響應干旱脅迫的黃瓜水通道蛋白基因Csa011929和Csa012726的克隆與功能分析.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativusL.）為葫蘆科黃瓜屬一年生蔓生草本植物，屬于世界性的重要蔬菜作物，也是我國設施栽培的主要蔬菜之一，隨著設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，已逐漸形成周年供應。干旱是一個長期存在的世界性難題，而黃瓜生育期需水量較大且對水分虧缺特別敏感，干旱脅迫會對黃瓜的水分代謝、光合作用等生理過程產(chǎn)生嚴重影響。
　　植物所有的生長發(fā)育過程都與水分傳導息息相關，而植物水通道蛋白(AQPs)在維持植物體內(nèi)水分平衡中有著重要意義。AQPs

2、通過改變質(zhì)膜的水分滲透性促進了水在細胞間的流動。AQPs不僅是水選擇性通道蛋白，同時還具有許多生理生化功能，是一類多功能蛋白。它在水分及其他物質(zhì)運輸、細胞伸長與分化、氣孔運動等生理過程中均扮演著重要角色。AQPs基因在植物所有的組織中都能夠表達，有些是受環(huán)境因子或激素誘導表達的，還有一些是植物組織或器官特異表達的。
　　本文從AQPs入手，采用‘津優(yōu)1號’黃瓜品種作為試驗材料，克隆出黃瓜水通道蛋白基因Csa011929、Csa01

3、2726，構(gòu)建了過表達載體pCAMBIA2301-Csa011929、pCAMB IA2301-Csa012726，并對Csa011929基因的功能進行研究。本文從分子水平初步鑒定響應干旱脅迫黃瓜葉片AQPs的功能，對進一步解析黃瓜的抗旱分子機制和改良黃瓜的抗旱性均具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)從進化關系、蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)域以及三維結(jié)構(gòu)預測等方面對黃瓜水通道蛋白Csa011929和Csa012726進行生物信息學分

4、析;
　　(2)克隆出2個黃瓜AQPs基因:Csa011929和Csa012726，其中Csa011929屬于AQPs中PIP家族的PIP2;2，Csa012726則屬于PIP1;2;
　　(3)構(gòu)建了Csa011929和Csa012726基因的過表達載體，命名為pCAMBIA2301-Csa011929和pCAMBIA2301-Csa012726，并通過農(nóng)桿菌介導將pCAMBIA2301-Csa011929轉(zhuǎn)化到擬南芥和煙