人：孙海桃学科门类：农学学科专业：作物遗传育种研究方向：作物抗性、品质等目标性状的遗传改良指导教师：侯建华教授马有志研究员论文提交日期：二〇一一年五月摘要干旱、高盐和低温等非生物胁迫是影响植物生长发育的主要限制因子，造成我国农业生产减产的主要因素。植物在长期进化过

2、程中，形成了一套严密而复杂的分子机制以减少或避免胁迫环境带来的危害。近些年，对植物的抗逆机制研究取得了一定进展，通过分子生物学手段进行作物抗逆育种也越来越被研究者重视。转录因子在调节植物生长发育、植物逆境信号传递和相关功能基因表达中起到重要作用。DREB转录因子能够与DRE/CRT顺式作用元件发生特异性结合，激活抗逆相关基因的表达，提高植物的抗逆性。本实验进行了DREB转录因子表达特异性分析和互作候选蛋白的筛选以及冷激蛋白基因的功能分析。1.DREB转录因子的表达分析。经过ABA、高盐和干旱胁迫处理的小麦幼苗提取RNA，反转录

3、合成cDNA，应用实时定量PCR技术对DREB2和DREB9转录因子基因进行表达特性分析。结果表明：DREB2和DREB9基因在各种胁迫条件下的响应程度和响应时间不同，并且DREB2和DREB9基因在ABA、干旱和高盐胁迫下的响应强烈，因此DREB2和DREB9基因在ABA、干旱和高盐非生物胁迫应答反应中起到重要作用。2.TaDREB6基因互作蛋白的筛选。研究证实TaDREB6基因在干旱胁迫应答反应过程中起调控作用。本研究构建了小白麦cDNA文库，以TaDREB6为诱饵，利用酵母双杂交技术从小白麦cDNA文库中筛选TaDREB

4、6互作蛋白，对筛选到的候选阳性克隆进行测序和比对分析，获得与能量代谢、抗逆和防御、转运、转录和翻译、信号转导以及生长发育等相关的候选蛋白，为进一步研究DREB介导的小麦抗逆机制提供了基础。3.转W18基因小麦的获得和冷激蛋白基因XuA和XuB的功能鉴定。构建转小麦表达载体，利用基因枪法把W18基因转入小麦，对T0和T1代植株进行了阳性检测。共获得128株T0代植株，含有目的基因的阳性株为12株，含有Bar基因的阳性株为12株。获得120株T1代植株，含有目的基因的阳性植株为51株，含有Bar基因的阳性植株是43株。构建XuA和

5、XuB基因转拟南芥表达载体，通过热激转化法将连到载体上的XuA和XuB基因转入农杆菌C58C1，利用花序侵染法浸染拟南芥，收获拟南芥种子，在含卡那抗生素MS培养基上筛选。筛选到T3代，对转基因拟南芥进行高盐和低温胁迫抗性分析。结果表明：XuA和XuB基因的表达提高了转基因拟南芥对高盐和低温的抗性。关键词：小麦；DREB；实时定量PCR；酵母双杂交；转基因FunctionalIdentificationofDREBTranscriptionFactorandColdShockProteinGeneinWheatAbstractA

6、bioticstress,suchasdrought,salinityandlowtemperature,isthemaincauseofagricultureproductionreducinginourcountry，seriouslyaffecttheplantsgrowthanddevelopment.Inthelong-termevolutionaryprocess，plantsformedasetofstrictandcomplexmolecularmechanismtoreduceoravoidthedamage

7、formstress.Inrecentyears,theresearcherhavetheprogressinunderstandingbasicmechanismsofstresstoleranceofplantsandresistancebreedingthroughmolecularbiology.Transcriptionfactors(TFs)playveryimportantrolesinregulatingplantgrowthanddevelopment,stresssignaltransductionandg

8、eneexpression.DREBtranscriptionfactorscanregulatetheexpressionofdownstreamstress-relatedgenesbyspecificallybindingtotheDRE/CRTcis-actingel