木薯抗寒基因CBF1、CBF2的克隆和差異表達分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本研究以木薯抗寒品種輻選01(RS01)和木薯不抗寒品種華南205(SC205)為試驗材料,通過RT-PCR和巢式PCR技術(shù),對木薯抗寒基因CBF1、CBF2分別進行克隆,同時運用熒光定量PCR技術(shù)和生物信息學(xué)方法,對其進行了基因差異表達以及功能分析,進而研究木薯不同品種的抗寒生理特性。主要研究結(jié)果如下:
  1.根據(jù)同源CBF1基因的保守序列進行引物設(shè)計,運用RT-PCR和巢式PCR技術(shù),首次在RS01和SC205中克隆出CBF

2、1基因全長序列,總長度均為1000 bp,編碼的氨基酸有238個,分子量為616.51kDa。通過序列比對,SC205僅編碼129個氨基酸,導(dǎo)致其所表達的蛋白結(jié)構(gòu)不完整,從而在面對低溫脅迫時應(yīng)答能力較差,是其不抗寒的原因之一。
  2.通過生物信息學(xué)對木薯抗寒與不抗寒品種CBF1基因所表達氨基酸序列進行分析發(fā)現(xiàn),RS01在第119個氨基酸位置表現(xiàn)出較強的疏水性,而SC205在第10個氨基酸位置表現(xiàn)較強。RS01中CBF1基因等電點

3、為6.11,SC205等電點為4.36。對CBF1基因序列進行蛋白質(zhì)二級及三級結(jié)構(gòu)預(yù)測,發(fā)現(xiàn)目的基因與轉(zhuǎn)錄因子(PDB ID:3GCC)非常相似,由63個氨基酸以及一系列氨基酸結(jié)構(gòu)組成。對于所克隆的CBF2基因進行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析得到其含有HLH保守結(jié)構(gòu)域,翻譯出的螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)在功能上具有重要作用。
  3.通過分析不同品種木薯與橡膠樹、毛白楊的CBF1基因序列的進化樹,比較得出木薯與橡膠樹的同源性最高,達到84%,其次為毛白

4、楊,其同源性則為60%。
  4.通過對木薯CBF1基因進行實時熒光定量PCR檢測,發(fā)現(xiàn)該基因在不同抗寒品種中表達量有差異,在5℃時差異最顯著,RS01的表達量是SC205的4倍,驗證了CBF1基因是與植物抗寒性相關(guān)的基因。
  5.將木薯置于5℃、10℃、25℃下處理7天,對不同木薯品種進行抗寒性指標(biāo)的測定,結(jié)果表明同一木薯品種在低溫時脯氨酸和可溶性糖含量比常溫處理高,且隨溫度成線性關(guān)系,溫度越低含量越高。而MDA則在SC

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