文档介绍：山东农业大学
博士学位论文
番茄叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因(LeFAD7)的克隆及其在
温度逆境下的功能分析
姓名:刘训言
申请学位级别:博士
专业:植物学
指导教师:孟庆伟
20060604
导师签名:搿论文作者签名:蛳期:型叫关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文,是在导师指导下,独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体,均在文中明确说明。本声明的法律责任由本本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定,同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。人承担。保密论文在解密后应遵守此规定。日
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番茄叶绿体脂肪酸去饱和酶基园的克隆殛其在温度逆境下的功能分析
缩写英文名称中文名称磷酸钠氮蓝四唑非光化学猝灭超氧阴离子自由基磷脂酰胆碱聚合酶链式反应光量子通量密度磷脂酰甘油磷脂酰肌醇净光合速率过氧化物酶光系统多不饱和脂肪酸聚乙烯吡咯烷酮利福平姨沉反转录十八碳四烯酸十二烷基硫酸钠超氧化物歧化酶硫代异鼠李糖基甘油二酯氯化钠、·、缓冲液鼬山东农业大学博士学位论文·,·,
番茄叶绿体∞.舅崛ケズ兔富虻目寺〖捌湓谖露饶婢诚碌墓δ芊治
中文摘要和反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转入番茄中,通过氲目敲顾厣秆。温度是限制植物生长、发育及产量的重要环境因子。当植物遭受温度逆境胁迫时,生物膜系统被认为是最先受到伤害的部位。植物体内膜脂不饱和脂肪酸含量越高,膜脂相变温度就越低,低温抗性就越强。反之,则相变温度越高,高温抗性越强。∞一舅崛ケズ兔甘遣槐ズ椭舅岷铣赏揪吨写呋,,转化为:或:的关键酶。其含量的变化能改变膜脂中脂肪酸的组成,尤其是三烯脂肪酸的水平,进而影响相变温度,改变植株对温度胁迫的抗性。本研究从番茄叶片中分离到番茄叶绿体∞.舅崛ケズ兔富颉1泶锬J胶凸δ分析表明,该基因的表达受低温、水分、盐胁迫诱导,受高温胁迫抑制。抑制该基因表达可提高番茄植株的耐热性,而过量表达该基因则增强番茄植株的耐冷性。主要结果如猛葱蛄猩杓萍虿⒁铮韧ü齊狿的方法从番茄叶片克隆到叶绿体∞.舅崛ケズ兔富虻闹屑淦危缓蟛捎肦姆椒ǚ直鹂寺〉’片段和段,拼接后设计特异引物扩增到全长。该基因全长为,编码霭被幔肿恿吭嘉。将其在⒉幔⒉岷盼狝葱蛄斜冉戏⑾郑岩堵烫濉蓿脂肪酸去饱和酶基因的序列与马铃薯、甜椒、烟草、%和%。同时,进化分析表明,该基因聚类到叶绿体型类∞一舅崛ケ和酶,因此将其命名为基因。该酶蛋白为膜蛋白,有三个跨膜信号区,擞一段叶绿体转运肽。结构同源性分析表明有四个序列保守的结构域,其中后三个保守区富含组氨酸,是维持其膜结合类酶特性所必须的。甋咏唤峁砻鳎琇蛟诜鸦蜃橹惺堑タ奖吹模潜嗦敕选抟脂肪酸去饱和酶多基因家族中的一员。杂交结果表明基因在不同器官中呈非特异性表达,在叶绿素含量高的组织中表达量较高,尤以幼嫩叶片中表达量最高,且受发育时期的调控。同时,、水分⒀胁迫诱导,且在三种胁迫下叶片内源表达量呈现先升高,然后降低,接着再升高的双峰表达模式,高温胁迫抑制其表达。ɑ竦玫腖蛴牒启动子的载体重组,分别构建了正义下:山东农业大学博士学位论文,
得了转基因番茄植株。用癗咏坏姆椒ǘ源强剐缘淖;蚍阎仓进一步检测,结果证明部分转基因苗中目的基因已经整合到番茄基因组中,成功地获得了转正义和反义基因的番茄植株。与野生型植株相比,转基因植株叶片类囊体膜脂及脂肪酸组分的变化主要表现在各类脂中:含量及绕涫相对含量的变化上。基因表达发生沉默的转基因番茄植株中的相对含量明显升高,:棵飨栽黾樱含量相应下降,脂肪酸饱和度升高,进而在高温胁迫下类囊体膜的流动性较高;而过量表达基因的转基因番茄叶片类囊体膜类脂中:蚉刑赜械均有所增加,:棵飨陨撸含量相应降低,脂肪酸不饱和度升高,从而导致低温胁迫下其类囊体膜的流动性高于野生型植株。甃蚍⑸聊螅;蚍阎晗翟嬉韵碌母呶滦财认履芪纸高的光合能力。出芽后将三个番茄株系置于。呶绿跫律琓和一株系的生长量均高于野生型。讨校吧头岩镀叛跛俾氏陆到峡欤而转基因株系下降较慢,,野生型植株的放氧活性恢复较慢,需要;蛑仓本突净指矗处理及恢复过程中,野生型番茄的/下降较快,尔后的恢复较慢,而转基因株系下降较慢,恢复速率较快。高温胁迫下抑制基因表达减轻了光抑制,同时可以提高胁迫后光抑制的恢复速率。抑制基因表达在高温胁迫下对有保护作用,能提高番茄植株