一、高羊茅耐热性的研究概况(论文文献综述)
谭真真,张夏香,杨志民[1](2021)在《冷季型草坪草耐热性研究进展》文中研究表明冷季型草坪草耐寒性强,绿期长,观赏效果好,因此被广泛应用在气候过渡地带的公园、运动场及草坪中。但由于冷季型草坪草耐热性差,夏季高温会引起草坪草的一系列生理代谢过程紊乱,从而使其表观质量下降,病害频发,草坪休眠、枯黄甚至死亡,影响草坪观赏或运动功能的发挥。本研究从生理和分子机制两个方面,重点综述了冷季型草坪草在高温胁迫下碳代谢、抗氧化代谢、激素代谢、耐热基因和转录等方面研究进展,分析了目前冷季型草坪草耐热性研究存在的主要问题,并对其研究前景进行了展望,以期为进一步的冷季型草坪草耐热机理研究提供理论参考。
纪康[2](2020)在《高羊茅高温响应转录因子FaNAC74的功能鉴定及耐高温种质筛选应用》文中认为高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)具有抗逆性强、绿期长以及耐践踏等特点,是应用最广泛的草坪草之一。作为典型的冷季型草坪草,高羊茅的最佳生长温度为18-25℃,对高温敏感。在我国亚热带及热带地区,夏季的极端高温天气会造成高羊茅生长迟缓或停滞,草坪质量下降甚至植株死亡。因此,高温被认定是发展和利用高羊茅的主要限制因素之一。NAC类蛋白是一类植物特有的转录因子家族,其成员广泛分布于陆生植物中,参与植物生长发育、生物和非生物胁迫响应、衰老调节等诸多生物学过程。从高羊茅中发掘鉴定响应高温胁迫的NAC类转录因子,并进行功能解析,可为改良高羊茅的耐高温能力提供科学依据,具有重要的理论意义和应用价值。本研究开展了高羊茅种质资源收集、耐热性评价、耐热基因挖掘及功能解析等研究工作,取得的主要结果如下:1.高羊茅种质的耐高温筛选以收集的188份来自不同国家地区的高羊茅种质为材料,选取其中的64份利用武汉地区的夏季高温进行了室外越夏实验,对高羊茅种质耐热性进行了综合评价,并筛选到高羊茅耐热种质和高温敏感种质各10份,为培育耐高温高羊茅新品系提供了亲本材料。2.高羊茅FaNAC74基因的挖掘及特征鉴定基于实验室前期的高羊茅转录组数据库,发掘到一个耐热相关的转录因子,命名为FaNAC74。我们分析了FaNAC74基因在高羊茅耐高温以及高温敏感种质中的表达模式,发现FaNAC74基因的表达受高温胁迫显着诱导,且在耐高温种质中表达量更高,表明FaNAC74基因可能与高羊茅耐热性相关。以耐高温种质高温处理后的cDNA为模版,克隆了FaNAC74基因,并进行了氨基酸多重序列比对和系统进化树构建,结果表明FaNAC74蛋白与二穗短柄草的BdNAC74蛋白有较高的氨基酸序列同源性。通过对氨基酸序列跨膜结构域的预测,发现FaNAC74的C端存在一个跨膜结构域。我们进一步构建了FaNAC74的亚细胞融合表达载体35S:FaNAC74-eGFP,并在农杆菌介导下转化烟草表皮细胞,观察FaNAC74亚细胞定位,结果显示FaNAC74蛋白定位在细胞膜上。3.高羊茅FaNAC74转录因子的功能解析为了研究FaNAC74转录因子的功能,我们构建了超表达载体并转化模式植物拟南芥,获得了转基因植株。我们对过表达FaNAC74的转基因拟南芥株系进行42℃高温处理2小时,恢复3天后对存活率进行统计分析,结果显示转基因株系的存活率较对照植株显着提高,表明FaNAC74基因正调控植株的耐热性。4.FaNAC74转录因子下游基因的发掘为了揭示FaNAC74介导的高温胁迫应答调节机制,我们利用RNA-seq技术对高温前后的35S:FaNAC74和对照植株转录组分析。结果发现,在高温处理下,转基因株系与对照相比差异表达的基因数目为2043个,包括1261个表达上调基因,782个表达下调基因。GO分析结果表明,在生物过程和在分子功能方面,差异基因主要富集在应对高温胁迫(Response to Heat)与细胞内未折叠蛋白结合(Unfolded Rrotein Binding)上。进一步地,我们发现多个抗逆相关基因,如HSP70-16、HSP18.1、ANAC13和DREB2C等在FaNAC74过表达植株中的表达量显着高于对照。以上结果表明FaNAC74可能通过调节下游逆境应答基因的表达来响应高温胁迫。综上所述,我们对高羊茅种质耐高温能力进行了综合评价,并从耐高温种质中发掘鉴定到一个受高温显着诱导的转录因子FaNAC74,开展了该转录因子的特征鉴定、功能解析等研究工作,为培育耐高温高羊茅新种质提供了科学依据。
刘梦垚[3](2020)在《两种草坪草高温应答机理及F-box基因功能解析》文中提出草坪在我国被广泛应用于园林建设、街道绿化、改善盐碱地、防范风沙、护坡护堤等领域。高温是限制草坪草生态分布及生长发育的重要环境因素之一,根据草坪草生长发育对温度的不同要求可以划分为暖季型草坪草和冷季型草坪草。狗牙根(Cynodon dactylon)作为多年生暖季型草种,在35-40℃高温环境下仍然能良好的生长发育,不过在我国长时间高温地区狗牙根的生长也会受到抑制。高羊茅(Festuca arundinacea)是冷季型草坪草,夏季持续高温严重抑制其生长,降低草坪的使用价值。比较分析冷、暖季型草坪草在高温胁迫下的应答机理,剖析两类草坪草在抗热差异下的分子调控机制,有助于提高草坪草的耐热性,培育抗热新种质,在生产上具有重要意义。本研究通过比较冷、暖季型草坪草对高温胁迫的响应差异,同时借助转录组数据挖掘并解析了F-box基因在高羊茅和狗牙根高温应答中的功能,阐述蛋白质泛素化修饰在草坪草高温胁迫中的作用机理。本研究主要结果如下:1.测定暖季型草坪草狗牙根和冷季型草坪草高羊茅狗牙根经过42℃高温处理的生理生化变化。以暖季型狗牙根‘Common’和冷季型高羊茅‘太阳神’作为试验材料,分别测定了高温条件下两种草坪草的生理指标变化。结果表明高温处理以后,冷季型草高羊茅的相对电导率和脯氨酸含量都显着高于狗牙根,但是MDA含量和SOD酶活性低于狗牙根。这些结果表明高羊茅在高温胁迫下植株体内生理代谢进程比狗牙根更快;而狗牙根受到高温的伤害小,生理代谢相对平缓。2.对狗牙根和高羊茅高温处理2 h和12 h的转录组进行分析,结果表明高温处理以后,2140-5485个基因在表达水平上发生了变化。118个unigenes在高羊茅和狗牙根中共同上调,51个unigenes在高羊茅和狗牙根中共同下调。在高温处理下的狗牙根和高羊茅差异表达基因的GO富集分析显示,高温处理2 h差异基因的功能多集中在多糖生物合成途径、多糖代谢途径、碳水化合物的生物合成、生物学的正调控等方面,高温处理12 h的差异基因则集中在远红外线信号、葡聚糖生物合成途径、光周期和花合成有关的合成途径、碳水化合物的生物合成等方面。大量参与蛋白质泛素化相关的E3泛素连接酶F-box基因和RING/U-box基因在表达水平发生显着变化。3.解析了F-box基因在狗牙根和高羊茅中的抗热功能。根据转录组数据分析挑选出高温2 h和12 h处理表达都上调的F-box基因作为候选基因进行功能解析。定量结果也证实高温处理2 h和12 h后Fa F-box1和Cd F-box1基因表达量先升高后降低,并且高温处理后高羊茅中F-box基因表达量比狗牙根更高上升速率更快。Fa F-box1和Cd F-box1氨基酸序列与其他C4及C3植物F-box氨基酸序列进行比对,结果表明C3和C4植物的氨基酸序列具有一定的保守性,但也有一定的差异。转基因拟南芥q PCR结果显示,超表达Fa F-box1和Cd F-box1的转基因株系表达量明显高于野生型拟南芥。高温处理后,超表达Fa F-box1和Cd F-box1的转基因拟南芥表现出比野生型拟南芥更强的耐热性,叶片枯黄萎蔫和叶损伤率比野生型拟南芥更少。利用瞬时转化烟草实验检测Cd F-box1亚细胞定位,Cd F-box1主要定位在核中。利用FPNI-PCR的方法对Cd F-box1和Fa F-box1基因的启动子进行克隆,并进行元件分析。结果表明Cd F-box1启动子区域中与非生物胁迫相关的元件有4个ABRE元件和2个HSE元件,而Fa F-box1启动子区域只有2个HSE元件。以Fa F-box1无自激活的基因全长为诱饵,对c DNA酵母文库进行互作蛋白筛选。发现候选的互作蛋白中有和植物光合作用有关的基因,如Psa F-c163080和CAB-c157615。表明F-box可能通过泛素化光合作用相关蛋白调控冷暖季型草坪草的耐热性。
赵娜,徐庆国,苏鹏,梁东鸣,唐瑶[4](2019)在《10个冷季型草坪草品种在高温胁迫下的抗性》文中进行了进一步梳理为筛选适合湖南地区的冷季型草坪草种,解决冷季型草坪草在湖南地区越夏的问题,选用了湖南地区适应性较好的高羊茅(Festuca arundinacea)、紫羊茅(Festuca rubra)、黑麦草(Lolium pernne)、早熟禾(Poa pratensis)、白三叶(Trifolium repens)和匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera) 6个不同冷季型草种的10个不同品种为研究对象,分析了它们在草坪建植后的坪用性状以及在25(CK)和30、35、40℃三个高温胁迫下的叶片游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、丙二醛含量、相对电导率5项生理生化指标的变化。结果表明,10个不同品种的坪用性状与高温胁迫下的各生理生化指标变化存在着明显的种间或品种间差异。高温胁迫下,叶片的可溶性糖含量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和相对电导率随温度的升高而增加,而叶绿素含量随温度的升高而降低,且这5个指标分属冷季型草高温抗性的两大类型,分别为抗高温损害能力、逆境调节能力。根据不同冷季型草坪草品种田间种植的坪用性状的表现和高温胁迫下各生理生化指标变化综合分析得出,高温胁迫下不同冷季型草坪草种的高温抗性表现为高羊茅维加斯>高羊茅锐步>紫羊茅桥港Ⅱ>高羊茅易凯>白三叶考拉>早熟禾百思特>黑麦草百舸>黑麦草爱神特>早熟禾威罗>匍匐剪股颖摄政王。
李瑞静[5](2019)在《羊茅属3份种质材料草坪质量及抗逆性的比较》文中认为针对我国北方干旱寒冷地区适宜的草坪用种少、引进坪用草种的抗旱耐盐性差等问题,坚持节水节能与可持续绿化理念,应充分开发利用乡土草种质资源。在内蒙古草原分布的羊茅属(Festuca)野生种质材料具有较强的抗逆性,经多年驯化选育获得达乌里羊茅(E.dahurica)和紫羊茅(F rubra)的新品系,为进一步明确其坪用价值及抗逆性,以“梦神”紫羊茅(E.rubra L.cv.Maxima)为对照,在内蒙古呼和浩特地区进行田间草坪质量、营养器官解剖结构、种子萌发期及苗期耐盐抗旱性的比较研究,为新品系的推广及羊茅属坪用草的育种提供科学依据。结论如下:(1)达乌里羊茅新品系建坪后密度高、颜色蓝绿、均一性较强、质地良好、抗寒性强,草坪质量综合评价优于紫羊茅新品系和“梦神”紫羊茅,适宜在干燥、寒冷地区用作观赏草坪。(2)达乌里羊茅和紫羊茅新品系营养器官解剖结构均具有旱生植物特征;在中等养护管理下,达乌里羊茅新品系茎部的抗旱性结构特征较紫羊茅新品系明显。(3)达乌里羊茅新品系在倒春寒天气下仍能安全越冬,越冬率和抗寒性强于另2份材料;达乌里羊茅新品系在种子萌发期与苗期的耐盐抗旱性强于另2份材料,轻度干旱和盐胁迫有利于其种子的萌发,具有“引发”作用。
谢瑞娟[6](2019)在《温度和修剪对荩草形态可塑性及生理应激性的影响》文中进行了进一步梳理针对过渡性气候带引进草坪草种越冬越夏能力差导致的草坪景观价值低、养护成本高、寿命短等的实际问题。本文以当地野生荩草(Arthraxon hispidus(Thunb.)Makino.)为试验材料,以冷季型主要草坪草高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev)为对照草种,设置3温度梯度(25℃-T25、30℃-T30、35℃-T35)和4修剪梯度(未修剪-Hck、10 cm-H10、6 cm-H6、4 cm-H4)的交互处理,研究高温和修剪对荩草的形态可塑性及生理应激性的影响,揭示野生荩草与高羊茅耐热性和耐修剪性的差异,为本地野生草坪草的资源开发和利用奠定理论基础。主要结果如下:(1)温度和修剪对荩草构件性状的影响温度对叶、茎、根性状均有显着影响(P<0.05),随温度升高而下降,对叶性状与根性状影响较大。叶性状在H4下随温度升高显着下降,根长及根数在T30时显着下降,茎性状下降并不显着。修剪对叶、茎、根性状有显着影响(P<0.05),叶性状在T30、T35温度下随修剪递增显着下降,T35时下降趋势最大。分蘖数在T25、T30下,在H10与H6时有所增加。根长随修剪递增呈显着下降,而其余根性状则无显着差异。在温度和修剪共同作用下各性状在T35H4处理组合下显着降低。说明高温下进行低修剪会加重对植物生长的抑制作用,适当提高修剪留茬高度可减缓高温带来的伤害。(2)温度和修剪对荩草生物量的影响温度对荩草生物量有显着影响(P<0.05),叶、根生物量在T35温度时下降最显着。茎生物量在低修剪时随温度升高有明显的下降,根冠比在Hck下随温度升高无显着差异,其余修剪条件下随温度升高显着下降;修剪对叶生物量、茎生物量、根生物量均有显着影响(P<0.05),对根冠比无显着影响。叶生物量、根生物量均随修剪梯度的递增而下降,T25时茎生物量在一定修剪程度下增加,说明修剪会促进茎生物量增加。叶、茎生物量及根冠比在T25H6时最大,各生物量在T35H4时为最小值。说明高温和低修剪相互抑制,可通过增加茎生长来维持地上及地下生物量的平衡,从而抵抗高温与低修剪的胁迫。(3)温度和修剪对荩草中酶活性的影响温度对荩草中SOD、POD、CAT酶活性均具有极显着的影响(P<0.01),随温度升高呈下降的趋势,T35时显着降低。修剪对SOD、POD、CAT酶活性具有极显着的影响(P<0.01),随修剪梯度的递增呈先升高后降低的趋势,H6下活性最高,随后下降。T25、T30时,各修剪条件下酶活性均高于Hck,而T35时,H4下的酶活性显着低于Hck。温度和修剪共同作用对SOD、POD、CAT酶活性具有显着影响(P<0.05)。酶活性在T25H6时显着最高。(4)温度和修剪对荩草代谢产物的影响温度对荩草中MDA、PRO、SS都有极显着影响(P<0.01),MDA含量随温度升高而显着下降,PRO含量随温度升高呈先上升后下降的趋势,SS含量在Hck及H4条件下随温度升高而增加,H10与H6下随温度升高呈先下降后上升的趋势。修剪对MDA、PRO、SS也具有极显着影响(P<0.01),MDA含量随修剪递增呈先上升再下降的趋势,H6时含量最高。PRO含量随修剪递增呈先下降后上升的趋势,H10时含量最低。SS含量随修剪递增先升高再下降,H10下含量最高。(5)温度和修剪对荩草品质的影响温度对荩草密度、颜色、质地、均一性、综合得分等指标均有极显着的影响(P<0.01),对颜色的影响最大,各项评价指标随温度升高而降低,在T25时有最优的表观性状。综合得分在T35时显着降低。修剪对密度、颜色、均一性、综合得分有极显着的影响(P<0.01),T25、T30温度下各项指标在经修剪处理后均有一定程度的提高,T25时变化更加显着,T35时则有明显的下降趋势,温度和修剪对密度、均一性、综合得分有显着影响P<0.05),整体在T25H6时表现最好,T35H4下各指标显着降低,综合得分最低。(6)温度和修剪处理下荩草与高羊茅影响的差异比较高羊茅构件性状受温度影响较大,T25时荩草与高羊茅各构件性状、酶活性、及次生代谢产物含量均处于优良状态,温度升高至T30时各性状均有所下降,荩草下降幅度小于高羊茅,T35时荩草仍长势较好,高羊茅濒临生长所能承受的极限温度,说明荩草比高羊茅更耐高温。在修剪处理时,H10、H6修剪能促进荩草与高羊茅茎生长,分蘖数增多,而在H4修剪时生长受到抑制,高羊茅所受抑制作用更大。尤其是在T30、T35下,高羊茅在低剪时所受伤害最大,在T35时进行低修剪会造成不可逆的伤害甚至死亡。因此,荩草与高羊茅相比有较强的耐修剪性。
夏倩倩,甘立军[7](2018)在《γ-氨基丁酸对高温胁迫下高羊茅耐热性的调控》文中研究说明以高羊茅爱瑞3号为试验材料,采用γ-氨基丁酸(GABA,25、50、100、200和400 mg/L)预处理,研究外源γ-氨基丁酸对高温胁迫下高羊茅耐热性的影响。结果表明:在42℃/30℃(昼/夜)的高温胁迫下,喷施不同浓度的GABA能够缓解高温对高羊茅幼苗的伤害。进一步的探究表明,高温胁迫下喷施外源GABA不仅能够降低幼苗中丙二醛(MDA)和H2O2的积累,还能增强幼苗抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。同时,还能够提高幼苗体内可溶性蛋白含量以及降低幼苗体内可溶性糖含量和叶片外渗液的相对电导率。当GABA的喷施浓度为100 mg/L时,效果最佳。
毕傲月[8](2017)在《高羊茅耐高温生理分析及HSP17.8和HSP17.9分子克隆》文中指出高羊茅(Festuca arundinaacea Schreb.)是一种重要的冷季型草坪草,普遍应用在全球温带和过渡带地区,但夏季高温使高羊茅草坪质量下降,严重时引起大面积死亡。因此,高温被认为是发展和利用高羊茅的主要限制因子。热锻炼诱导小分子热激蛋白(sHSP)的积累与植物的耐热性密切相关,因此,研究小分子热激蛋白应答高温胁迫的机制对于高羊茅的遗传育种具有重要的理论意义和应用价值。本研究以高羊茅热敏感’PI234881’、耐热’PI578718’种质为材料,研究高温以及干旱胁迫对高羊茅生理特性的影响,挖掘高羊茅优异耐热基因,揭示转录记忆效应的基因FaHSP77.8和FaHSP17.9的分子特征,为深入研究高羊茅耐热基因功能提供分子基础。主要研究结果如下:1.高羊茅应答高温干旱胁迫的生理特性高温以及干旱胁迫显着提高热敏感和耐热型高羊茅叶片丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率(EL),导致细胞膜稳定性下降,且在不同品种中存在较大变异。热敏感型高羊茅超氧化物歧化酶(SOD)活性降低更为显着,H202含量增加更多,表明其受胁迫程度更严重。高羊茅通过提高SOD、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)等酶的活性来保护自身免受伤害。高温以及干旱胁迫显着降低高羊茅叶片叶绿素含量,通过快速叶绿素荧光动力学曲线分析发现,双重胁迫对高羊茅光合性能指数PIABs、推动力DFABs和最大光化学效率(pPo的影响最大,数值最低,高羊茅品种在逆境胁迫下光合特性都有所下降,热敏感型高羊茅光系统Ⅱ功能受损更为严重。2.高羊茅小分子热激蛋白基因的表达特性通过qRT-PCR分析高羊茅小分子热激蛋白HSP17.8、HSPI7.9、HSP18.6和HSP21.9在34℃(4h)-22℃(20h)次高温循环胁迫模式下的表达水平。结果表明,经过多次高温循环胁迫,HSP17.8和HSP17.9表达量显着高于第一次高温胁迫,即具有转录记忆效应;HSP18.和HSP21.9的表达量在每次热胁迫时趋于相近水平,甚至有下降的趋势,为’非记忆基因’。3.高羊茅FaHSP17.8和FHSP17.9的分子克隆基于高羊茅高温胁迫转录组数据,克隆高羊茅FaHSP17.8和HaHSP17.9,cDNA编码区序列全长分别为 489 bp、459bp,分子量分别为17.8K,17KDa,基因组gDNA均无内含子序列;氨基酸多重序列比对和进化树构建表明,FaHSP17.8和FaHSP17.9分别和小麦HSP17.8、水稻HSP17.9有很高的序列同源性(94%,91%),它们的亲缘进化关系在不同分支上,分别属于细胞质Ⅱ类和Ⅰ类小分子热激蛋白;亚细胞定位显示,FaHSP17.8和FaHSP17.9均定位在细胞质/细胞核中;组织特异性表达结果发现,FaHSP17.8和FaHSP17.9在叶片中表达量最高,其次是茎,根中最少。4.高羊茅小分子热激蛋白FaHSP17.9启动子克隆利用染色体步移技术,克隆FaHSP17.9启动子序列,并对其ATG上游917 bp序列进行初步分析。通过PlantCARE数据库,在线预测该基因的顺式作用元件,发现高温胁迫应答元件HSE-motif(CCAAT),可能对FaHSP17.9的热诱导性能起到主要作用。综上所述,我们研究高羊茅抗氧化酶代谢系统的响应和PSⅡ对高温及干旱适应性机制,挖掘高羊茅耐热记忆基因,分析其基本表达特性。本研究为进一步研究记忆基因FaHSP17.8和FaHSP17.9表观遗传修饰模式和基因功能,进而培育耐热高羊茅新品种提供重要的分子基础。
王秀云[9](2017)在《高羊茅热激转录因子HsfA2c耐热调控功能研究》文中提出草坪草在园林绿化、球场建设、水土保持和生态护坡等方面具有广泛的应用价值,按照最适的生长温度将其分为冷季型草坪草和暖季型草坪草。在长江中下游地区,南北交替的气候条件决定冷、暖季型草坪草都可以种植,但各有利弊。冷季型草坪草的越夏表现是制约其草坪质量的主要限制因素,高温是影响冷季型草坪草生长发育的主要环境因子,高温会导致冷季型草坪草发黄枯萎甚至死亡,严重影响其绿化性能。因此,提高冷季型草坪草的耐热性,改善其越夏表现,是目前急需解决的问题。热激转录因子(Heat stress transcription factor,HSF)是高等植物热胁迫响应基因转录水平的关键调控因子,是连接植物热胁迫信号和耐热功能蛋白之间的重要组分。HSF能够特异性地结合热响应基因启动子区的热激元件(Heat shock element,HSE),在转录水平上调控热激基因的表达活性。HSF具有庞大的基因家族,在整个家族中,HsfA2s是热响应最为强烈的成员。在研究最多的拟南芥、番茄中只有一个HsfA2,而在水稻、草坪草等单子叶植物中具有多达5个HsfA2s(a-e),各成员的具体功能有待进一步探索。本研究通过克隆冷季型草坪草高羊茅(Festuca arundinacea Schreb)FaHsfA2c基因,经过异源转化拟南芥研究其耐热调控功能后,将其在高羊茅本身过表达提高高羊茅的耐热性;另外通过克隆FaHsfA2c基因启动子序列,发现大量ABA响应相关的顺式作用元件,进而探索ABA在高羊茅热响应过程中的调控功能。主要研究内容与结果简介如下:1.为了获得高羊茅FaHsfA2基因序列,并研究其热响应特性,根据高羊茅EST数据库序列,从高羊茅’凌志’中扩增获得1102bp的FaHfA2c基因cDNA序列,ORF框为1068个核苷酸,编码356个氨基酸。聚类分析发现,FaHsfA2c与大麦HvHsfA2c的进化关系最近,其次为二穗短柄草BdHsfA2c、水稻OsHsfA2c和谷子SiHsfA2c,而且A2c与A2d的关系较其他A2成员进化关系更近。序列结构分析显示,该基因编码的氨基酸序列具有特定的DNA结合域(DBD)、寡聚化结构域(OD)、核定位信号(NLS)、核输出信号(NES)和激活域(AHA motif)。利用绿色荧光蛋白融合载体瞬时转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位,发现FaHsfiA2c定位在细胞核。通过qRT-PCR分析该基因的热诱导表达特性,结果显示在叶片和根中FaHsfA2c都受热诱导快速表达。2.为了研究FaHsfA2c的耐热调控功能,将FaHsfA2c基因构建到植物表达载体pEarleyGate103中,利用花序浸蘸法转化拟南芥,平板幼苗筛选获得耐热性转基因株系。成苗通过中度(37/32℃)和重度(45/40℃)热胁迫实验显示,转基因株系的存活率、净光合速率、叶绿素含量和光化学效率显着高于野生型,电解质渗漏率低于野生型,说明转基因株系的光合系统和膜系统的热伤害明显低于野生型。通过qRT-PCR分析发现无论在常温还是高温条件下,AtApx2、AtHsp18.1-CI、AtHsp22.0-ER、AtHsp25.3-P、AtHsp26.5-P(r)、AtHsp70b和AtHsp101-3在转基因株系中的转录水平都显着高于野生型,说明这些基因受FaHsfA2c调控表达,可能在转基因株系的抗氧化系统和蛋白保护方面起到重要的作用。另外,拟南芥hsfa2耐热性缺失突变体互补实验显示,互补株系在高温胁迫下的存活率和叶绿素含量显着高于突变体,说明FaHsfA2c能够恢复hsfa2的热敏感缺陷,进一步证明FaHsfA2c的耐热调控功能。3.为了检验FaHsfA2c在高羊茅中的耐热调控作用,将植物表达载体pEarleyGate 103-FaHsfA2c通过农杆菌侵染法转化高羊茅愈伤组织,经过抗性筛选获得16个抗性株系。再通过PCR检测报告基因的插入,最终确定11个转基因株系。在高温筛选后,选择两个耐热性强的株系OE#2和OE#7用来探索其耐热机理。高温(37/32℃)处理42天后,非转基因植株净光合速率、光化学效率和叶绿素含量都显着低于转基因株系。同时转基因株系的生长速率、分蘖数和生长活力都高于非转基因植株,而黄叶比率相反。基因调控分析发现,在所有植株中FaHsp18.1、FaHsp22.0、FaHsp26.5、FaHsp70和FaHsp101在37℃热处理1 h后相对于对照温度25℃都上调表达,但转基因株系OE#2和OE#7的基因表达量显着高于非转基因植株。此部分研究内容说明FaHsfA2c过表达能够通过增强下游热激蛋白的响应,快速启动并提高保护机制,降低光合系统等重要生理功能的热伤害,从而增强高羊茅的耐热性。4.为了研究FaHsfA2c基因的上游诱导物质和调控因子,通过染色体步移法获得FaHsfA2c基因ATG上游2333 bp的序列。利用PlantCARE和PLACE在线分析软件预测ATG上游2000 bp序列的顺式作用元件,发现该段启动子含有CAAT-box、TATA-box等大多数高等植物具有的启动子保守元件,还有大量与逆境相关的诱导型作用元件,其中包括ABA、厌氧诱导、细胞分裂素、茉莉酸甲酯、水杨酸、钙离子等响应元件。说明FaHsfA2c可能受多种外源因素诱导表达,并且参与多种逆境响应。为了研究ABA对FaHsfA2c介导的耐热响应作用,外源喷施5 μM ABA,检测高羊茅中FaHsfA2c基因的转录水平。结果显示ABA能够诱导FaHsfA2c基因的上调表达,并且其下游调控的HSPs在ABA的诱导下整体也呈现上调表达趋势,说明ABA能够诱导FaHsfA2c的转录和表达调控。而且喷施ABA能够增强高羊茅的耐热性,在高温过程中,ABA处理的高羊茅不仅提高了 ABA响应基因的表达,也提高了热激蛋白基因的表达,减少了热胁迫造成的光合系统和膜系统的损伤。干旱预处理也能够增强高羊茅的耐热性,同时伴随干旱后ABA含量的上升,以及高温前期相关基因的上调表达。酵母单杂实验证明AREB3、DREB2A蛋白能够与FaHsfA2c启动子区的元件结合,说明ABA可能通过ABA响应因子对FaHsfA2c的转录调控而间接介导FaHasfA2c的耐热调控功能。
曹薇[10](2017)在《高羊茅热激转录因子FaHsfC1b的克隆与耐热性功能鉴定》文中提出高羊茅是耐热性最强的冷季型草坪草之一,在气候过渡地带得到了广泛的种植,发掘高羊茅耐热相关基因对提高冷季型草坪草耐热性有重要的意义。另外,热激转录因子在植物中被广泛研究,并且普遍在耐热性中发挥重要作用,但是对于热激转录因子C类基因的功能研究却很少。对高羊茅C类热激转录因子进行研究十分有意义。本研究从高羊茅中克隆出一个C类Hsf:FaHsC1b,通过序列分析、亚细胞定位并在拟南芥中过表达来分析FaHsfC1b在不同非生物胁迫下的表达模式以及它对转基因拟南芥耐热性的影响,研究结果如下:1以OsHsfC1b(XP015633152)为搜索请求,从高羊茅转录组数据库中获得一段1333 bp的核苷酸序列,经FGENESH程序预测,其开放阅读框(ORF)为744 bp,编码247个氨基酸。通过降落聚合酶链式反应(touch down PCR)技术扩增获得其全长编码序列,由序列比对和系统进化树分析可知该基因与其他物种中的HsfC1b有较高的相似度,故将此基因命名为高羊茅HsfC1b基因(FaHsfC1b,NCBI登录号为KY475613)。该基因具备C类Hsfs的基本结构,包括一个DNA结合区域、一个疏水的寡聚化结构域、一个核定位信号结构域。2构建了 FaHsfC1b-eGFP重组质粒,转入到拟南芥原生质体中观察到绿色荧光蛋白信号与DAPI(指示细胞核)信号完全重叠;同时,转基因拟南芥根尖细胞中也观察到相同的重叠情况,这说明FaHsfC1b蛋白定位在细胞核中。3对高羊茅进行非生物胁迫处理,结果显示FaHsyC1b表达量在热处理(45℃)、冷处理(4℃)、渗透胁迫处理(20%PEG-6000)、盐处理(150 mMNaCl)下均在48 h内显着提高。在热处理下叶片中FaHsfC1b在处理1 h即达到最高值,为对照的40倍,根部FaHsfC1b表达量在4 h开始缓慢攀升,最后在48 h达到最大值。4构建了 pEarleyGate103-FaHsfC1b表达载体并转入拟南芥,通过草铵膦筛选和PCR鉴定,得到20个阳性转基因株系。对平板中野生型(WT)和转基因株系进行高温(45℃)处理,根据存活率筛选出4个稳定的抗性株系,即株系5,株系6,株系16,和株系17。在FaHsfC1b过表达株系中检测到较高的FaHsfC1b表达量,而WT中则未检测到FaHsfC1b的表达。同时,这几个转基因株系在冷胁迫、渗透胁迫、盐胁迫下与WT无差异,在非胁迫条件下转基因株系的长势也与WT无异。5在热处理下,FaHsfC1b过表达植株比WT有更少的枯萎叶片,在恢复后叶片枯黄率更低。经检测,过表达株系光化学效率和叶绿素含量比WT更高,电解质渗漏率则比WT低,这说明过量表达FaHsfC1b可以将转基因拟南芥的代谢平衡和细胞膜稳定性维持在较高水平,从而提高转基因拟南芥耐热性。6热处理1 h后,通过DAB和NBT实验得知FaHsfC1b过表达植株叶片中ROS含量明显低于WT,说明转基因拟南芥在热处理下受到了较小的伤害。7 37℃ 热处理 1h 后,AtHHsp1 8.1-CI,AtHsp22.0-ER,AtHHsp26.5-P(r)和 AtHHsp70b基因的表达量在两个FaHsfC1b过表达株系(株系6和株系16)和WT株系中都显着提高,但过表达植株中表达量上升幅度更大。说明热激蛋白在转基因拟南芥植株耐热性中发挥了更好的作用。综上所述,从高羊茅中克隆到的C类热激转录因子FaHsfC1b定位于细胞核,响应热胁迫、冷胁迫、渗透胁迫以及盐胁迫。通过转化模式植物拟南芥,初步确定该基因通过对生理生化及下游基因的表达调控,提高植物耐热性。该研究为培育耐热草坪草新种质提供了基因资源。
二、高羊茅耐热性的研究概况(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、高羊茅耐热性的研究概况(论文提纲范文)
(1)冷季型草坪草耐热性研究进展(论文提纲范文)
1 冷季型草坪草响应高温胁迫的生理机制 |
1.1 碳代谢 |
1.2 抗氧化代谢 |
1.3 激素代谢 |
1.3.1 CTK |
1.3.2 GA |
1.3.3 ABA |
1.3.4 MT |
2 冷季型草坪草响应高温胁迫的分子机制 |
2.1 相关耐热基因 |
2.1.1 热激蛋白 |
2.1.2 热激转录因子 |
2.2 转录分析 |
3 问题及展望 |
(2)高羊茅高温响应转录因子FaNAC74的功能鉴定及耐高温种质筛选应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第1章 引言 |
1.1 植物耐高温研究进展 |
1.1.1 高温对植物的影响 |
1.1.2 植物耐高温分子机制 |
1.2 高羊茅耐高温研究进展 |
1.2.1 高温对高羊茅的影响 |
1.2.2 高羊茅种质的耐高温筛选评价 |
1.2.3 高羊茅耐高温的分子机制研究进展 |
1.3 NAC转录因子家族的研究进展 |
1.3.1 NAC转录因子概述 |
1.3.2 NAC基因在逆境胁迫过程中的研究进展 |
1.4 本研究目的意义及技术路线 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究意义 |
1.5 研究内容 |
1.5.1 高羊茅种质资源筛选评价 |
1.5.2 FaNAC74基因的克隆与特征鉴定 |
1.5.3 FaNAC74转录因子的功能鉴定 |
1.5.4 FaNAC74下游基因的发掘鉴定 |
1.6 技术路线 |
第2章 研究方法 |
2.1 高羊茅种质资源筛选评价 |
2.1.1 高羊茅材料扩繁实验方法 |
2.1.2 高羊茅武汉地区越夏实验方法 |
2.2 FaNAC74基因表达差异分析 |
2.2.1 FaNAC74基因特异性定量引物设计 |
2.2.2 高羊茅高温处理实验 |
2.2.3 高羊茅叶片样品RNA提取方法 |
2.2.4 高羊茅叶片样品RNA反转录 |
2.2.5 FaNAC74基因在不同品种高羊茅中的表达模式测定 |
2.3 FaNAC74功能分析与基因克隆 |
2.3.1 FaNAC74基因序列分析 |
2.3.2 FaNAC74基因克隆 |
2.3.2.1 引物设计及克隆 |
2.3.2.2 PCR产物凝胶回收 |
2.3.3 FaNAC74 基因与pESI-Blunt载体连接 |
2.3.4 转化大肠杆菌DH5α |
2.3.5 质粒提取方法 |
2.3.6 质粒酶切方法 |
2.3.7 载体连接方法 |
2.3.8 质粒转化农杆菌实验方法 |
2.3.9 农杆菌转染拟南芥方法 |
2.4 转基因阳性苗的插入及表达验证 |
2.4.1 拟南芥基因组DNA提取方法 |
2.4.2 转基因拟南芥gDNA水平阳性苗鉴定 |
2.4.3 转基因拟南芥RNA水平鉴定方法 |
2.5 转基因植株高温处理实验方法 |
2.6 FaNAC74蛋白的亚细胞定位 |
2.6.1 转化根瘤农杆菌GV3101 |
2.6.2 烟草瞬时转化法观察亚细胞定位 |
2.7 转录组分析方法 |
2.7.1 样品收集和准备 |
2.7.2 RNA提取与检测 |
2.7.3 文库构建与质检 |
2.7.4 上机测序 |
2.7.5 数据分析 |
2.7.5.1 数据质控 |
2.7.5.2 序列比对到参考基因组 |
2.7.5.3 基因表达水平定量 |
2.7.5.4 差异表达分析 |
2.7.5.5 差异基因富集分析 |
第3章 实验结果与分析 |
3.1 高羊茅种质资源筛选 |
3.1.1 室外温度统计结果 |
3.1.2 高温越夏后高羊茅种质的表型统计 |
3.1.3 高温越夏后高羊茅种质的草坪质量评定 |
3.2 FaNAC74基因表达差异分析与序列分析结果 |
3.2.1 FaNAC74基因表达模式分析 |
3.2.2 FaNAC74基因克隆 |
3.2.3 FaNAC74蛋白跨膜结构域预测结果 |
3.2.4 FaNAC74蛋白多序列比对结果 |
3.2.5 FaNAC74蛋白进化树分析结果 |
3.3 FaNAC74亚细胞定位 |
3.4 过表达转基因拟南芥株系中FaNAC74基因的表达水平鉴定 |
3.5 35S:FaNAC74 转基因拟南芥高温处理存活率统计 |
3.6 高温处理前后FaNAC74过表达拟南芥转录组测序结果 |
3.6.1 转录组分析 |
3.6.2 各组合差异基因数目统计结果 |
3.6.3 各样品组间差异基因韦恩图分析结果 |
3.6.4 各组间及组内差异表达基因聚类分析结果 |
3.6.5 GO功能富集分析结果 |
3.6.6 KEGG通路富集分析结果 |
3.6.7 FaNAC74下游基因的发掘 |
第4章 讨论 |
4.1 高羊茅种质资源耐高温筛选评价 |
4.2 FaNAC74转录因子结构和功能解析 |
4.3 FaNAC74下游基因发掘及调控网络解析 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文 |
(3)两种草坪草高温应答机理及F-box基因功能解析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表(Abbreviations) |
1 前言 |
1.1 冷、暖季型草坪草抗热性差异 |
1.2 高温胁迫对植物生理水平的影响 |
1.2.1 高温对光合作用的影响 |
1.2.2 高温对Ca~(2+)信号的影响 |
1.2.3 高温对ROS信号的影响 |
1.2.4 高温对生理代谢的影响 |
1.3 高温对植物转录水平的影响 |
1.3.1 高温对HSF-HSP途径的影响 |
1.3.2 高温对转录因子的影响 |
1.3.3 高温对功能基因的影响 |
1.4 高温对蛋白质翻译后修饰的影响 |
1.4.1 泛素蛋白酶体系统 |
1.4.2 F-box基因研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 试剂和仪器 |
2.2 高温胁迫对狗牙根和高羊茅生长及生理指标的影响 |
2.2.1 高温胁迫对狗牙根和高羊茅生长的影响 |
2.2.2 叶片电导率 |
2.2.3 脯氨酸含量的测定 |
2.2.4 可溶性糖含量的测定 |
2.2.5 过氧化物酶(POD)活性测定 |
2.2.6 总超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 |
2.2.7 丙二醛(MDA)含量的测定 |
2.2.8 生理指标的相关分析 |
2.3 狗牙根和高羊茅E3泛素连接酶F-box基因的克隆和功能解析 |
2.3.1 RNA-seq数据分析 |
2.3.2 实时荧光定量PCR测定高温下F-box基因表达水平的变化 |
2.3.3 目的基因的克隆 |
2.3.4 目的片段与T载体的连接 |
2.3.5 连接产物转化 |
2.3.6 菌落PCR鉴定 |
2.3.7 序列比对与进化树分析 |
2.3.8 过表达载体构建 |
2.4 Cd F-box1 亚细胞定位 |
2.5 狗牙根Cd F-box1 和高羊茅Fa F-box1 启动子的克隆和分析 |
2.5.1 全基因组DNA提取 |
2.5.2 FNPI-PCR方法克隆启动子 |
2.6 Fa F-box1 基因互作蛋白的筛选 |
2.6.1 酵母双杂实验材料准备 |
2.6.2 Y2H Gold酵母感受态的制备 |
2.6.3 自激活检测 |
2.6.4 酵母文库筛选 |
3 结果和分析 |
3.1 高温胁迫对狗牙根和高羊茅生长及生理指标的影响 |
3.1.1 高温胁迫对狗牙根和高羊茅生长的影响 |
3.1.2 高温胁迫下狗牙根和高羊茅的生理变化 |
3.2 高温胁迫对狗牙根和高羊茅转录组的影响 |
3.2.1 狗牙根高羊茅受高温影响的基因数量 |
3.2.2 狗牙根高羊茅受高温影响的基因聚类分析和共调控分析 |
3.2.3 两种草坪草受高温共同和差异调控基因的聚类和GO富集性分析 |
3.2.4 F-box、HSF及 HSP在高温条件下的表达 |
3.3 狗牙根和高羊茅F-box基因的克隆和功能解析 |
3.3.1 高温胁迫下F-box基因表达量的变化 |
3.3.2 狗牙根和高羊茅F-box基因的序列分析 |
3.3.3 狗牙根和高羊茅F-box基因的系统进化树 |
3.3.4 F-box转基因拟南芥的鉴定和表达量分析 |
3.3.5 Cd F-box1和Fa F-box1 转基因拟南芥的抗热性 |
3.4 F-box蛋白的亚细胞定位 |
3.5 狗牙根和高羊茅F-box基因启动子的克隆和分析 |
3.6 F-box互作蛋白的筛选 |
4 讨论 |
4.1 暖季型草种比冷季型草种具有更强的抗热性 |
4.2 草坪草高温应答生理指标的变化 |
4.3 泛素化参与草坪草的高温应答 |
4.4 后续研究设想 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
致谢 |
(5)羊茅属3份种质材料草坪质量及抗逆性的比较(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语表 |
1 引言 |
1.1 研究的意义及目的 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 草坪草质量评定及育种研究 |
1.2.2 营养器官解剖结构研究 |
1.2.3 种子萌发期及苗期抗旱耐盐性研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 田间观测及草坪质量评价 |
2.3.2 营养器官解剖结构研究 |
2.3.3 种子萌发期及苗期抗性评价 |
2.4 数据统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 特征特性与草坪质量比较 |
3.1.1 植物学特征 |
3.1.2 物候期 |
3.1.3 抗寒性 |
3.1.4 草坪质量综合评价 |
3.2 营养器官解剖结构特征比较 |
3.2.1 根部解剖结构特征 |
3.2.2 茎部解剖结构特征 |
3.2.3 叶片解剖结构特征 |
3.3 种子萌发及苗期抗性比较 |
3.3.1 抗旱性比较 |
3.3.2 耐盐性比较 |
4 讨论 |
4.1 草坪质量影响因子 |
4.2 越冬率与抗寒性 |
4.3 冷季型草坪夏季养护 |
4.4 营养器官解剖结构与抗旱性 |
4.5 低浓度胁迫引发作用 |
4.6 生境与抗性 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(6)温度和修剪对荩草形态可塑性及生理应激性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
第1章 前言 |
1.1 荩草概况 |
1.2 高羊茅概况 |
1.3 荩草研究现状 |
1.4 温度对植物生长与生理生化影响的研究进展 |
1.4.1 温度对植物生长影响的研究进展 |
1.4.2 温度对植物生理生化特性的影响 |
1.5 修剪对植物生长与生理生化影响的研究进展 |
1.5.1 修剪对植物生长影响研究进展 |
1.5.2 修剪对植物生理生化影响的研究进展 |
1.6 研究目的与意义 |
第2章 材料与方法 |
2.1 试验区域概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.4 测定内容 |
2.4.1 形态指标测定 |
2.4.2 生理指标测定 |
2.4.3 草坪品质测定 |
2.5 研究内容 |
2.6 数据处理 |
2.7 技术路线 |
第3章 结果与分析 |
3.1 温度和修剪共同作用对荩草构件性状及草坪品质的影响 |
3.1.1 温度和修剪共同作用对构件性状的影响 |
3.1.1.1 叶性状 |
3.1.1.2 茎性状 |
3.1.1.3 根性状 |
3.1.2 温度和修剪共同作用对生物量结构的影响 |
3.1.3 温度和修剪共同作用对草坪品质的影响 |
3.2 温度和修剪共同作用下荩草生理特性的变化 |
3.2.1 温度和修剪共同作用下各保护酶活性的变化 |
3.2.2 温度和修剪共同作用下丙二醛及代谢产物的变化 |
3.3 温度和修剪共同作用下高羊茅形态及草坪品质的变化 |
3.3.1 温度和修剪共同作用下各构件性状的变化 |
3.3.2 温度和修剪共同作用下各构件生物量的变化 |
3.3.3 温度和修剪共同作用对草坪品质的影响 |
3.4 温度和修剪共同作用下高羊茅生理特性的变化 |
3.4.1 温度和修剪共同作用下各保护酶活性的变化 |
3.4.2 温度和修剪共同作用下丙二醛及代谢产物的变化 |
第4章 结论与讨论 |
4.1 温度和修剪对荩草与形态可塑性的影响 |
4.1.1 构件性状的影响 |
4.1.2 构件生物量的影响 |
4.1.3 温度和修剪对荩草草坪品质的影响 |
4.2 温度和修剪对荩草生理特性影响的差异性 |
4.2.1 温度和修剪对酶活性的影响 |
4.2.2 温度和修剪对下MDA及代谢产物 |
4.3 温度和修剪处理下荩草与高羊茅影响的差异比较 |
第5章 小结与展望 |
5.1 小结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的科研情况 |
(7)γ-氨基丁酸对高温胁迫下高羊茅耐热性的调控(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与试剂 |
1.2 试验处理方法和条件 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 重量测定 |
1.3.2 相对电导率的测定 |
1.3.3 丙二醛含量的测定 |
1.3.4 抗氧化物酶活性检测 |
1.3.5 可溶性糖、可溶性蛋白的测定 |
1.4 数据处理和分析 |
2 结果与分析 |
2.1 外源GABA对高温胁迫下高羊茅生长的影响 |
2.2 外源GABA对高温胁迫下高羊茅干鲜重和相对含水量的影响 |
2.3 外源GABA对高温胁迫下高羊茅幼苗中丙二醛 (MDA) 含量的影响 |
2.4 外源GABA对高温胁迫下高羊茅幼苗可溶性糖和可溶性蛋白的影响 |
2.5 外源GABA对高温胁迫下高羊茅幼苗相对电导率的影响 |
2.6 外源GABA对高温胁迫下高羊茅幼苗H2O2含量及抗氧化酶活性的影响 |
3 讨论 |
(8)高羊茅耐高温生理分析及HSP17.8和HSP17.9分子克隆(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
中英文缩写 |
第一章 绪论 |
1.1 高温干旱对植物的影响 |
1.2 植物热激蛋白概况 |
1.3 高羊茅耐热性研究进展 |
1.4 本研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 高羊茅在高温及干旱胁迫下的生理响应 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验处理 |
2.1.3 叶绿素荧光动力学曲线测定 |
2.1.4 OJIP特性分析 |
2.1.5 相对含水量测定 |
2.1.6 叶绿素含量测定 |
2.1.7 MDA测定和相对电导率 |
2.1.8 抗氧化酶活性分析 |
2.1.9 H_2O_2含量变化 |
2.2 高羊茅HSP17.8和HSP17.9的分子克隆和表达研究 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验处理 |
2.2.3 高羊茅RNA的提取和第一链cDNA的合成 |
2.2.4 实时定量PCR |
2.2.5 FaHSP17.8和FaHSP17.9 cDNA和gDNA分子克隆 |
2.2.6 FaHSP17.8和FaHSP17.9生物信息学分析 |
2.2.7 FaHSP17.8和FaHSP17.9亚细胞定位 |
2.2.8 FaHSP17.9启动子克隆 |
第三章 结果与分析 |
3.1 高羊茅在高温及干旱胁迫下的生理响应 |
3.1.1 高温及干旱胁迫对高羊茅生长的影响 |
3.1.2 高温及干旱胁迫对高羊茅脂质过氧化的影响 |
3.1.3 高温及干旱胁迫对高羊茅抗氧化酶活性的影响 |
3.1.4 高温及干旱胁迫对高羊茅光合作用的影响 |
3.1.5 生理指标的相关性分析 |
3.2 高羊茅HSP17.8和HSP17.9的分子克隆和表达特性 |
3.2.1 高羊茅小分子热激蛋白在次高温循环胁迫模式下的表达特性 |
3.2.2 高羊茅FaHSP17.8和FaHSP17.9基因的克隆 |
3.2.3 生物信息学分析 |
3.2.4 高羊茅FaHSP17.8和FaHSP17.9亚细胞定位 |
3.2.5 高羊茅FaHSP17.9启动子克隆 |
3.2.6 高羊茅FaHSP17.8和FaHSP17.9高温诱导表达特性 |
3.2.7 高羊茅FaHSP17.8和FaHSP17.9组织表达特性 |
第四章 讨论 |
4.1 高温及干旱胁迫对高羊茅的生理影响 |
4.1.1 高温及干旱胁迫对高羊茅膜脂过氧化的影响 |
4.1.2 高温及干旱胁迫对高羊茅的抗氧化酶系统影响 |
4.1.3 高温及干旱胁迫对高羊茅的光合特性的影响 |
4.2 高羊茅耐热分子机理的初步探究 |
4.2.1 高羊茅高温胁迫'记忆效应'现象 |
4.2.2 高羊茅FaHSP17.8和FaHSP17.9分子特征和作用方式 |
4.2.3 FaHSP17.9启动子的序列特性 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(9)高羊茅热激转录因子HsfA2c耐热调控功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 植物热响应研究进展 |
1.1 植物形态响应 |
1.2 植物细胞生理响应 |
1.3 植物分子水平响应 |
1.4 提高草坪草耐热性方法 |
2 热激转录因子(HSFs)研究进展 |
2.1 HSFs结构与分类 |
2.2 HSFs功能研究 |
3 植物信号转导 |
3.1 热信号分子及转导途径 |
3.2 ABA信号转导 |
4 研究目的与意义 |
第二章 FaHsfA2c基因克隆与功能分析 |
1 材料与方法 |
1.1 FaHsfA2c基因cDNA序列克隆 |
1.2 FaHsfA2c基因序列分析 |
1.3 FaHsfA2c亚细胞定位 |
1.4 FaHsfA2c基因热响应表达 |
2 结果与分析 |
2.1 克隆获得FaHsfA2c基因cDNA序列 |
2.2 FaHsfA2c基因cDNA序列分析 |
2.3 FaHsfA2c亚细胞定位结果分析 |
2.4 FaHsfA2c热响应表达结果分析 |
3 讨论 |
第三章 FaHsfA2c异源转化拟南芥耐热功能研究 |
1 材料与方法 |
1.1 植物表达载体构建 |
1.2 拟南芥转化及转基因株系鉴定 |
1.3 FaHsfA2c转基因株系耐热功能研究 |
1.4 FaHsfA2c对拟南芥突变体hsfa2功能互补验证 |
2 结果与分析 |
2.1 FaHsfA2c转基因拟南芥重度热胁迫结果分析 |
2.2 FaHsfA2c转基因拟南芥中度热胁迫和下游基因调控分析 |
2.3 FaHsfA2c互补拟南芥突变体hsfa2结果分析 |
3 讨论 |
第四章 高羊茅过表达FaHsfA2c耐热功能研究 |
1.材料与方法 |
1.1 高羊茅再生体系建立 |
1.2 高羊茅遗传转化及转基因株系鉴定 |
1.3 转基因株系耐热性评价 |
1.4 下游基因调控分析 |
2.结果与分析 |
2.1 高羊茅遗传转化及抗性株系筛选 |
2.2 高羊茅转基因株系鉴定 |
2.3 转基因高羊茅耐热性分析 |
3 讨论 |
第五章 ABA参与FaHsfA2c介导的高羊茅耐热性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养与处理 |
1.2 启动子克隆与顺式作用元件分析 |
1.3 生理指标测定 |
1.4 ABA含量测定 |
1.5 基因表达分析 |
1.6 酵母单杂 |
2 结果与分析 |
2.1 启动子克隆与分析 |
2.2 ABA对FaHsfA2c基因的诱导表达 |
2.3 外源施加ABA增强高羊茅耐热性 |
2.4 预干旱增强高羊茅耐热性 |
2.5 DREB2A和AREB3与FaHsfA2c启动子区元件结合 |
3 讨论 |
全文结论 |
创新点与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)高羊茅热激转录因子FaHsfC1b的克隆与耐热性功能鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表ABBREVIATIONS |
前言 |
1 文献综述 |
1.1 热胁迫影响植物生长发育 |
1.2 植物感受并传导热信号 |
1.2.1 热信号受体 |
1.2.2 热信号在植物的传导途径 |
1.3 植物抵御热胁迫的机制 |
1.3.1 细胞层面 |
1.3.2 生理生化层面 |
1.3.3 分子层面 |
1.4 增强植物耐热性的方法 |
1.5 热激转录因子研究概况 |
1.5.1 热激转录因子结构 |
1.5.2 热激转录因子功能 |
1.5.3 C类热激转录因子研究概述 |
1.7 本研究的目的和意义 |
2 高羊茅FaHsfC1b的克隆与表达分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 高羊茅总RNA的检测 |
2.2.2 高羊茅FaHsfC1b全长编码区的克隆 |
2.2.3 FaHsfC1b序列比对和系统进化树分析 |
2.2.4 亚细胞定位结果 |
2.2.5 FaHsfC1b在非生物胁迫下的表达分析 |
2.3 讨论 |
3 在拟南芥中过量表达FaHsfC1b进行功能鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 FaHsfC1b双元表达载体的构建 |
3.2.2 转FaHsfC1b拟南芥阳性植株的鉴定 |
3.2.3 转FaHsfC1b拟南芥功能鉴定 |
3.3 讨论 |
全文结论及创新点 |
参考文献 |
致谢 |
四、高羊茅耐热性的研究概况(论文参考文献)
- [1]冷季型草坪草耐热性研究进展[J]. 谭真真,张夏香,杨志民. 草业学报, 2021(09)
- [2]高羊茅高温响应转录因子FaNAC74的功能鉴定及耐高温种质筛选应用[D]. 纪康. 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园), 2020(01)
- [3]两种草坪草高温应答机理及F-box基因功能解析[D]. 刘梦垚. 华中农业大学, 2020
- [4]10个冷季型草坪草品种在高温胁迫下的抗性[J]. 赵娜,徐庆国,苏鹏,梁东鸣,唐瑶. 草业科学, 2019(07)
- [5]羊茅属3份种质材料草坪质量及抗逆性的比较[D]. 李瑞静. 内蒙古农业大学, 2019(01)
- [6]温度和修剪对荩草形态可塑性及生理应激性的影响[D]. 谢瑞娟. 西华师范大学, 2019(01)
- [7]γ-氨基丁酸对高温胁迫下高羊茅耐热性的调控[J]. 夏倩倩,甘立军. 生物学杂志, 2018(06)
- [8]高羊茅耐高温生理分析及HSP17.8和HSP17.9分子克隆[D]. 毕傲月. 中国科学院武汉植物园, 2017(07)
- [9]高羊茅热激转录因子HsfA2c耐热调控功能研究[D]. 王秀云. 南京农业大学, 2017(07)
- [10]高羊茅热激转录因子FaHsfC1b的克隆与耐热性功能鉴定[D]. 曹薇. 南京农业大学, 2017(07)