一、植物逆境应答的分子机制及转基因研究（论文文献综述）
陈悦,孙明哲,贾博为,冷月,孙晓丽[1]（2022）在《水稻AP2/ERF转录因子参与逆境胁迫应答的分子机制研究进展》文中提出AP2/ERF （APETALA2/ethylene responsive factor）是植物特有的转录因子家族,广泛参与生长发育和胁迫应答等多种生物学进程。水稻是我国重要的粮食作物,但在其生长过程中受到多种逆境的影响。目前研究发现AP2/ERF转录因子在水稻逆境应答中扮演十分重要的角色。本文结合国内外研究进展,综述了水稻AP2/ERF转录因子的分类和结构,并梳理了不同亚家族的AP2/ERF转录因子响应病害、干旱、高盐和低温胁迫的功能和机制研究进展,为深入阐释水稻AP2/ERF转录因子调控逆境应答的分子网络及品种改良提供参考。
乌日娜[2]（2021）在《干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证》文中研究指明扁蓿豆（Medicago ruthenica）是苜蓿属牧草及其他牧草抗逆性改良的优质基因资源。通过分子手段挖掘扁蓿豆抗性基因将其导入其他牧草,能够在短时间内获得改良效果,因此对扁蓿豆抗逆基因的研究与利用对苜蓿属牧草的遗传改良具有重要意义。本试验以直立型扁蓿豆（Medicago ruthenica‘Zhilixing’）为研究对象,在干旱胁迫及复水条件下,结合形态、生理及其分子水平的变化,初步探索了在低水势环境下扁蓿豆的响应机理以及适应机制,同时挖掘扁蓿豆抗旱基因并通过遗传转化验证其抗旱功能,为其分子育种的创新利用奠定基础。主要研究结果如下:（1）直立型扁蓿豆叶片的气孔参数、生理和生物量分配格局等对干旱胁迫均有响应,在干旱胁迫至叶片萎蔫复水后各指标基本能恢复,直立型扁蓿豆表现出较强的抗旱性和阶段适应性。（2）从扁蓿豆转录组数据中筛选出2905个响应不同阶段干旱胁迫及复水的DEGs。干旱胁迫下,DEGs主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢以及光合作用相关的代谢途径。复水后DEGs主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢、类黄酮生物合成以及植物昼夜节律调节等途径。表明扁蓿豆采取不同的方式来应对干旱胁迫及复水条件。（3）过表达MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因烟草的抗逆性、生物量及种子产量均优于野生型,且开花早,生育期短,是其应对逆境胁迫的方式之一。（4）扁蓿豆MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因有利于植株根系的发育。MrERF、Mrb ZIP均能够使主根伸长的同时增加侧根数量,而Mr SURNod主要促进烟草根系的伸长。这样的根系特征有利于转基因烟草的株高、生物量增加。（5）MrERF、MrbZIP基因是响应干旱、盐胁迫的正调控因子,而Mr SURNod是响应干旱与低温胁迫的正调控因子。综上,扁蓿豆采用不同的方式来适应不同程度的干旱胁迫及复水,MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因有利于提高植物的抗逆性,其中以MrERF基因的效果最优。
赵晓登[3]（2021）在《苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1对烟草和小麦的遗传转化及抗旱性研究》文中认为苜蓿Mfhb-1基因是在苜蓿体细胞胚胎发生初期通过扣除杂交而获得的,属于同源异域型-亮氨酸拉链蛋白（Homeodomain-leuzine zipper protein,HD-Zip）Ⅰ类转录因子基因。目前常见的转录因子（Transcription factor）是指能够与基因某些顺式作用元件结合,进而在转录水平对植物进行生物调节的特定蛋白。前人研究结果表明,同源异型-亮氨酸拉链（HD-Zip）蛋白是高等植物特有的一类转录因子,主要参与植物对逆境胁迫的应答反应、胚胎发育的调控以及光形态建成等植物生理进程。为探明Mfhb-1基因在植物逆境胁迫下的生物调控功能,本研究利用农杆菌介导法将苜蓿Mfhb-1基因分别转入了NC89野生型烟草和矮抗58小麦,对转基因烟草和小麦进行分子生物学鉴定,并在干旱胁迫条件下测定烟草的SOD和POD活性、MDA含量、叶绿素含量等生理生化指标,主要研究结果如下:（1）利用根癌农杆菌介导法完成Mfhb-1基因对烟草的遗传转化,通过侵染、共培养、脱菌、筛选等过程获得转基因烟草植株,并对遗传转化过程中烟草的抗性愈伤组织进行数量统计,确定了农杆菌介导法对烟草遗传转化的最适条件:侵染液OD600值为0.61,侵染时间为20 min。（2）对T2代转苜蓿Mfhb-1基因烟草进行筛选,以Hyg外源喷雾和PCR检测结合的方式获得了10株T3代纯合转Mfhb-1基因烟草株系。（3）对获得的T3代纯合烟草进行RNA提取并进行反转录,对反转录生成的c DNA进行RT-PCR检测,结果显示,转基因烟草植株和阳性质粒DNA均能扩增出200 bp长度目的条带,说明Mfhb-1基因在烟草中已经表达。（4）对转入苜蓿Mfhb-1基因的烟草植株进行不同时间的干旱胁迫,再进行干旱胁迫下烟草植株的表观形态观测以及多项生理指标测定,结果显示:（1）正常生长条件下,两种类型烟草的表观形态无明显差异,随着干旱胁迫时间的持续,野生型烟草植株呈现出较大的负面影响变化,包括叶片变黄、叶片卷曲度改变、茎干干枯等,转Mfhb-1基因烟草植株表观形态改变与野生型植株相似,但改变程度远不及野生型烟草,20 d干旱胁迫条件下,仍呈现较好的生长态势。（2）转Mfhb-1基因烟草的SOD活性在正常以及干旱胁迫下均显着高于野生型烟草,干旱胁迫20 d时活性最高;正常生长条件下,两种类型烟草的POD活性无显着差异,但在干旱胁迫条件下,转基因烟草POD活性提高量显着高于野生型烟草,干旱胁迫20 d时,其活性提高37.11%。（3）野生型及转Mfhb-1基因烟草植株含水率在正常生长条件下无显着差异,均在80%以上;干旱胁迫15 d条件下,两种类型烟草的含水率均有所下降,但此时两者的含水率差别较小,无显着差异;干旱胁迫20 d时,两者含水率持续下降,且转基因烟草在此时的含水率显着高于NC89野生型烟草;与烟草含水率相反,两种类型烟草的MDA含量在正常生长条件下无显着差异,处于同一水平含量,但干旱胁迫时间为15 d时,转基因烟草MDA含量已显着低于野生型烟草。（4）转基因烟草的可溶性糖和pro含量在正常生长条件下与野生型烟草无显着差异,但可溶性蛋白含量显着高于野生型烟草;干旱胁迫15 d条件下,转Mfhb-1基因烟草的Pro、可溶性糖、可溶性蛋白含量均显着高于野生型烟草,且pro含量差异性最大;干旱胁迫20 d时,转基因烟草的可溶性蛋白及可溶性糖含量显着高于NC89野生型烟草,但两者pro含量无明显差异。（5）处于正常生长条件下时,两种类型烟草的叶绿素含量无显着差异,均处于一个正常水平;干旱胁迫时间达到15 d时,两者的叶绿素含量均明显下降,且转基因烟草的叶绿素含量显着高于NC89野生型烟草;随着干旱胁迫时间的延长,两种类型烟草的含量持续下降,而转基因烟草叶绿素含量一直高于野生型烟草。（6）这些研究结果表明,无逆境胁迫条件存在的情况下,Mfhb-1转录因子不会对植物的生长生理状态产生影响,外源干旱胁迫出现后,Mfhb-1转录因子能够提高植物的保护酶类的活性,同时以增加渗透调节物质含量的形式增强细胞渗透势来提高细胞吸水性,从而减缓植株含水率的降低,暗示着Mfhb-1基因的表达可能受到外源干旱胁迫条件的诱导。（5）通过根癌农杆菌介导法和抽真空法相结合的形式对小麦进行Mfhb-1基因遗传转化,利用潮霉素对小麦萌发以及生长期间进行初步筛选,初步筛选出对Hyg具有抗性的小麦植株,再对筛选出的小麦进行PCR检测,琼脂凝胶电泳结果显示,转基因小麦植株以及大肠杆菌质粒DNA均出现了1300 bp长度的清晰条带,可以进一步确认Mfhb-1基因已成功转入小麦中去。（6）对经PCR鉴定为阳性的小麦植株进行数量统计,结合对小麦进行遗传转化时的不同条件,得出小麦遗传转化成功率最高时,侵染液OD600值为0.41,真空状态持续时间为30 s时,转化成功率为2.4%。综上所述,本研究初步明确了Mfhb-1基因的抗旱功能,通过对转基因烟草的多个生理指标测定发现,与野生型烟草植株相比,导入Mfhb-1基因的烟草在正常和不同干旱胁迫时间的情况下,SOD、POD、MDA含量、Pro含量等生理指标均有不同程度的变化,变化情况均指向抗旱性增强,为进一步研究HD-Zip转录因子的功能以及作用机理提供了理论依据和实验支撑。此外,通过以抽真空法作为辅助手段的根癌农杆菌介导法成功将苜蓿Mfhb-1基因导入了小麦中去,为进一步研究单子叶植物的转基因技术提供参考。
宋亚楠[4]（2021）在《亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究》文中指出特色油料作物亚麻荠（Camelina sativa）不仅种子富含ɑ-亚麻酸（18:ω3）,是制备高端功能性油脂产品的优质资源,而且具有生育期短（80-100天）、水肥消耗低、病虫草害少和易于简化栽培等优良农艺性状,是发展低耗高效可持续农业生产体系的一个理想作物。特别是,与油菜和大豆等作物相比,亚麻荠抵御低温、干旱和盐胁迫等逆境能力强,是挖掘优异抗逆性基因资源的突特种质。植物特有的WRKY转录因子蛋白家族,参与植物生长发育以及抗逆反应等多种生命活动。然而,有关亚麻荠抗逆性机制以及WRKY转录因子种类、进化及功能还鲜见报道。本文聚焦于鉴定介导亚麻荠抗盐胁迫机制WRKY转录因子等关键基因。以亚麻荠品种SC-N1为试材,系统检测亚麻荠盐胁迫响应表征;应用RNA-seq进行亚麻荠盐胁迫响应的转录组学分析,筛选参与亚麻荠盐胁迫响应的转录因子;全基因组鉴定亚麻荠WRKY家族成员和表达谱,解析WRKY家族系统进化和功能变异,确定介导亚麻荠盐胁迫抗性的候选WRKY转录因子;应用单细胞光自养模式植物莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的遗传转化体系检测候选的亚麻荠盐胁迫响应CsWRKY的功能;培育目标CsWRKY过表达以及CRISPR-Cas9敲除的亚麻荠转基因株系,分析转基因株系生理生化表型,鉴定介导亚麻荠盐胁迫响应的CsWRKY及其生物学功能。本研究将为挖掘亚麻荠耐盐的相关基因、解析亚麻荠响应盐胁迫的分子调控机制提供科学依据。主要研究结果如下:1.亚麻荠幼苗盐胁迫响应的表征于水培条件下,选取6片真叶幼苗进行盐胁迫处理,检测幼苗形态和生理生化相关参数。与对照（1/2 Hoagland营养液）相比,盐胁迫3 d的幼苗发生叶片萎蔫和生长减缓等受害症状,且呈现剂量效应。三个不同剂量（100、150和200 m M）Na Cl处理的亚麻荠幼苗株高分别降低了25.26%、37.59%和44.58%,地上部鲜重分别降低了3.22%、13.44%和21.51%,地下部鲜重分别降低了41.18%、47.06%和50.0%,叶绿素a（Chla）含量分别降低了10.29%、27.94%和32.35%,叶绿素b（Chlb）含量分别降低了28.26%、52.17%和56.52%。盐胁迫导致幼苗叶绿素荧光参数（Fm、Fv/Fm、Y（II）、q P和ETR）及光合作用减低。相反,盐胁迫（200 m M）处理的幼苗抗渗物质显着增加,类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性糖含量分别比对照提高了40.0%、10.6倍和47.0%。SOD（超氧化物歧化酶）和POD（过氧化物酶）活性和T-AOC（总抗氧化能力）比对照提高了51.86%、156.89%和50.18%。此外,盐胁迫幼苗的过氧化氢酶（CAT）活性高于对照约4倍。显然,亚麻荠能通过提高抗渗物质合成积累和增强抗氧化酶活及清除活性氧（ROS）能力而抵御盐胁迫。2.亚麻荠幼苗转录组分析与盐胁迫响应的转录因子筛选为发掘亚麻荠的耐盐基因和揭示盐胁迫应答调控机制,利用RNA-Seq技术对175 m M Na Cl胁迫处理1 d的亚麻荠幼苗及其对照材料进行转录组分析。结果显示,共获得亚麻荠转录组数据42.47Gb,组装得到功能注释的99402条Unigenes和5902个差异表达基因（DEG）（2917个上调和2985个下调）。GO富集分析发现,较多数量的DEGs主要集中在分子功能（33.60%）、细胞组分（13.60%）和生物过程中（52.79%）。KEGG途径分析将1442个DEGs注释到44条代谢通路,其中,上调DEGs显着富集到抗坏血酸和醛酸代谢、精氨酸脯氨酸代谢,氧化磷酸化以及苯丙烷类合成途径,下调DEGs主要参与光合作用。进一步对差异表达基因综合分析,筛选到较重要的转录因子家族,包括WRKY、MYB、b HLH、AP2/ERF和b ZIP等。其中,WRKY转录因子基因上调表达数目多、水平高,预示着WRKY转录因子在亚麻荠幼苗盐胁迫应答过程中发挥更加重要的作用。3.亚麻荠CsWRKY转录因子全基因组鉴定及系统进化分析应用组学分析工具从亚麻荠基因组共鉴定到242个CsWRKY蛋白成员,由不均匀分布在20条染色体的224个CsWRKY基因编码,其中15个CsWRKY基因产生33个WRKY可变剪接体。依据WRKY和锌指基序,CsWRKY家族成员分为3大类（I、II和III）,其中第II大类含有149个WRKYs,又分为5个亚类（IIa、IIb、IIc、IId和IIe）。CsWRKY蛋白含有的10个保守基序,其中特有的WRKYGQK七肽最为保守。然而,多个IIc亚类的CsWRKYs检测到WRKYGXK、WRKYGKK和WRKYGEK等变异。这些变异可能导致CsWRKY蛋白功能多样化。CsWRKY基因家族进化经历了较强的纯化选择（purifying selection）,未发现随机重复（tandem duplication）,但发生了137个片段重复事件（segmental duplication event）,构成亚麻荠CsWRKY基因家族扩张和功能变异的关键进化驱动力。此外,分别检测到166和173个CsWRKY基因对应于65个At WRKY和111个Br WRKY（Brassica rapa）直向同源基因,预示着亚麻荠WRKY基因家族扩张可能发生在拟南芥与油菜分离之后。4.亚麻荠CsWRKY基因时空表达谱分析与介导盐胁迫应答的CsWRKY筛选应用亚麻荠根、茎、叶、花和种子等12个不同组织器官的转录组数据,分析CsWRKY基因表达谱显示,54%CsWRKY基因至少在一种组织器官表达,在根、茎、成熟叶、花和发育早期种子表达的基因分别占89.11%、80.69%、78.71%、88.61%和76.73%。70个CsWRKYs在12个组织器官均表达,其中高表达基因24个。许多CsWRKY基因具有组织特异性表达模式,例如,在两个组织/器官表达的,CsWRKY25和34在花序和发育晚期种子,CsWRKY174在萌发种子和根,CsWRKY73和203在花和成熟叶。仅在一个组织/器官表达的有,根组织的CsWRKY111、208和226,花组织的CsWRKY182和202,以及早期发育种子的CsWRKY204。这些结果表明CsWRKY在亚麻荠组织/器官发育过程中起重要作用,其中一部分CsWRKYs可能参与调控细胞基础生命活动,而另一部分CsWRKYs则在不同组织/器官行使差异化调控功能。应用盐胁迫亚麻荠幼苗转录组数据和实时荧光定量PCR检测相关CsWRKY基因的表达谱,筛选出CsWRKY8、9、10、43、48、49、50、162和242共9个基因为重要的介导盐胁迫应答CsWRKYs。盐胁迫幼苗地上组织中,这9个基因均上调表达,其中CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162表达水平高于对照组织的5倍以上。在盐胁迫根组织中,CsWRKY9、43和162亦上调表达,表达量高于对照组织6倍多。然而,CsWRKY8和10则显着下调表达（p<0.05）,其他4个CsWRKYs表达量上调未达显着水平（p<0.05）。5.应用莱茵衣藻遗传转化体系鉴定亚麻荠CsWRKY9、43和162基因的功能对低等植物和高等植物WRKY转录因子家族分析发现,单细胞光自养模式植物莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的基因组仅有1个WRKY基因。应用莱茵衣藻过表达异源WRKY基因研究其功能,能有效排除宿主内源多个WRKY基因的干扰。同时,我们获得了莱茵衣藻WRKY突变体LMJ605及其野生型株系CC5325。这为鉴定本文筛选到的亚麻荠盐胁迫响应的候选CsWRKY功能提供了独特的测试宿主种质。从上文9个候选CsWRKYs中选择最重要的CsWRKY9、43和162为目的基因,将其分别克隆入适于在莱茵衣藻细胞表达的p HR13载体多克隆位点,构建过表达载体p HR13-CsWRKY9,p HR13-CsWRKY43和p HR13-CsWRKY162。采用玻璃珠法将表达载体分别导入易遗传转化的莱茵衣藻藻株CC849,经过分子检测获得目的基因稳定有效表达的转基因莱茵衣藻株系。检测未转化的对照藻株（CC849）和转基因藻株在正常培养条件和盐胁迫下的生长表型,结果发现,正常培养条件下,转基因藻株生物量和光合作用等性状略高于对照藻株,但未达显着水平（p<0.05）。在150 m M Na Cl盐胁迫条件下培养4 d后,对照藻株CC849以及转化株CsWRKY9、43和162的生物量比正常培养条件的生物量分别降低了33.57%、25.85%、14.47%和8.63%。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下培养4 d后,对照藻株CC849以及转化株CsWRKY9、43和162的生物量比正常培养条件的生物量分别降低了59.40%、27.22%、18.79%和16.31%。检测叶绿素含量及叶绿素荧光参数显示,盐胁迫抑制藻细胞光合作用,但转基因藻株受害程度显着低于对照CC849（p<0.05）。进一步比较藻株CC849、藻株CC5325及其WRKY突变体LMJ605和转化藻株CsWRKY162在正常培养条件和盐胁迫下的表型显示,莱茵衣藻内源WRKY基因的功能缺失（LMJ605）未明显抑制正常培养条件下藻细胞的生长和光合作用。然而,在盐胁迫条件下,突变株LMJ605生长严重受阻。在150 m M Na Cl盐胁迫条件下培养,对照藻株CC849、CC5325、LMJ605和转化藻株CsWRKY162的生物量与正常条件下相比,分别减少了33.26%、10.50%、58.04%和11.54%。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下培养,藻株CC849、CC5325、LMJ605和转化藻株CsWRKY162的生物量分别比正常培养降低了56.69%、25.68%、67.54%和17.21%。当盐浓度达到200 m M Na Cl时,藻株CC849、CC5325、LMJ605和CsWRKY162随着培养时间延长,藻细胞生长严重阻滞直至完全死亡,其中LMJ605受害最重,转化藻株CsWRKY162则受害相对轻,存活期比对照株（CC849）延长2倍多。这些莱茵衣藻遗传转化试验结果表明,CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162均能显着提高宿主细胞的抗/耐盐性,其中CsWRKY162功效最强。6.亚麻荠CsWRKY162过表达及CRISPR/Cas9敲除突变体的构建和表型分析选择CsWRKY162分别构建其过表达和CRISPR/Cas9敲除的亚麻荠突变体,深入解析CsWRKY162介导亚麻荠盐胁迫应答机制。成功构建CsWRKY162基因过表达载体p CAMBIA1303-CsWRKY162以及敲除载体CRISPR-CsWRKY162＿ta/b和CRISPR-CsWRKY162＿tc/d。应用农杆菌介导的浸花法将构建的载体分别导入亚麻荠,获得T0代种子,经筛选和鉴定,获得纯合CsWRKY162转基因植株,以及CsWRKY162基因敲除植株（含敲除载体CRISPR-CsWRKY162＿ta/b）,CsWRKY162基因序列发生了碱基缺失和替换。转基因植株表型分析显示,正常生长条件下,CsWRKY162过表达植株生长发育与对照植株差异不明显。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下,对照植株生长受抑制,CsWRKY162过表达植株株高和单株鲜重分别是对照株1.5倍和1.3倍多。CsWRKY162过表达植株未显受害症状。在正常条件下,CsWRKY162基因敲除植株生物量等性状与对照株相比没有明显变化。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下,CsWRKY162基因敲除植株矮小,其受害症状显着大于对照植株,其中,株高比对照植株降低了20%左右,单株鲜重比对照植株降低了40%左右。在亚麻荠响应盐胁迫过程中,胁迫相关基因NHX2、HKT和NCED3在CsWRKY162过表达株系和敲除株系中的表达分别上调和下调。亚麻荠遗传转化试验再次证明CsWRKY162是介导亚麻荠盐胁迫应答的一个极为重要的转录因子。有关这些亚麻荠转化体的转录组测序以及相关分析正在进行中,以期进一步阐明CsWRKY162介导的亚麻荠盐胁迫抗性表达机制和调控网络。综上所述,本文论述了亚麻荠盐胁迫响应的表征,全基因组系统鉴定了亚麻荠WRKY转录因子及其表达谱,揭示了CsWRKY家族成员的进化特征。筛选到9个介导亚麻荠盐胁迫响应的CsWRKY转录因子。应用独特的单细胞模式植物莱茵衣藻遗传转化体系评价了CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162的功能,成功构建了亚麻荠CsWRKY162过表达和敲除突变体,论证了CsWRKY162是正调控亚麻荠盐胁迫抗/耐性机制的一个重要转录因子。本文为全面解析各CsWRKY家族成员的功能以及抵御盐胁迫等逆境的分子机制和培育抗逆性优良的品种提供了新知识,靶标基因及相关研究基础。
林昕[5]（2021）在《白桦BpERF1.1基因在低温、干旱和盐胁迫中的功能研究》文中研究表明高低温、盐碱化、旱涝等非生物胁迫不但严重影响着植物的生长发育,还制约着作物产量和品质的提高。植物在漫长的进化过程中形成了一套完善的应对外界胁迫的防御体系,在遭受胁迫影响时,植物迅速感知并传递胁迫信号,激活逆境响应转录因子,从而启动下游抗逆相关功能基因的表达,使植物体内产生一系列生理生化反应,从而提高植物的抗逆能力。乙烯响应因子（Ethylene response factor,ERF）转录因子是植物中特有的一类转录因子,属于AP2/ERF转录因子家族中ERF亚家族的一员。ERF转录因子可以通过识别并结合GCC-box和DRE/CRT顺式元件来调控下游基因的表达。本研究团队在白桦（Betulaplatyphylla）中鉴定并克隆出BpERF1.1基因,是拟南芥（Arabidopsis thaliana）AtERF1基因的一条同源基因。为了探索BpERF1.1基因在非生物胁迫中的功能,以野生型及过表达BpERF1.1基因白桦为实验材料开展本项研究,主要取得了以下结果:（1）将BpERF1.1基因连接到pMDTM 19-T入门克隆载体上,以便于后续对BpERF1.1基因的表达模式和功能进行分析。构建pBI121-BpERF1.1-GFP融合表达载体,利用基因枪法将其瞬时转化到洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微镜下观察GFP蛋白的发光情况,获得BpERF1.1基因的定位信息。结果表明BpERF1.1基因定位于细胞核中。（2）以qRT-PCR技术分析了BpERF1.1基因在不同组织部位和低温胁迫下的表达模式,研究发现BpERF1.1基因在白桦的根、茎和叶片中均有表达,且具有特异性;低温处理（4℃）的24h内,BpERF1.1基因的表达量持续上调,表明BpERF1.1基因可被低温条件诱导。（3）构建BpERF1.1基因的过表达载体（pROK II-BpERF1.1）,通过农杆菌侵染法转入白桦叶片中,筛选抗性愈伤组织并进行继代培养,从中筛选出了 11个成功过表达BpERF1.1基因的白桦植株,用于研究非生物胁迫下BpERF1.1基因的功能。（4）对野生型白桦和过表达BpERF1.1基因白桦进行低温和盐胁迫处理,通过观测其表型变化和测定相对电导率、MDA含量、SOD酶活性、POD酶活性、CAT酶活性、PRO含量等生理指标,研究野生型和转基因白桦在非生物胁迫下的抗逆能力。研究发现在胁迫处理后,转基因白桦的受损情况显着轻于野生型,且转基因白桦细胞内MDA含量显着低于野生型的现象证实了这一点;转基因白桦细胞内SOD酶活性、POD酶活性、PRO含量等生理指标显着高于野生型,表明过表达BpERF1.1基因可能导致一些过氧化物清除酶和修复蛋白等含量的升高,减小胁迫后活性氧所致的损伤,增强胁迫后的自我修复,从而提高白桦对胁迫的耐受力。（5）对过表达BpERF1.1基因白桦进行转录组测序,以野生型白桦为对照组分析其中的差异表达基因。将差异基因进行“生物过程”的GO富集分析,最终筛选出30个参与响应刺激的基因,其中包括响应胁迫、响应非生物刺激等。其中包含众多与抗逆相关的功能基因与转录因子,如HSP17.6C、MYB30、PRKⅡE、GI等基因,它们均与植物抗逆能力息息相关,且被BpERF1.1基因的过表达所上调表达。过表达BpERF1.1基因使这些抗逆相关基因的表达量发生改变,从而提高了白桦对逆境的耐受能力。
张亦武[6]（2021）在《甜橙CsHSFA2基因克隆及其耐寒性研究》文中研究指明柑橘为世界第一大果树,分布广泛,江苏苏南一带也有种植,而低温胁迫严重制约了柑橘的产量与品质。热激转录因子HSFA2在逆境响应中充当正调控因子,是抗逆基因工程的理想候选基因。但HSFA2基因在柑橘抗寒中的作用尚不明确。因此,本研究拟克隆甜橙HSFA2基因及其启动子,分析其各种胁迫下表达情况,并通过转基因等手段对其抗寒功能进行初步探究。主要结果如下:1、根据柑橘基因组数据库（http://citrus.hzau.cn/orange/）,从甜橙中扩增获得1155bp的CsHSFA2 cDNA序列,共编码384个氨基酸;克隆了该基因1800bp的启动子序列,经分析其含有多个顺式作用元件,包括低温响应元件。进化树分析显示,CsHSFA2与拟南芥和油菜HSFA2蛋白亲缘关系最近。氨基酸序列多重比对分析表明,CsHSFA2蛋白具有A类热激转录因子保守结构域。亚细胞定位分析表明该基因定位于细胞核。2、通过荧光定量技术分析CsHSFA2基因（具有两个Cs4g18310.1与Cs4g18310.2）在各种逆境胁迫、激素处理下的表达水平,Cs4g18310.1与Cs4g18310.2均不同程度上调表达,这与启动子顺式作用元件分析结果相符。可见,CsHSFA2在甜橙逆境响应中可能起正向调控作用。3、通过转基因手段获得CsHSFA2的烟草超表达株系、枳壳VIGS株系以及甜橙愈伤组织GUS特异性表达的转基因材料,进行抗寒性分析。结果表明超表达CsHSFA2烟草植株低温耐受性显着提高,而干涉CsHSFA2枳壳表现出更高的低温敏感性,甜橙愈伤组织同样积极响应低温逆境。可见CsHSFA2基因参与了甜橙低温逆境的调控网络,并发挥着积极的作用。
杜秉昊[7]（2021）在《紫花苜蓿MsbZIP11基因抗盐碱的功能研究》文中研究说明紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是一种多年生高蛋白含量的豆科优质牧草,中国北方区域的土壤盐渍化严重影响其产量和品质。肇东苜蓿作为紫花苜蓿的地方品种,可生长于含有盐碱的土壤环境,蕴含丰富的抗盐碱基因。为探索紫花苜蓿抗盐碱的分子机制,以肇东苜蓿为研究材料,基于实验室前期的盐碱胁迫下紫花苜蓿的转录组数据,克隆获得碱性亮氨酸拉链（basic leucine zipper,b ZIP）转录因子编码基因MsbZIP11,对其功能进行生物信息学预测,通过对其表达模式的分析,互作蛋白和上下游基因的鉴定,探究其抗盐碱的分子机制。在盐碱胁迫下,通过对转MsbZIP11基因拟南芥、野生型拟南芥和拟南芥突变体bzip11的表型观察,以及对三种类型拟南芥的相关指标进行测定和数据统计,分析MsbZIP11在植物抵御盐碱胁迫方面的功能。主要结果如下:1.紫花苜蓿MsbZIP11基因的克隆和互作蛋白的筛选与鉴定利用RT-PCR方法克隆获得的紫花苜蓿基因MsbZIP11,编码由156个氨基酸组成的含有一个BRLZ结构域的多肽。系统进化分析表明,紫花苜蓿MsbZIP11蛋白与豆科b ZIP转录因子家族成员亲缘关系较近,与Mtb ZIP11（Medtr4g070860）的相似性最高。MsbZIP11在紫花苜蓿的根和叶片中表达量相近,茎中表达量最高。紫花苜蓿地上部分中的MsbZIP11响应低温、干旱、盐、盐碱和ABA处理,在1h或3h达到峰值;紫花苜蓿地下部分中的MsbZIP11基因在盐、盐碱和ABA处理后上调表达。说明紫花苜蓿MsbZIP11基因在非生物胁迫的早期应激反应过程中起到关键性作用。MsbZIP11蛋白定位于细胞核。通过酵母双杂交实验筛选出MsbZIP11的互作蛋白MsbZIP42,对MsbZIP11和MsbZIP42的转录自激活活性强度进行验证,结果表明,MsbZIP11具有转录自激活活性,MsbZIP42没有转录自激活活性。而在加入MsbZIP42后,MsbZIP11的转录活性得到显着提升。双分子荧光互补（Bimolecular Fluorescent Complimentary,Bi FC）实验的结果表明,MsbZIP11与MsbZIP42互作产生的黄色荧光信号特异的出现在细胞核。利用植物体外蛋白下拉（pull-down）实验与植物体内蛋白实验免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation,Co-IP）实验验证MsbZIP11与MsbZIP42的互作情况,结果表明,蛋白水平上MsbZIP11与MsbZIP42互作。2.紫花苜蓿MsbZIP11上下游基因的筛选与鉴定克隆获得紫花苜蓿MsbZIP11基因的启动子,该启动子区域内含有脱落酸响应元件（Abscisic Acid Response Element,ABRE）。通过酵母单杂交实验筛选出MsbZIP11的上游基因Ms ABF2（ABRE binding factor 2）,Ms ABF2通过结合MsbZIP11基因启动子区域内的顺式作用元件ABRE从而启动MsbZIP11的转录。紫花苜蓿MsbZIP11基因的表达产物属于GBF（G-box Binding Factor）类转录因子,具有结合其下游基因启动子区域内G-box元件的能力,酵母单杂交实验结果表明MsbZIP11可以结合ABA合成途径中的关键基因Ms NCED3（9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase 3）启动子区域内G-box元件,说明Ms NCED3位于MsbZIP11的下游。在MsbZIP42存在的情况下,MsbZIP11与Ms NCED3基因启动子区域内G-box元件的结合效率更高,说明MsbZIP11与MsbZIP42互作形成的蛋白复合体对Ms NCED3的转录水平进行调控,提升Ms NCED3的表达。3.转MsbZIP11基因拟南芥对盐碱胁迫抗性的分析构建过表达载体p CAMBIA1302-MsbZIP11-GFP,转化拟南芥。对转化体进行潮霉素抗性筛选,对抗性苗进行PCR鉴定,选取阳性植株进行q RT-PCR和蛋白免疫印迹实验检测,选择表达量较高的株系用于后续的基因功能分析。盐碱胁迫处理下,相比于野生型拟南芥,转MsbZIP11基因拟南芥的根长相对较长,存活率较高且维持较高的叶绿素含量,电导率和MDA含量具有较低的上升幅度;而拟南芥突变体bzip11对盐碱胁迫的耐受性较低,生长发育受到严重制约,导致根长缩短,存活率较低且叶绿素含量较大幅度下降,电导率和MDA含量均有大幅度的提升。植物脱落酸酶联免疫分析发现转基因拟南芥体内的ABA含量显着高于野生型,bzip11中ABA含量最低。
郭家秀[8]（2021）在《SikCDPK1基因响应非生物逆境的功能初步研究》文中认为钙依赖性蛋白激酶（calcium dependent protein kinase,CDPK）通过与Ca2+协同作用,参与调控植物生长发育并响应多种逆境胁迫,其C端调控区的EF-hand基序是使CDPK的激活依赖于Ca2+的关键结构。天山雪莲（Sasussured involucrata Kar.et Kir.）作为具有极强抗逆性的珍贵植物,对其抗逆基因功能及分子机制的研究具有重要意义。迄今,国内外对天山雪莲SikCDPK功能的研究非常有限,对SikCDPK1基因EF-hand基序及其响应非生物逆境的研究也较少。因此,本研究通过PCR定点突变技术对SikCDPK1中N、C端EF-hand基序分别进行定点突变(Ca2+结合位点),采用大肠杆菌表达系统进行体外诱导表达,使用镍柱亲和层析系统并结合超滤离心管分别对四种重组蛋白进行纯化、浓缩后,进行Ca2+结合能力及酶活性检测。另一方面,对两种不同生境植物SikCDPK1基因及GhCDPK1基因同时进行遗传转化,对比T1代转基因烟草在同一生长时期的生长发育表型差异,同时进行逆境胁迫处理,通过对表型差异及抗逆相关生理指标的对比观察,对SikCDPK1基因进行功能分析。主要研究结果如下:1、采用PCR定点突变技术,将SikCDPK1基因的第435位、471位、507位、540位氨基酸分别由E（谷氨酸）定点突变为Q（谷氨酰胺）,成功构建SikCDPK1基因不同位置EF-hand基序定点突变原核表达载体p ET32a-SikCDPK1-N-EF、p ET32a-SikCDPK1-C-EF、p ET32a-SikCDPK1-EFN+C、p ET32a-SikCDPK1,生物信息学分析发现,这些位点的突变会使得蛋白空间构象发生改变。转化表达菌株,四种重组菌株通过IPTG诱导均能够成功表达出目的重组蛋白,且重组蛋白可溶性表达较好的诱导培养条件是18℃1 mmol/L IPTG诱导16 h。通过镍柱亲和层析纯化及超滤离心管浓缩后,获得了纯度较好的四种重组蛋白,且电泳迁移率存在差异,表明获得的重组蛋白空间构象发生变化。2、对获得的重组蛋白进行Ca2+结合能力及酶活性检测,结果表明SikCDPK1与SikCDPK1-N-EF在Ca2+处理后,电泳迁移率变快,但SikCDPK1变化更明显,相比之下,SikCDPK1-C-EF与SikCDPK1-EFN+C在处理前后,电泳迁移率未表现出明显变化。说明SikCDPK1发生突变后,其Ca2+结合能力发生了改变。对激酶活性的检测发现,在EGTA存在的条件下,激酶活性均无明显变化,在Ca2+存在的条件下,SikCDPK1蛋白激酶活性被释放,随着时间的延长,其活性逐渐消失,突变蛋白SikCDPK1-N-EF及SikCDPK1-C-EF酶活性均出现不同程度的变化,突变蛋白SikCDPK1-EFN+C只在处理5min时出现较明显变化。以上结果说明不同位置的EF-hand基序对SikCDPK1空间构象及酶活性的影响不同,C端EF-hand可以结合Ca2+对空间构象产生影响,而N端EF-hand对激酶活性的影响较大。3、将SikCDPK1基因及GhCDPK1基因同时进行遗传转化,经表型对比观察发现,两种转基因烟草植株与野生型烟草植株相比均存在较明显的表型差异。转SikCDPK1基因烟草植株较高,叶片数量较多且叶片呈宽椭圆形,叶长较短,茎较细,而转GhCDPK1基因烟草植株与野生型烟草植株株高均明显低于转SikCDPK1基因烟草植株,转GhCDPK1基因烟草植株叶片数量较少但叶面积较大,呈长椭圆形,茎较粗。气孔观察发现,单位面积内两种转基因烟草植株叶片气孔数量均显着高于野生型烟草植株。4、通过对同一生长期的两种转基因烟草植株同时进行干旱及低温胁迫,发现转GhCDPK1基因烟草植株抗旱性强于转SikCDPK1基因烟草植株,而转SikCDPK1基因烟草植株抗寒性强于转GhCDPK1基因烟草植株,且在干旱胁迫复水后迅速恢复并出现开花迹象。虽然两种转基因烟草植株在抵御干旱与低温胁迫时存在一定差异,但其抗寒性及抗旱性均明显强于野生型烟草植株。相关抗逆生理指标的检测结果表明,转基因烟草植株能够在逆境胁迫下减轻细胞膜损伤,且渗透调节物质的大量增加被用于维持细胞内的渗透平衡,以进一步提高其抗逆性。
张毅[9]（2021）在《甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究》文中进行了进一步梳理长江流域冬油菜种植区是我国重要的油菜生产基地,低温冷害是限制该区域油菜产量水平的重要影响因素,导致秋、冬季油菜苗期生长迟缓,生长量不足,易遭受秋季突然降温和冬季冻害而引起重大损失。目前,耐低温性相关的遗传机理与分子机理在油菜的研究也不多,探讨油菜耐低温冷害种质的遗传规律,旨在为耐低温性油菜品种的遗传改良提供参考。本研究针对长江流域面临的低温冷害问题,筛选低温耐性优异的种质资源,并通过对低温胁迫下各萌发性状的研究,探讨油菜耐低温胁迫的遗传规律,拟南芥中Lhcb被报道参与植物对逆境胁迫的响应,为了探究甘蓝型油菜中Lhcb是否响应低温胁迫,利用耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号的转录组数据筛选到响应低温胁迫的Lhcb基因,对Lhcb家族基因进行了系统分析,并开展功能验证,主要研究结果如下:（1）以课题组前期筛选到的10个低温耐性不同的甘蓝型油菜品种为亲本,按照NCⅡ配制杂交组合,对低温胁迫下各萌发性状（发芽势、发芽率、发芽指数以及平均发芽时间）的遗传规律进行分析。结果表明,筛选鉴定出9℃下耐低温种质P2（宁油18）、P7（2007R13）、P10（C18）,可作为油菜低温耐性遗传改良中的候选亲本;（B018×沪油17）×C18的特殊配合力（SCA）效应值较高,在9℃下各萌发性状表现优异,是耐低温性较强的组合。遗传参数分析表明,相对发芽指数的狭义遗传力较大,而广义遗传力相对较小,应在早代选择;相对发芽势、相对发芽率和相对平均发芽时间的狭义遗传力较低,而广义遗传力相对较高,应在育种晚期高世代选择。此外,本研究通过对所选亲本的低温耐性综合比较分析发现,P10（C18）的抗低温能力最强,P3（ZS6）对低温最敏感。（2）本研究以耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号在低温前后的转录组数据为基础,并通过生物信息学技术对拟南芥中捕光天线蛋白（Lhcb）基因在甘蓝型油菜中的同源基因家族成员进行鉴定,筛选出35个甘蓝型油菜BnLhcb基因。对所筛选出的基因家族成员的结构、序列特征、蛋白理化性质和染色体位置等基本信息进行分析,结果表明:在甘蓝型油菜中共有35条Lhcbs蛋白,蛋白质长度为234 aa～329 aa,可分为8个亚家族。同一亚组内BnLhcbs编码的蛋白质的理化性质均比较相同。35条BnLhcbs蛋白基因分布在15条染色体上,C01、C06、C10、A01和A04染色体均无BnLhcb基因分布,其中A染色体8条,C染色体7条,其余每条染色体分布着1～4个BnLhcb基因。甘蓝型油菜BnLhcb基因所含的外显子数目从1到6个之间,且甘蓝型油菜同一亚组内的Lhcb基因具有完全一致的基因结构。通过比较BnLhcbs家族成员在耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号甘蓝型油菜中低温胁迫下的表达量发现,有9个基因（BnLhcb2.1、BnLhcb2.2、BnLhcb2.3、BnLhcb2.5、BnLhcb2.6、BnLhcb2.7、BnLhcb3.4、BnLhcb6.1和BnLhcb6.2）在C18（抗性材料）中的表达量显着高于ZS6（敏感材料）,其中BnLhcb3.4在两个材料中差异最显着,表明该基因可能在油菜响应低温胁迫中发挥重要作用。因此,本研究选择了BnLhcb3.4基因进行下一步的功能研究。（3）为了验证BnLhcb3.4的耐低温功能,本研究克隆到BnLhcb3.4基因,在油菜原生质体中瞬时表达BnLhcb3.4-GFP融合蛋白,亚细胞定位分析结果表明BnLhcb3.4蛋白定位于叶绿体。构建了BnLhcb3.4的超表达载体,并成功转化拟南芥,获得纯系T3代以及拟南芥同源基因lhcb3的T-DNA插入突变体,利用上述材料与野生型拟南芥一同进行低温胁迫处理（-5℃,2 h）,室温恢复生长5天,对其存活率、光合参数、生理生化指标以及低温响应相关基因表达量进行分析。结果表明,在-5℃低温胁迫处理2 h,室温恢复生长5 d,超表达BnLhcb3.4植株的存活率显着高于WT和lhcb3植株;BnLhcb3.4通过提高转基因拟南芥中渗透调节物质（可溶性糖、脯氨酸）的含量,降低膜脂过氧化产物（电解质渗透率、丙二醛）的含量,提高拟南芥的低温耐性;BnLhcb3.4显着提高低温响应相关基因的表达量,这些基因主要包括ABA信号转导途径关键基因,CBF信号转导途径关键基因。以上结果表明,BnLhcb3.4在拟南芥对低温胁迫的应答过程中发挥着重要的作用,可以为油菜耐低温育种提供基因资源。
朱维卓[10]（2021）在《甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘》文中进行了进一步梳理干旱是全球性主要逆境,严重制约作物生产和农业可持续发展。甘蓝型油菜（Brassica napus,以下简称油菜）是世界主要油料作物之一,也是我国最重要的油料作物。因此,揭示油菜耐旱性的生理和分子机制,挖掘油菜耐旱基因及耐旱优异种质资源,对油菜耐旱品种培育和保障植物油供给具有重要意义。当前已有数个油菜耐旱性关联基因研究报道,而利用多组学分析手段,尚可进一步挖掘和鉴定更多油菜耐旱性相关基因。本研究利用300份全球油菜核心种质联合多组学研究分析,探究油菜苗期耐旱性和叶片气孔密度的生理与遗传机制,挖掘油菜优质耐旱种质并筛选耐旱性候选基因,取得主要结果如下:1.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的基因型差异利用300份油菜核心种质,以苗期植株地上部含水量为指标开展干旱胁迫下油菜耐旱性分析,并测定油菜苗期叶片气孔密度。研究结果表明油菜核心种质具有广泛的基因型耐旱性和叶片气孔密度型差异。分析发现油菜叶片气孔密度表型和耐旱性之间不存在显着相关性。由此推测干旱胁迫影响植物叶面积大小,进而影响叶片气孔密度,但植物叶片气孔密度并不对耐旱性产生显着影响,表明两个性状由不同的遗传机制所调控。2.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传关联位点利用上述油菜核心种质耐旱性和叶片气孔密度表型数据,结合该群体重测序获得的2,291,926个高质量SNP位点,开展全基因组关联分析并鉴定相关候选基因。分析结果显示:耐旱性关联分析中鉴定到18个显着SNP位点并获得189个候选基因,其中包括SnRK基因家族成员;叶片气孔密度关联分析中挖掘到4个显着关联染色体区间并获得71个候选基因。油菜耐旱性和叶片气孔密度显着关联位点并不一致,进一步证明两者具有不同遗传调控机制。3.油菜苗期耐旱极端差异种质筛选及其组间基因组受选择区域根据表型筛选油菜极端耐旱和极端敏感基因型各8份开展组间基因组选择清除分析。耐旱性表型检验结果证实油菜组间基因型耐旱性差异。选择清除分析结果显示:油菜耐旱和敏感组间存在显着遗传差异,在33个显着受选择区域中存在7111个注释基因。将7111个基因与全基因组关联分析所获候选基因交叉比对,筛选到24个候选基因,这些基因主要包括NAC转录因子、F-box蛋白编码基因及CCCH锌指转录因子等。4.油菜苗期耐旱极端差异种质的转录组响应差异以两组16份油菜耐旱极端差异基因型为供试材料,开展油菜苗期干旱胁迫与正常条件下叶片转录组比较分析。通过转录组测序分析发现,在耐旱组和敏感组中分别鉴定到1529和14117个差异表达基因。其中耐旱组中显着上调基因855个,下调基因674个。结合选择清除分析与全基因组关联分析结果筛选耐旱性候选基因,共获得142个基因,主要包含SnRK基因家族成员BnaC01g11140D、BnaC09g48250D等基因。5.BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证根据以上结果推测SnRK基因家族与油菜耐旱性相关,我们对油菜BnSnRK基因家族开展全基因组鉴定分析,并选取BnSnRK3.39基因进行耐旱功能验证。共鉴定到114个BnSnRK基因分为3个亚家族,亚家族成员间基因结构与功能结构域差异显着,组织表达与逆境响应各不相同。选取BnSnRK3.39基因在拟南芥中进行异源过表达和耐旱功能验证,发现该基因导入可显着增强拟南芥植株的耐旱性。本研究围绕甘蓝型油菜核心种质群体,利用生理、组学与分子生物学多种方法,系统揭示油菜耐旱性生理与分子机制,以期发掘油菜抗旱关键遗传因子,为培育油菜耐旱新品种奠定基础。
二、植物逆境应答的分子机制及转基因研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、植物逆境应答的分子机制及转基因研究（论文提纲范文）
（1）水稻AP2/ERF转录因子参与逆境胁迫应答的分子机制研究进展（论文提纲范文）
| 1 水稻AP2/ERF转录因子家族的分类与结构特征 |
| 1.1 水稻AP2/ERF转录因子家族的分类 |
| 1.2 水稻AP2/ERF转录因子家族的结构特征 |
| 2 水稻AP2/ERF转录因子参与逆境应答的分子机制研究进展 |
| 2.1 ERF亚家族参与水稻逆境应答的功能及分子机制 |
| 2.1.1 ERF亚家族参与水稻免疫应答的分子机制 |
| 2.1.2 ERF亚家族参与水稻干旱应答的分子机制 |
| 2.1.3 ERF亚家族参与水稻盐胁迫应答的分子机制 |
| 2.2 DREB亚家族参与水稻逆境应答的功能及分子机制 |
| 2.2.1 DREB亚家族参与水稻低温应答的分子机制 |
| 2.2.2 DREB亚家族参与水稻干旱应答的分子机制 |
| 2.2.3 DREB亚家族参与水稻盐胁迫应答的分子机制 |
| 2.3 其他ERF家族基因参与水稻逆境胁迫应答 |
| 3 总结与展望 |
（2）干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语表 |
| 1 引言 |
| 1.1 植物对干旱胁迫的形态、生理及分子响应 |
| 1.1.1 植物对干旱胁迫的形态响应 |
| 1.1.2 植物对干旱胁迫生理响应 |
| 1.1.3 植物对干旱胁迫的分子响应 |
| 1.2 植物干旱后复水研究现状 |
| 1.3 扁蓿豆国内外研究现状 |
| 1.3.1 扁蓿豆干旱胁迫研究现状 |
| 1.3.2 扁蓿豆抗逆基因研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 扁蓿豆对干旱胁迫及复水的形态及生理响应 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验材料培养与试验处理方法 |
| 2.1.3 测定指标及方法 |
| 2.1.4 数据处理 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆幼苗叶片表皮及气孔特征变化 |
| 2.2.2 干旱胁迫及复水处理条件下扁蓿豆幼苗生理指标的变化 |
| 2.2.3 干旱胁迫及复水处理对扁蓿豆幼苗生物量积累与分配的影响 |
| 2.2.4 干旱胁迫对扁蓿豆形态及生理参数可塑性指数的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 扁蓿豆叶片对干旱胁迫及复水的形态响应 |
| 2.3.2 扁蓿豆叶片对干旱胁迫及复水的生理响应 |
| 2.3.3 干旱胁迫及复水对扁蓿豆生物量的影响 |
| 2.3.4 扁蓿豆对干旱胁迫的适应策略 |
| 2.3.5 扁蓿豆对复水的适应策略 |
| 2.4 小结 |
| 3 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆的转录组测序分析 |
| 3.1 材料方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.1.3 试剂配制 |
| 3.1.4 转录组学分析 |
| 3.1.5 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 测序总RNA质量检测 |
| 3.2.2 转录组测序组装及测序质量评估 |
| 3.2.3 Unigene功能注释 |
| 3.2.4 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆差异表达基因鉴定 |
| 3.2.5 不同处理条件下差异表达基因的GO富集分析 |
| 3.2.6 不同处理条件下差异表达基因的KEGG富集 |
| 3.2.7 差异基因中的转录因子分析 |
| 3.2.8 qRT-PCR验证 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 扁蓿豆中度干旱胁迫的分子响应 |
| 3.3.2 扁蓿豆重度干旱胁迫的分子响应 |
| 3.3.3 扁蓿豆复水的分子响应 |
| 3.3.4 转录因子分析 |
| 3.3.5 AP2 转录因子分析 |
| 3.3.6 bZIP转录因子分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 抗旱相关基因的遗传转化 |
| 4.1 目的基因植物表达载体构建 |
| 4.1.1 材料与方法 |
| 4.1.2 生物信息学分析 |
| 4.1.3 试验方法 |
| 4.2 农杆菌介导的烟草遗传转化 |
| 4.2.1 材料与方法 |
| 4.2.2 试验方法 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 生物信息学分析 |
| 4.3.2 基因表达载体构建 |
| 4.3.3 植物表达载体的农杆菌转化 |
| 4.3.4 转基因植株PCR检测 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 转录因子在抗旱研究中的作用 |
| 4.4.2 MrERF基因功能预测 |
| 4.4.3 MrbZIP基因功能预测 |
| 4.5 小结 |
| 5 转基因烟草的抗逆功能验证 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 抗生素筛选 |
| 5.1.2 PCR检测 |
| 5.1.3 qRT-PCR检测 |
| 5.1.4 种子萌发期抗旱鉴定 |
| 5.1.5 苗期抗旱鉴定 |
| 5.1.6 统计方法 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 阳性植株筛选 |
| 5.2.2 基因在T1 代植株中代表达情况 |
| 5.2.3 非生物胁迫下转基因烟草基因表达水平分析 |
| 5.2.4 非生物胁迫下转基因烟草形态生理变化 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 3 个抗旱相关基因在生长发育中的功能分析 |
| 5.3.2 逆境胁迫下3 种转基因植株表达分析 |
| 5.3.3 逆境胁迫下3 种转基因植株形态特征变化 |
| 5.3.4 逆境胁迫下3 种转基因植株的生理变化 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 7 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1对烟草和小麦的遗传转化及抗旱性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词中英文对照表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物抗旱性研究进展 |
| 1.1.1 干旱胁迫对植物的影响 |
| 1.1.2 植物对干旱胁迫的响应 |
| 1.2 植物转录因子研究进展 |
| 1.2.1 植物转录因子的结构 |
| 1.2.2 植物转录因子的分类 |
| 1.2.3 植物转录因子的生物学功能 |
| 1.3 植物HD-Zip转录因子研究进展 |
| 1.3.1 植物HD-Zip转录因子的结构及分类 |
| 1.3.2 植物HD-Zip转录因子的生物调控功能 |
| 1.3.3 影响植物HD-Zip转录因子基因表达的因素 |
| 1.3.4 苜蓿HD-Zip类转录因子Mfhb-1 |
| 1.4 植物遗传转化方法研究进展 |
| 1.4.1 农杆菌介导法 |
| 1.4.2 花粉管通道法 |
| 1.4.3 基因枪介导法 |
| 1.5 前期研究基础 |
| 1.6 本课题研究目标及意义 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究意义 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1 对烟草的遗传转化及分子生物学检测 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 根癌农杆菌工程菌及质粒 |
| 2.1.3 试剂与仪器 |
| 2.1.4 培养基 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 烟草外植体准备 |
| 2.2.2 根癌农杆菌活化培养及侵染液制备 |
| 2.2.3 侵染及共培养 |
| 2.2.4 脱菌培养 |
| 2.2.5 筛选培养 |
| 2.2.6 生根培养 |
| 2.2.7 转基因烟草的分子检测及T_3代纯合筛选 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 烟草Mfhb-1基因遗传转化再生结果及分析 |
| 2.3.2 根癌农杆菌最适侵染时间及浓度确定 |
| 2.3.3 T_3代纯合转Mfhb-1 基因烟草PCR电泳结果及分析 |
| 2.3.4 RNA提取质量检测 |
| 2.3.5 T_3代纯合转Mfhb-1 基因烟草RT-PCR电泳结果及分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 烟草组织培养及筛选过程的优化 |
| 2.4.2 烟草遗传转化体系优化 |
| 2.4.3 植物叶片RNA的提取优化 |
| 第三章 干旱胁迫下转Mfhb-1基因T_3代纯合烟草的的表观观测及生理指标测定 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 试剂与仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 烟草植株干旱胁迫 |
| 3.2.2 烟草表观形态观测 |
| 3.2.3 抗氧化保护酶SOD和 POD活性测定 |
| 3.2.4 渗透调节物质Pro、可溶性糖、可溶性蛋白含量测定 |
| 3.2.5 含水率及MDA含量测定 |
| 3.2.6 叶绿素含量测定 |
| 3.2.7 数据处理 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 干旱胁迫下T_3纯合转Mfhb-1基因烟草形态变化 |
| 3.3.2 干旱胁迫下T_3代纯合转Mfhb-1 基因烟草保护酶SOD和 POD活性测定结果及分析。 |
| 3.3.3 干旱胁迫下T_3代纯合转Mfhb-1 基因烟草渗透调节物质Pro、可溶性糖、可溶性蛋白含量测定结果及分析 |
| 3.3.4 干旱胁迫下T_3代纯合转Mfhb-1 基因烟草含水率及MDA含量测定结果及分析 |
| 3.3.5 干旱胁迫下T_3代纯合转Mfhb-1基因烟草叶绿素含量测定结果及分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 干旱胁迫条件下,Mfhb-1基因转入对烟草表观形态的影响 |
| 3.4.2 干旱胁迫条件下,Mfhb-1基因转入对烟草保护酶活性及渗透调节物质的影响 |
| 3.4.3 干旱胁迫条件下,Mfhb-1 基因转入对烟草MDA、叶绿素及含水率的影响 |
| 第四章 HD-Zip类转录因子Mfhb-1 基因对小麦的遗传转化及分子生物学检测 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 工程菌及质粒 |
| 4.1.3 实验试剂 |
| 4.1.4 培养基 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 试剂配制 |
| 4.2.2 植物材料准备 |
| 4.2.3 工程菌制备及侵染液的制备 |
| 4.2.4 真空辅助遗传转化 |
| 4.2.5 共培养 |
| 4.2.6 筛选培养 |
| 4.2.7 春化及移植 |
| 4.2.8 转基因烟草的PCR检测及数量统计 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 小麦Mfhb-1基因遗传转化结果及分析 |
| 4.3.2 转Mfhb-1 基因小麦的PCR电泳结果及分析 |
| 4.3.3 小麦遗传转化最适条件确定 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 小麦遗传转化体系的确定 |
| 4.4.2 根癌农杆菌介导下小麦遗传转化体系的优化 |
| 第五章 全文讨论及结论 |
| 5.1 Mfhb-1基因烟草转化植株的再生及分子生物学检测 |
| 5.2 根癌农杆菌介导法最适转化条件研究 |
| 5.3 干旱胁迫下Mfhb-1转录因子对烟草表观形态影响 |
| 5.4 T_3代转Mfhb-1基因烟草抗旱性鉴定 |
| 5.5 Mfhb-1转录因子影响植物抗旱性的可能机理 |
| 5.6 下一步研究工作设想 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 特色油料作物亚麻荠 |
| 1.1.1 亚麻荠抗逆性及优异农艺性状 |
| 1.1.2 亚麻荠的广泛应用 |
| 1.2 盐胁迫对植物生长发育的影响及植物对盐胁迫的应答 |
| 1.3 参与植物胁迫响应的转录因子 |
| 1.4 WRKY转录因子与植物生长发育及胁迫响应的调控 |
| 1.4.1 WRKY转录因子的特征 |
| 1.4.2 参与植物胁迫响应的WRKY转录因子研究进展 |
| 1.5 本研究的目的、意义及主要内容 |
| 1.6 本研究的技术路线 |
| 第二章 亚麻荠对盐胁迫响应的生理生化表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 植物材料 |
| 2.2.2 营养液配方 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 亚麻荠幼苗的处理 |
| 2.3.2 植株形态指标测定 |
| 2.3.3 植株生理指标测定 |
| 2.3.4 数据分析 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 盐胁迫对亚麻荠幼苗生长的影响 |
| 2.4.2 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片光合作用的影响 |
| 2.4.3 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片渗透调节物质的影响 |
| 2.4.4 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片丙二醛含量和相对电导率的影响 |
| 2.4.5 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片抗坏血酸和H_2O_2的影响 |
| 2.4.6 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片抗氧化体系的影响 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 亚麻荠幼苗转录组分析与盐胁迫响应转录因子的筛选 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.3.1 亚麻荠转录组测序 |
| 3.3.2 亚麻荠测序数据分析 |
| 3.3.3 差异表达基因筛选与及功能富集分析 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 测序数据质量分析 |
| 3.4.2 亚麻荠差异表达基因的分析 |
| 3.4.3 差异表达基因的GO富集分析 |
| 3.4.4 差异表达基因的KEGG富集分析 |
| 3.4.5 介导亚麻荠盐胁迫响应的候选转录因子分析 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 参与盐胁迫响应的基因及代谢通路 |
| 3.5.2 转录因子介导植物盐胁迫响应 |
| 3.5.3 WRKY转录因子是调控植物盐胁迫应答的重要成员 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 亚麻荠WRKY转录因子的全基因组鉴定与盐胁迫响应CsWRKY的筛选 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料 |
| 4.2.1 植物材料 |
| 4.2.2 主要试剂 |
| 4.3 试验方法 |
| 4.3.1 亚麻荠WRKY转录因子的筛选 |
| 4.3.2 亚麻荠WRKY转录因子的理化性质分析 |
| 4.3.3 亚麻荠WRKY转录因子保守结构域和基因结构及进化分析 |
| 4.3.4 亚麻荠WRKY基因在不同组织器官表达谱和盐胁迫表达分析 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 全基因组鉴定获得242 个亚麻荠CsWRKY家族成员 |
| 4.4.2 15个CsWRKY基因位点可变剪接产生33 个不同的ORF剪接体 |
| 4.4.3 亚麻荠CsWRKY蛋白多序列比对和进化树分析 |
| 4.4.4 CsWRKY蛋白检测到10 个保守基序 |
| 4.4.5 亚麻荠CsWRKY基因不均匀地分布于各染色体 |
| 4.4.6 亚麻荠CsWRKY基因家族扩增的进化驱动力及CsWRKY和拟南芥、油菜WRKY的共线性分析 |
| 4.4.7 CsWRKY基因在不同组织中的表达 |
| 4.4.8 CsWRKY基因在盐胁迫下亚麻荠幼苗的表达谱 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 亚麻荠WRKY成员的保守性和差异性 |
| 4.5.2 基因片段复制构成亚麻荠WRKY家族急剧扩增的关键进化动力 |
| 4.5.3 部分CsWRKYs可能是介导亚麻荠盐胁迫响应的核心转录因子 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 应用莱茵衣藻遗传转化体系鉴定亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的功能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验材料 |
| 5.2.1 植物材料 |
| 5.2.2 试验试剂 |
| 5.2.3 菌株与载体 |
| 5.2.4 培养基的配制 |
| 5.3 试验方法 |
| 5.3.1 亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的克隆和分析 |
| 5.3.2 构建CsWRKY9、43和162 基因的表达载体 |
| 5.3.3 CsWRKY9、43和162 基因的莱茵衣藻遗传转化 |
| 5.3.4 CsWRKY9、43和162 转基因藻株的筛选与鉴定 |
| 5.3.5 CsWRKY9、43和162 转化藻株的生理指标测定 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的克隆及编码蛋白特性分析 |
| 5.4.2 CsWRKY9、43和162 基因表达载体的鉴定 |
| 5.4.3 阳性转化藻株的筛选及基因组DNA PCR鉴定 |
| 5.4.4 转化藻株目的基因CsWRKY9、43和162 表达分析 |
| 5.4.5 转化藻株CsWRKY9、43和162 对盐胁迫响应的表征 |
| 5.4.6 莱茵衣藻内源 CrWRKY敲除株系与过表达外源 CsWRKY藻株盐胁迫响应的表型比较 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 亚麻荠CsWRKY162 过表达及CRISPR/Cas9 敲除突变体的构建和表型分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验材料 |
| 6.2.1 植物材料 |
| 6.2.2 试验试剂 |
| 6.2.3 菌种与载体 |
| 6.2.4 培养基的配制 |
| 6.3 试验方法 |
| 6.3.1 构建CsWRKY162 基因的过表达载体 |
| 6.3.2 构建CRISPR/Cas9 敲除载体 |
| 6.3.3 亚麻荠的遗传转化 |
| 6.3.4 转基因亚麻荠的鉴定及盐胁迫处理 |
| 6.4 结果与分析 |
| 6.4.1 CsWRKY162 植物过表达载体的鉴定 |
| 6.4.2 CsWRKY162 CRISPR/Cas9 敲除载体的鉴定 |
| 6.4.3 亚麻荠最适Hyg筛选浓度的确定 |
| 6.4.4 亚麻荠CsWRKY162 基因过表达株系的筛选及PCR鉴定 |
| 6.4.5 亚麻荠CsWRKY162 基因过表达株系对盐胁迫响应的表征 |
| 6.4.6 过表达株系中胁迫相关基因的表达 |
| 6.4.7 亚麻荠CsWRKY162 基因敲除株系的筛选及基因组DNA PCR鉴定 |
| 6.4.8 亚麻荠CsWRKY162 基因敲除株系响应盐胁迫的表征 |
| 6.4.9 CsWRKY162 敲除株系中胁迫相关基因的表达 |
| 6.5 讨论 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 全文总结及展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| Abstract |
| 附录 |
| 附表 |
| 附图 |
| 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）白桦BpERF1.1基因在低温、干旱和盐胁迫中的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 植物响应非生物胁迫的研究进展 |
| 1.2.1 植物响应低温胁迫的研究进展 |
| 1.2.2 植物响应盐胁迫的研究进展 |
| 1.2.3 植物响应干旱胁迫的研究进展 |
| 1.3 转录因子 |
| 1.3.1 AP2/ERF转录因子家族 |
| 1.3.2 转录因子ERF1研究进展 |
| 1.4 白桦概述 |
| 1.5 本论文的研究目的与意义 |
| 1.6 本论文的研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 白桦BpERF1.1基因的克隆及亚细胞定位 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 植物材料 |
| 2.2.2 实验载体及菌株 |
| 2.2.3 实验试剂与酶 |
| 2.2.4 溶液及培养基配制 |
| 2.2.5 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 白桦BpERF1.1基因的克隆 |
| 2.3.2 白桦BpERF1.1基因的亚细胞定位 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 BpERF1.1基因的克隆 |
| 2.4.2 BpERF1.1基因的亚细胞定位 |
| 2.5 本章讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 白桦BpERF1.1基因的表达模式 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 植物材料及其处理 |
| 3.2.2 实验试剂 |
| 3.2.3 实验药品及培养基配置 |
| 3.2.4 实验仪器与器皿 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 白桦的组织培养 |
| 3.3.2 白桦的低温胁迫处理 |
| 3.3.3 白桦总RNA的提取 |
| 3.3.4 qRT-PCR模版cDNA的制备 |
| 3.3.5 BpERF1.1基因的qRT-PCR |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 BpERF1.1基因在不同组织中的表达分析 |
| 3.4.2 BpERF1.1基因在低温胁迫物胁迫下的表达模式 |
| 3.5 本章讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 白桦BpERF1.1基因过表达载体的构建与遗传转化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 植物材料 |
| 4.2.2 实验试剂 |
| 4.2.3 实验载体、菌株 |
| 4.2.4 实验药品及培养基配制 |
| 4.2.5 实验仪器与器皿 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 BpERF1.1基因过表达载体(pROKII-BpERF1.1)的构建 |
| 4.3.2 过表达载体(pROKII-BpERF1.1)的表达分析 |
| 4.3.3 过表达BpERF1.1基因白桦的获得与筛选 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 BpERF1.1基因过表达载体的构建 |
| 4.4.2 过表达载体(pROKII-BpERF1.1)的表达分析 |
| 4.4.3 过表达BpERF1.1基因白桦的获得与筛选 |
| 4.5 本章讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 白桦BpERF1.1基因在非生物胁迫中的功能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.2.1 植物材料 |
| 5.2.2 其他材料 |
| 5.2.3 实验试剂 |
| 5.2.4 实验仪器与器皿 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 植物材料的处理 |
| 5.3.2 白桦的生理指标测定 |
| 5.3.3 过表达BpERF1.1基因白桦中差异基因的富集分析 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 白桦在正常条件下的表型观察 |
| 5.4.2 白桦BpERF1.1基因在低温胁迫中的功能 |
| 5.4.3 白桦BpERF1.1基因在盐胁迫中的功能 |
| 5.4.4 白桦BpERF1.1基因在干旱胁迫中的功能 |
| 5.4.5 过表达BpERF1.1基因白桦中差异基因的富集分析 |
| 5.5 本章讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表 |
（6）甜橙CsHSFA2基因克隆及其耐寒性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩写及中英文对照表 |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物响应低温胁迫研究进展 |
| 1.1.1 植物响应低温逆境生理研究进展 |
| 1.1.2 植物响应低温逆境分子机理研究进展 |
| 1.2 热激转录因子研究进展 |
| 1.2.1 热激转录因子家族成员与结构特点 |
| 1.2.2 热激转录因子抗逆功能 |
| 1.2.3 热激转录因子调控机制 |
| 1.2.4 热激蛋白基因启动子结构、调控与应用 |
| 1.3 本研究的目的与意义 |
| 第二章 甜橙CsHSFA2克隆及表达分析 |
| 2.1 材料和方法 |
| 2.1.1 材料 |
| 2.1.2 CsHSFA2克隆与序列分析 |
| 2.1.3 CsHSFA2亚细胞定位分析 |
| 2.1.4 各种处理下CsHSFA2表达分析 |
| 2.1.5 CsHSFA2启动子克隆与序列分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 基因克隆 |
| 2.2.2 CsHSFA2序列分析 |
| 2.2.3 系统进化树分析 |
| 2.2.4 CsHSFA2亚细胞定位分析 |
| 2.2.5 逆境和激素处理对CsHSFA2表达的影响 |
| 2.2.6 CsHSFA2启动子序列分析、克隆 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 CsHSFA2遗传转化和耐寒性功能分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 材料 |
| 3.1.2 植物表达载体构建 |
| 3.1.3 农杆菌转化 |
| 3.1.4 转基因阳性鉴定 |
| 3.1.5 转基因材料耐寒性分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 转基因烟草筛选与耐寒性鉴定、分析 |
| 3.2.2 转基因枳壳筛选与耐寒性分析 |
| 3.2.3 转基因愈伤组织筛选与耐寒性鉴定、分析 |
| 3.2.4 转基因柠檬筛选 |
| 3.3 讨论 |
| 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）紫花苜蓿MsbZIP11基因抗盐碱的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 盐碱胁迫对植物的危害 |
| 1.1.1 渗透胁迫 |
| 1.1.2 离子毒害 |
| 1.1.3 高pH值伤害 |
| 1.2 植物响应盐碱胁迫机制研究进展 |
| 1.2.1 渗透调节 |
| 1.2.2 离子平衡 |
| 1.2.3 抗氧化酶系统 |
| 1.2.4 有机酸代谢调节 |
| 1.3 植物逆境胁迫应答信号转导途径 |
| 1.3.1 植物抗逆相关转录因子 |
| 1.3.2 植物逆境胁迫应答蛋白之间的相互作用 |
| 1.3.3 植物逆境胁迫应答基因上下游关系 |
| 1.3.4 紫花苜蓿抗盐碱的研究进展 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 紫花苜蓿MsbZIP11 基因的克隆及序列分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 菌种、载体及植物材料 |
| 2.2.2 试剂、药品及耗材 |
| 2.2.3 引物合成和核酸测序 |
| 2.2.4 主要仪器设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 紫花苜蓿MsbZIP11 基因的克隆 |
| 2.3.2 MsbZIP11 的生物信息学分析 |
| 2.3.3 MsbZIP11 基因的表达模式分析 |
| 2.3.4 MsbZIP11 的亚细胞定位分析 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 紫花苜蓿MsbZIP11 基因的克隆及生物信息学分析 |
| 2.4.2 紫花苜蓿MsbZIP11 基因的表达模式分析 |
| 2.4.3 紫花苜蓿MsbZIP11 的亚细胞定位分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 紫花苜蓿MsbZIP11 互作蛋白的鉴定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 菌种、载体及植物材料 |
| 3.2.2 试剂、药品及耗材 |
| 3.2.3 引物合成和核酸测序 |
| 3.2.4 主要仪器设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 酵母双杂交实验 |
| 3.3.2 Bi FC实验 |
| 3.3.3 Pull-down实验 |
| 3.3.4 Co-IP实验 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 酵母双杂交验证MsbZIP11与MsbZIP42 的互作 |
| 3.4.2 Bi FC验证MsbZIP11与MsbZIP42 的互作 |
| 3.4.3 Pull-down验证MsbZIP11与MsbZIP42 的互作 |
| 3.4.4 Co-IP验证MsbZIP11与MsbZIP42 的互作 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 紫花苜蓿MsbZIP11 上下游基因的筛选与调控功能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 菌种、载体及植物材料 |
| 4.2.2 试剂、药品及耗材 |
| 4.2.3 引物合成和核酸测序 |
| 4.2.4 主要仪器设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 紫花苜蓿MsbZIP11 基因启动子的克隆 |
| 4.3.2 紫花苜蓿Ms ABF2 基因的克隆及生物信息学分析 |
| 4.3.3 紫花苜蓿Ms NCED3 基因启动子的获得及序列分析 |
| 4.3.4 酵母单杂交实验验证Ms ABF2 结合MsbZIP11 启动子区域内的ABRE顺式作用元件 |
| 4.3.5 酵母单杂交实验验证MsbZIP11 结合Ms NCED3 启动子区域内的G-box顺式作用元件 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 紫花苜蓿MsbZIP11 基因启动子的克隆及生物信息学分析 |
| 4.4.2 紫花苜蓿Ms ABF2 基因的克隆及生物信息学分析 |
| 4.4.3 酵母单杂交验证Ms ABF2 结合MsbZIP11 启动子区域内的ABRE顺式作用元件 |
| 4.4.4 酵母单杂交验证MsbZIP11 结合Ms NCED3 启动子区域内的G-box顺式作用元件 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MsbZIP11 基因对拟南芥的转化及功能鉴定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.2.1 菌种、载体及植物材料 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 农杆菌介导p CAMBIA1302-MsbZIP11-GFP对拟南芥的遗传转化 |
| 5.3.2 转基因拟南芥的分子生物学检测 |
| 5.3.3 拟南芥的抗盐碱分析 |
| 5.3.4 数据处理 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 MsbZIP11 对拟南芥的遗传转化 |
| 5.4.2 转基因拟南芥的PCR鉴定 |
| 5.4.3 转基因拟南芥的q RT-PCR鉴定 |
| 5.4.4 转基因拟南芥的Western Blot鉴定 |
| 5.4.5 拟南芥的抗盐碱分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 讨论 |
| 6.1 紫花苜蓿MsbZIP11 响应多种非生物胁迫 |
| 6.2 紫花苜蓿MsbZIP11与MsbZIP42 互作 |
| 6.3 MsABF2-MsbZIP11-MsNCED3 调控模块的分子模型 |
| 6.4 过表达MsbZIP11 基因增强转基因拟南芥对盐碱胁迫的耐受性 |
| 6.5 对后续工作的设想 |
| 6.6 论文的主要创新点 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）SikCDPK1基因响应非生物逆境的功能初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 中英文符号缩略词表 |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 钙依赖性蛋白激酶(CDPK)概述 |
| 1.2 EF-hand研究进展 |
| 1.2.1 EF-hand基序概述 |
| 1.2.2 EF-hand研究进展 |
| 1.2.3 体外定点突变技术 |
| 1.3 大肠杆菌表达系统对基因表达的影响 |
| 1.3.1 大肠杆菌表达系统 |
| 1.3.2 大肠杆菌表达系统对基因表达的影响 |
| 1.4 CDPKs参与调控植物的生长发育 |
| 1.5 CDPKs响应非生物逆境胁迫的研究进展 |
| 1.5.1 CDPKs响应干旱胁迫 |
| 1.5.2 CDPKs响应低温胁迫 |
| 1.6 研究目的及意义 |
| 第二章 SikCDPK1 基因的定点突变、原核表达及纯化 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 菌种、载体与试剂 |
| 2.1.2 主要的仪器设备 |
| 2.1.3 本章所用到的引物 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 SikCDPK1基因的序列比对及蛋白结构预测 |
| 2.2.2 SikCDPK1基因EF-hand的定点突变 |
| 2.2.3 原核表达载体的构建 |
| 2.2.4 重组质粒转化表达菌株 |
| 2.2.5 重组蛋白的诱导表达 |
| 2.2.6 重组蛋白的可溶性表达检测及纯化 |
| 2.2.7 重组蛋白Ca~(2+)结合能力及酶活性的检测 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 SikCDPK1基因的序列比对及蛋白结构预测 |
| 2.3.2 SikCDPK1基因EF-hand的定点突变 |
| 2.3.3 原核表达载体的构建及鉴定 |
| 2.3.4 重组蛋白的诱导表达及可溶性检测 |
| 2.3.5 重组蛋白的纯化、Ca~(2+)结合能力及酶活性检测 |
| 2.4 小结与讨论 |
| 第三章 SikCDPK1基因响应非生物逆境的功能分析 |
| 3.1 材料 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 菌种、载体与试剂 |
| 3.1.3 主要的仪器设备 |
| 3.1.4 本章所用到的引物 |
| 3.2 方法 |
| 3.2.1 转基因烟草的遗传转化及分子鉴定 |
| 3.2.2 不同基因型烟草生长发育的表型观察及分析 |
| 3.2.3 干旱和低温胁迫处理 |
| 3.2.4 抗逆相关生理指标的测定 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 转基因烟草的遗传转化及分子鉴定 |
| 3.3.2 不同基因型烟草生长发育的表型观察及分析 |
| 3.3.3 转基因烟草的抗旱性分析 |
| 3.3.4 转基因烟草的抗寒性分析 |
| 3.4 小结与讨论 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表 |
（9）甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 植物低温耐性的遗传机制 |
| 1.3 植物对低温胁迫的响应机制 |
| 1.3.1 植物对低温胁迫的感知 |
| 1.3.2 植物低温信号的转导 |
| 1.3.3 植物低温胁迫的生理响应机制 |
| 1.4 捕光色素蛋白在植物抗逆响应中的研究进展 |
| 1.5 本研究的目的及意义 |
| 第二章 油菜萌发期低温耐性的遗传效应分析 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 测定指标与方法 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 低温胁迫对油菜萌发期主要性状的影响 |
| 2.3.2 低温胁迫下萌发期主要性状的配合力方差分析 |
| 2.3.3 低温胁迫下亲本萌发期主要性状的一般配合力分析 |
| 2.3.4 低温胁迫下萌发期主要性状特殊配合力分析 |
| 2.3.5 低温胁迫下萌发期主要性状的遗传参数估算 |
| 2.3.6 低温胁迫下萌发期主要性状的杂种优势分析 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 油菜Lhcb基因家族成员鉴定及表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 BnLhcbs候选基因的鉴定 |
| 3.1.2 BnLhcbs理化性质分析 |
| 3.1.3 BnLhcbs染色体定位与基因结构分析 |
| 3.1.4 BnLhcbs基因家族的进化树分析 |
| 3.1.5 BnLhcbs基因表达模式分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 油菜Lhcb基因家族成员鉴定及系统发育分析 |
| 3.2.2 油菜Lhcb蛋白的理化性质分析 |
| 3.2.3 油菜Lhcb基因家族成员的染色体定位、基因结构分析 |
| 3.2.4 低温胁迫下油菜Lhcb基因的表达模式分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 BnLhcb3.4 基因提高植物低温耐性 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 菌株及载体 |
| 4.1.3 试验试剂 |
| 4.1.4 引物合成及测序 |
| 4.1.5 主要实验仪器设备 |
| 4.2 主要实验方法 |
| 4.2.1 油菜叶片总RNA的提取 |
| 4.2.2 目的基因扩增 |
| 4.2.3 PCR产物的纯化与回收 |
| 4.2.4 BnLhcb3.4 基因的过表达载体的构建 |
| 4.2.5 拟南芥的遗传转化与转基因植株的筛选鉴定 |
| 4.2.6 冷冻胁迫处理 |
| 4.2.7 叶绿素荧光相关参数的测定 |
| 4.2.8 状态转换测定 |
| 4.2.9 生理相关指标测定 |
| 4.2.10 油菜原生质体的转化 |
| 4.2.11 统计分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 BnLhcb3.4 基因编码油菜PSⅡ捕光天线LHCB3 |
| 4.3.2 BnLhcb3.4 基因正调控植株的低温耐性 |
| 4.3.3 BnLhcb3.4 基因提高了拟南芥转基因植株的渗透保护能力和生物膜的稳定性 |
| 4.3.4 BnLhcb3 亚细胞定位分析 |
| 4.3.5 BnLhcb3.4 基因促进低温相关基因的表达量分析 |
| 4.3.6 BnLhcb3.4 基因促进ABA信号通路相关基因的表达 |
| 4.3.7 ABA对超表达BnLhcb3.4 拟南芥转基因植株的影响 |
| 4.3.8 BnLhcb3.4 基因对拟南芥叶绿素荧光参数的影响 |
| 4.3.9 BnLhcb3.4 基因对低温胁迫前拟南芥q S和 q T的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 干旱胁迫对植物的危害 |
| 1.2 干旱胁迫下的植物应答机制 |
| 1.2.1 植物响应干旱的形态学机制 |
| 1.2.2 植物响应干旱的生理机制 |
| 1.2.3 植物响应干旱的分子机制 |
| 1.3 组学方法在作物抗旱研究中的应用 |
| 1.3.1 基因组测序 |
| 1.3.2 全基因组关联分析 |
| 1.3.3 选择清除分析 |
| 1.3.4 转录组测序分析 |
| 1.4 油菜耐旱种质及基因资源挖掘 |
| 1.5 本研究的目的和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 油菜核心种质苗期耐旱性与气孔密度的基因型差异 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 油菜核心种质 |
| 2.2.2 苗期干旱胁迫处理与取样 |
| 2.2.3 叶片气孔密度表型鉴定 |
| 2.2.4 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 干旱胁迫下油菜苗期耐旱性的基因型差异 |
| 2.3.2 油菜叶片气孔密度的基因型差异 |
| 2.3.3 油菜苗期干旱胁迫地上部含水量与叶片气孔密度的相关性分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 核心种质是研究油菜耐旱性的重要资源 |
| 2.4.2 干旱地上部含水量是评价油菜苗期耐旱性的主要指标 |
| 2.4.3 油菜叶片气孔密度与干旱胁迫地上部含水量无显着相关性 |
| 第三章 油菜核心种质耐旱性与气孔密度的遗传关联分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 油菜材料和表型数据 |
| 3.2.2 SNP标记分析 |
| 3.2.3 群体结构分析 |
| 3.2.4 全基因组关联分析 |
| 3.2.5 候选基因分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 油菜核心种质SNP分析 |
| 3.3.2 油菜核心种质群体结构分析 |
| 3.3.3 油菜苗期耐旱性全基因组关联分析 |
| 3.3.4 油菜叶片气孔密度全基因组关联分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 全基因组关联性分析鉴定油菜苗期耐旱候选基因 |
| 3.4.2 全基因组关联性分析鉴定油菜叶片气孔密度候选基因 |
| 3.4.3 油菜苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传调控机制不同 |
| 第四章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质筛选及其组间基因组选择清除分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 油菜种植与干旱处理 |
| 4.2.2 主成分分析与选择清除分析 |
| 4.2.3 GO和 KEGG注释和富集分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 油菜苗期耐旱极端差异种质鉴定 |
| 4.3.2 两组耐旱差异油菜种质主成分分析与选择清除分析 |
| 4.3.3 选择区域候选基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 4.3.4 选择清除分析与全基因组关联分析耐旱候选基因交叉分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 油菜极端差异种质苗期耐旱性主要受遗传控制 |
| 4.4.2 选择清除分析揭示了油菜自然和人工选择过程的遗传印迹 |
| 4.4.3 多组学方法结合有助于鉴定油菜耐旱相关候选基因 |
| 第五章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质转录组分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 油菜材料 |
| 5.2.2 干旱胁迫处理与取样 |
| 5.2.3 mRNA特异性捕获与转录组测序文库构建、上机和测序 |
| 5.2.4 转录组测序分析 |
| 5.2.5 生物信息学分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 转录组测序数据与质量评估 |
| 5.3.2 油菜苗期干旱胁迫差异表达基因鉴定 |
| 5.3.3 干旱响应基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 5.3.4 多组学交叉分析鉴定耐旱候选基因 |
| 5.3.5 候选基因生物信息学分析及其基因表达 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 转录组分析揭示油菜耐旱和敏感基因型具有不同的基因表达模式 |
| 5.4.2 多组学分析有效筛选耐旱候选基因 |
| 第六章 BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 甘蓝型油菜基因组中BnSnRK家族基因成员鉴定 |
| 6.2.2 BnSnRK基因家族的系统发育分析与分类 |
| 6.2.3 BnSnRK基因家族基因表达模式分析 |
| 6.2.4 BnSnRK3.39的motif、基因结构和启动子顺势作用元件鉴定 |
| 6.2.5 拟南芥种植 |
| 6.2.6 油菜RNA提取、cDNA合成及BnSnRK3.39基因全长CDS克隆 |
| 6.2.7 BnSnRK3.39过表达载体构建 |
| 6.2.8 拟南芥转基因材料构建 |
| 6.2.9 拟南芥T2代BnSnRK3.39转基因植株 |
| 6.2.10 BnSnRK3.39 转基因材料耐旱性鉴定 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 甘蓝型油菜BnSnRK基因的鉴定及系统发育分析 |
| 6.3.2 BnSnRKs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式 |
| 6.3.3 BnSnRK3.39基因结构分析 |
| 6.3.4 BnSnRK3.39过表达载体构建与转基因拟南芥获得 |
| 6.3.5 BnSnRK3.39过表达转基因拟南芥耐旱性鉴定 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 BnSnRK基因家族与其他植物同源基因结构和功能相似 |
| 6.4.2 BnSnRK家族基因具有组织表达和逆境响应差异 |
| 6.4.3 BnSnRK3.39基因导入增强拟南芥耐旱性 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
四、植物逆境应答的分子机制及转基因研究（论文参考文献）
- [1]水稻AP2/ERF转录因子参与逆境胁迫应答的分子机制研究进展[J]. 陈悦,孙明哲,贾博为,冷月,孙晓丽. 作物学报, 2022
- [2]干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证[D]. 乌日娜. 内蒙古农业大学, 2021(02)
- [3]苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1对烟草和小麦的遗传转化及抗旱性研究[D]. 赵晓登. 河南科技学院, 2021(07)
- [4]亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究[D]. 宋亚楠. 山西农业大学, 2021
- [5]白桦BpERF1.1基因在低温、干旱和盐胁迫中的功能研究[D]. 林昕. 东北林业大学, 2021
- [6]甜橙CsHSFA2基因克隆及其耐寒性研究[D]. 张亦武. 扬州大学, 2021(08)
- [7]紫花苜蓿MsbZIP11基因抗盐碱的功能研究[D]. 杜秉昊. 哈尔滨师范大学, 2021
- [8]SikCDPK1基因响应非生物逆境的功能初步研究[D]. 郭家秀. 石河子大学, 2021(02)
- [9]甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究[D]. 张毅. 中国农业科学院, 2021(09)
- [10]甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘[D]. 朱维卓. 浙江大学, 2021(01)