盐地碱蓬SsNRT1.7在硝态氮再利用过程中的功能研究

论文摘要

盐地碱蓬（Suaeda salsa L.）是一种具有高耐盐性的真盐生植物,在潮间带和内陆生境中长势良好,但其生长环境中特别是潮间带生境土壤中的NO3-含量非常低,但目前尚不清楚这两种生境的盐地碱蓬是如何适应低氮环境的。本文探究了两种生境盐地碱蓬对低氮环境适应的生理及分子机制。结果如下:1.N饥饿对盐地碱蓬NO3-由源到库再利用的影响将两种生境盐地碱蓬在200 mM NaCl条件下用1 mM NO3--N预培养。然后将幼苗用1 mM NO3--N和无N溶液（N饥饿）一起培养14天后,测定与NO3-再利用相关基因的表达、NO3-和叶绿素含量、净光合速率以及生物量。结果表明,N饥饿处理后,与内陆生境相比,潮间带生境盐地碱蓬SsNRT1.7在老叶和成熟叶中的表达显著上调,但在幼叶中并非如此。并且潮间带生境NO3-和叶绿素含量、幼叶净光合速率和地上部干重的下降幅度均低于内陆生境。因此,与N饥饿处理后的内陆生境相比,SsNRT1.7可能在潮间带生境的老叶或成熟叶的NO3-再活化过程中发挥了更重要的作用。因此,在低氮环境中,相比于内陆生境,潮间带生境幼叶中更多的NO3-能够更好地维持光合作用。2.盐地碱蓬NO3-再利用相关基因SsNRT1.7的全长克隆根据盐地碱蓬转录组测序结果得到的NO3-再利用相关基因NRT1.7信息,克隆得到中间序列（暂命名为SsNRT1.7）,将该序列进行blast比对分析,结果显示该序列与甜菜的NRT1/PTR FAMILY2.12蛋白的相似度为81%。以该序列为基础通过3’RACE和5’RACE技术扩增得到SsNRT1.7基因的全长2375 bp,CDS区1851 bp。编码区与拟南芥AtNRT1.7编码区的同源性为55.83%。3.盐地碱蓬SsNRT1.7的生物信息学分析及亚细胞定位SsNRT1.7编码617个氨基酸。对该蛋白进行理化性质分析,该蛋白为疏水稳定蛋白;将其氨基酸序列进行SMART分析,存在PTR2保守结构域;用TMHMM软件对蛋白的跨膜结构进行分析,该蛋白存在12个跨膜结构域;利用MEGA软件对该基因的蛋白序列进行系统进化分析,发现该蛋白与甜菜、菠菜、藜麦的亲缘关系最近。将SsNRT1.7基因连接到表达载体pCAMBIA1300-35S-sGFP上,经农杆菌转化测序成功后,对烟草进行瞬时转化,用双光子激光扫描共聚焦显微镜观察烟草表皮细胞内SsNRT1.7和GFP的融合表达情况。结果显示,转空载体pCAMBIA1300-35S-sGFP的细胞内布满了绿色荧光,而转SsNRT1.7的烟草表皮细胞只有细胞膜有绿色荧光,表明SsNRT1.7定位于细胞膜。4.拟南芥AtNRT1.7突变体、SsNRT1.7转基因纯合株系的筛选我们选取SALK022429拟南芥突变体株系,利用双引物法进行鉴定,获得了SALK022429纯合植株。将SsNRT1.7基因连接到表达载体pCAMBIA1300-35S-sGFP上,经农杆菌转化测序成功后,对纯合突变体植株和WT植株进行花序侵染,获得过表达和回补植株,利用潮霉素抗性筛选出阳性植株,并进行DNA水平的验证,最终获得纯合过表达和回补株系,并根据荧光定量PCR结果筛选出表达量较高的株系。

论文目录

摘要

Abstract

文献综述

1 土壤盐渍化

2 盐生植物

2.1 盐生植物的概述

2.2 盐生植物的分类

2.3 盐生植物的耐盐机理

3 硝态氮在植物营养中的研究进展

3^-的吸收和储存'> 3.1 植物对NO₃^-的吸收和储存

3^-的重新利用'> 3.2 植物对NO₃^-的重新利用

4 本文研究的目的及意义

3^-由源到库重新利用的影响'>第一部分氮饥饿对盐地碱蓬NO₃^-由源到库重新利用的影响

1 试验材料与处理方法

1.1 试验材料

1.2 材料处理

2 试验方法

3^-再利用相关基因的筛选及表达量测定'> 2.1 盐地碱蓬NO₃^-再利用相关基因的筛选及表达量测定

3^-再利用相关生理指标的测定'> 2.2 N饥饿处理下盐地碱蓬NO₃^-再利用相关生理指标的测定

2.3 数据的统计分析

3 结果与分析

3^-再利用相关基因的筛选'> 3.1 盐地碱蓬NO₃^-再利用相关基因的筛选

3^-再利用相关基因表达量的影响'> 3.2 N饥饿处理对盐地碱蓬NO₃^-再利用相关基因表达量的影响

3^-含量的影响'> 3.3 N饥饿处理对盐地碱蓬NO₃^-含量的影响

3.4 N饥饿处理对盐地碱蓬叶绿素含量的影响

3.5 N饥饿处理对盐地碱蓬净光合速率的影响

3.6 N饥饿处理对盐地碱蓬地上部干重的影响

4 讨论

第二部分盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因全长的克隆及载体的构建

1 试验材料与处理方法

1.1 试验材料

1.2 试验设计

2 试验方法

2.1 提取RNA

2.2 cDNA的合成

2.3 目的基因中间片段的获得

2.4 3 'RACE扩增硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因3'端序列

2.5 5 'RACE扩增硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因5'端序列

2.6 RACE后序列验证

2.7 盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 目的基因的获取

2.8 表达载体的构建

3 结果与分析

3.1 盐地碱蓬叶片总RNA的提取与质量鉴定

3.2 盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因中间片段的获得

3.3 3 'RACE扩增盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因3'端序列

3.4 5 'RACE扩增盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因5'端序列

3.5 RACE后序列验证

3.6 盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 目的基因的获取

3.7 表达载体的构建

4 讨论

第三部分盐地碱蓬硝酸根转运蛋白SsNRT1.7 基因的生物信息学分析及亚细胞定位

1 试验材料与方法

1.1 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的生物信息学分析

1.2 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的亚细胞定位

2 结果与分析

2.1 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的一级结构及理化性质分析

2.2 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的疏水性分析

2.3 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的二级结构分析

2.4 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的跨膜结构分析

2.5 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的保守结构域分析

2.6 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的三级结构预测

2.7 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的系统进化分析

2.8 盐地碱蓬SsNRT1.7 基因的亚细胞定位分析

3 讨论

第四部分拟南芥SsNRT1.7 突变体株系、过表达株系和回补株系的获得

1 试验材料

2 试验方法

2.1 拟南芥SsNRT1.7 纯合过表达株系的筛选

2.2 拟南芥纯合突变体的筛选

2.3 拟南芥SsNRT1.7 纯合回补株系的筛选

3 结果与分析

3.1 拟南芥SsNRT1.7 纯合过表达株系的获得

3.2 拟南芥纯合突变体的获得

3.3 拟南芥SsNRT1.7 纯合回补株系的获得

4 讨论

参考文献

攻读硕士学位期间参与课题及发表的论文

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马艳春

导师: 宋杰

关键词: 真盐生植物,盐地碱蓬,拟南芥,再利用

来源: 山东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 山东师范大学

分类号: Q943.2

总页数: 76

文件大小: 3248K

下载量: 113

盐地碱蓬SsNRT1.7在硝态氮再利用过程中的功能研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢