论文摘要
TGA是bZIP家族亚家族中的D族成员,并且TGA转录因子具有bZIP结构域。其中包括N端碱性结构域,该结构域可以固定N-X7-R/K-X9与DNA直接结合,从而决定DNA特异性以及核定位作用。在目前研究中TGA家族N端具有STDXDT磷酸化位点,C端具有谷氨酰胺结合位点,这些结合位点共同参与了TGA在不同非生物胁迫的应答反应。TGA还具有一个特殊的结构域TGACG,该结构域可以与启动子as-1结合从而诱导启动子的表达。为探索大豆TGA功能,本研究以吉育72号大豆为材料,克隆了GmTGA基因,对其进行生物信息学分析、转录自激活及亚细胞定位等实验;对苗期大豆根用NaCl,SA,PEG进行非生物胁迫,测定抗逆生理指标和TGA基因表达,确立转GmTGA大豆发根的胁迫条件后,研究转GmTGA基因大豆发根在NaCl,SA,PEG等非生物胁迫条件下的功能。本研究为大豆GmTGA在抗逆育种中的应用提供候选基因和理论依据,本研究的主要结果如下所示:1、本研究根据拟南芥AtTGA1（AT5G65210）和AtTGA4（AT5G10030）蛋白氨基酸序列,在Phytonzome进行Blast获得大豆相似度较高的TGA基因,并将其命名为GmTGA;利用RT-PCR的方法克隆GmTGA基因,获得一条1152bp基因序列,其中包括1089bp完整的开放阅读框,共编码362个氨基酸;通过在线生物信息软件进行预测,预测结果表明GmTGA既不是分泌蛋白,也不是亲水蛋白。对大豆GmTGA及拟南芥TGA蛋白序列比对分析,发现均具有bZIP家族的结构域。2、构建酵母自激活载体pGBKT7-GmTGA,转化酵母菌株Y2HGold,在缺陷型培养基SD/-Trp-His获得阳性转录子,结果表明转入GmTGA的酵母菌株在缺陷培养基不生长,证明GmTGA不具有转录激活活性。3、构建pPSN-GmTGA瞬时表达载体,通过拟南芥原生质体的转化实验,利用荧光倒置显微镜观察,发现GmTGA转录因子位于细胞核。4、以苗期大豆根为实验材料,用不同浓度NaCl,SA,PEG对其进行非生物胁迫,对GmTGA基因表达量、抗氧化酶系统酶的活性及膜质过氧化物MDA的含量进行测定,结果表明GmTGA基因表达量随着胁迫时间及胁迫浓度增加表现先增高后降低现象;在NaCl胁迫浓度为150mM时,胁迫时间为12h时GmTGA基因表达量最高为4.83;SA胁迫浓度为1.5mM时,胁迫时间为6h时GmTGA基因表达量最高为2.96;PEG胁迫浓度为15%胁迫时间为12h时GmTGA基因表达量最高为7.58。抗氧化酶系统（SOD、POD、CAT）酶的活性随着胁迫度及胁迫时间均呈现先增高后将低的趋势,MDA的含量则一直呈现增加的趋势。5、转GmTGA大豆发根实验中,在150mM NaCl、1.5mM SA、15%PEG条件下处理大豆发根,抗氧化酶系统（SOD、POD、CAT）酶的活性和MDA的含量变化与苗期大豆根各指标变化表现一致;GmTGA基因表达量随着NaCl、PEG胁迫时间增加表现先升高后降低,在12h达到最大,分别为9.43、10.75;SA则表现为在6h最大为8.28。说明转录因子GmTGA对非生物胁迫具有一定的响应。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 李红丽
导师: 崔喜艳
关键词: 大豆,转录因子,基因克隆,抗逆功能
来源: 吉林农业大学
年度: 2019
分类: 基础科学,农业科技
专业: 生物学,生物学,农作物
单位: 吉林农业大学
分类号: Q943.2;S565.1
DOI: 10.27163/d.cnki.gjlnu.2019.000259
总页数: 57
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