【摘 要】
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向日葵（Helianthus annuus L.）是重要的油料作物,主要种植在我国西北盐碱地区,具有良好的耐盐性。本研究围绕向日葵中的VTE1基因展开,分析了耐盐品种ST96和盐敏感品种SS31的耐盐性差异的机理,通过RNA-seq筛选到盐胁迫响应相关基因VTE1,并从向日葵叶片c DNA中克隆出VTE1基因,随后对VTE1基因进行生物信息学和表达分析,利用Gateway技术构建过表达载体,遗传转
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向日葵（Helianthus annuus L.）是重要的油料作物,主要种植在我国西北盐碱地区,具有良好的耐盐性。本研究围绕向日葵中的VTE1基因展开,分析了耐盐品种ST96和盐敏感品种SS31的耐盐性差异的机理,通过RNA-seq筛选到盐胁迫响应相关基因VTE1,并从向日葵叶片c DNA中克隆出VTE1基因,随后对VTE1基因进行生物信息学和表达分析,利用Gateway技术构建过表达载体,遗传转化拟南芥,获得异源表达的拟南芥转基因株系,利用获得的转基因拟南芥进行阳性苗鉴定和初步功能分析。主要发现如下:1.耐盐品种ST96在盐胁迫处理下种子的萌发率以及下胚轴的长度均远高于盐敏感品种SS31。对两个品种进行转录组测序和分析发现造成两个品种差异的原因在于耐盐品种中大量基因表达上调。上调基因主要参与植物同源信号转导、苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢等途径,在这些上调基因中筛选到一个维生素E合成相关基因,分析显示该基因参与维生素E的合成过程。2.亚细胞定位结果显示向日葵VTE1基因定位于质膜和细胞核,预示可能具备不同于拟南芥VTE1的生物学功能。3.以向日葵品种早矮大头AZB为实验对象对VTE1基因进行时空表达分析,发现VTE1在萌发期和幼苗期的子叶中的相对表达量最高,籽粒灌浆期VTE1的表达也较为活跃。4.构建VTE1的过表达载体进行遗传转化,对鉴定筛选过的转基因株系进行生长表型鉴定和不同的胁迫反应鉴定。结果显示转基因株系生长更快、叶片及莲座直径更大;逆境胁迫处理后,转基因株系表现出更强的耐受能力。综上所述,实验结果表明VTE1基因有可能参与向日葵的抗逆境胁迫过程,此研究为提高向日葵种质资源的抗逆性以及维生素E含量的提高提供理论基础。
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