胡楊CDPK等3個耐鹽基因的克隆與功能分析.pdf

1、胡楊(Populus euphratica)是我國西北沙漠唯一能成林的高大喬木樹種，對鹽堿、干旱、極端溫度等抵抗能力較強，是研究林木抗逆機理的候選模式樹種。因此，通過研究胡楊耐鹽基因的功能對于揭示樹木耐鹽性分子機理具有重要意義。其中CDPK基因作為第二信使的鈣離子是高等植物細胞中普遍存在的信號分子，幾乎介導了植物生長發(fā)育和逆境信號轉(zhuǎn)導的所有反應。F-box蛋白在泛素-蛋白酶體途徑中能夠特異識別底物蛋白，調(diào)節(jié)多種激素的信號轉(zhuǎn)導途徑，并響應

2、多種非生物脅迫，參與植物抗逆途徑。本論文通過對收集的胡楊天然種質(zhì)資源全基因組深度重測序并進行耐鹽性狀的GWAS分析，篩選出耐鹽候選基因CDPK、F-box及未知功能新基因，并通過克隆、表達特性分析、亞細胞定位、轉(zhuǎn)化擬南芥和轉(zhuǎn)化胡楊原生質(zhì)體的耐鹽性測定，探究胡楊CDPK、F-box及未知功能新基因的功能特性，為深入解析胡楊的耐鹽分子機理奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　胡楊CDPK基因全長822bp，編碼273個氨基酸。qRT-P

3、CR結(jié)果表明胡楊CDPK基因在各組織中均有表達，無組織特異性，其表達受鹽、高溫、低溫、干旱和ABA脅迫誘導。CDPK啟動子表達模式分析表明，兩周的擬南芥幼苗，其葉脈，下胚軸與根部連接處和根尖處表達量高。PEG介導的胡楊原生質(zhì)體瞬時表達發(fā)現(xiàn)CDPK蛋白在細胞質(zhì)和細胞核中都表達。擬南芥種子發(fā)芽率實驗證實超量表達CDPK基因能夠提高擬南芥種子的耐鹽性。
　　胡楊F-box基因全長1086 bp，編碼361個氨基酸，含有一個F-box d

4、omain和一個F-box associated domain。qRT-PCR結(jié)果表明胡楊F-box基因在各組織中均有表達，無組織特異性，其表達受鹽、高溫、低溫、干旱和ABA脅迫誘導。PEG介導的胡楊原生質(zhì)體瞬時表達發(fā)現(xiàn)F-box蛋白定位于細胞核上。流式細胞分析技術(shù)證實超量表達F-box基因能夠提高胡楊原生質(zhì)體的耐鹽性。
　　胡楊未知新基因全長519 bp，編碼172個氨基酸;qRT-PCR結(jié)果表明胡楊未知新基因在各組織中均有表達