花生干旱脅迫響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子AREB1基因等位變異和功能研究.pdf

1、我國是世界上生產(chǎn)和消費(fèi)花生最大的國家，干旱、半干旱的丘陵地區(qū)是花生的主要種植區(qū)。干旱嚴(yán)重影響花生的產(chǎn)量和質(zhì)量，是我國花生生產(chǎn)的首要限制因子。AREB1是一類與水分脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子。本研究以抗旱性不同的16個(gè)栽培品種和21個(gè)野生種的28份種質(zhì)為材料，克隆AREB1基因并進(jìn)行等位變異分析;選用抗旱性不同的11個(gè)花生品種進(jìn)行PEG脅迫處理，研究滲透脅迫條件下，花生AREB1基因的表達(dá)量與抗旱性的關(guān)系;同時(shí)構(gòu)建了AhAREB1的植物表達(dá)載體，

2、經(jīng)農(nóng)桿菌介導(dǎo)途徑轉(zhuǎn)入花生栽培品種，獲得轉(zhuǎn)基因植株。主要的研究結(jié)果如下:
　　1.花生栽培種AREB1基因的等位變異分析
　　同一栽培品種克隆得到AREB1-ORF的2條序列，AhAREB1 a-OFR、AhAREB1 b-OFR。兩條序列的長度分別為1767bp、1775bp，共含有23個(gè)SNP。與AhAREB1a-OFR相比，AhAREB1b-OFR在內(nèi)含子區(qū)域存在堿基的缺失變異。均編碼445個(gè)氨基酸，共存在7個(gè)氨基酸差異

3、。15個(gè)品種間等位基因無差異，遠(yuǎn)雜9102分別在AhAREB1a-OFR的1761bp、AhAREB1 b-OFR的1769bp與其它品種有1個(gè)SNP。
　　豫花15號克隆到AREB1-5' UTR的2條序列:AhAREB1a-5' UTR和AhAREB1 b-5'UTR。這2條序列存在1個(gè)SNP，引起1個(gè)順式作用元件的變化。阜花12號等3個(gè)品種克隆到AhAREB1a-5' UTR;萊賓大豆等12個(gè)栽培品種克隆到AhAREB1b-

4、5' UTR。
　　豫花15號克隆到AREB1啟動(dòng)子的2條序列，AhAREB1a-P、AhAREB1b-P。長度分別為919bp、900bp，共含有16個(gè)SNP，與AhAREB1a-P相比，AhAREB1 b-P有3處堿基缺失變異，2處為插入變異，AhAREB1a-P響應(yīng)干旱作用元件比AhAREB1 b-P多。阜花12號、遠(yuǎn)雜9102和02P175分別克隆到AhAREB1a-P，等位基因間存在序列差異;萊賓大豆等12個(gè)栽培品種分別

5、克隆到AhAREB1b-P，等位基因無差異。
　　2.花生野生種AREB1基因的遺傳多樣性分析
　　21個(gè)野生種的28份種質(zhì)克隆到AREB1-ORF的11條序列，其中AwAREB1-ORF和AhAREB1a-ORF序列相同，Aw9AREB1-ORF和AhAREB1b-ORF序列相同。栽培種AREB1-ORF序列與其它野生種序列相比，共含有68個(gè)差異位點(diǎn)，其中63個(gè)SNP，在外顯子區(qū)域主要是SNP，內(nèi)含子區(qū)域有片段的缺失或插入

6、。野生種AREB1共編碼6類蛋白，含有14個(gè)氨基酸差異，主要存在與bZIP保守區(qū)域的N端非保守結(jié)構(gòu)區(qū)?？寺〉紸REB1-5' UTR的5條序列，Aw5AREB1-5'UTR無TCA元件。野生種中克隆到AREB1啟動(dòng)子的18條序列，Aw1AREB1-P與AhAREB1a-P序列相同。野生種與栽培種啟動(dòng)子序列含有63個(gè)差異位點(diǎn)，其中47個(gè)SNP。在野生種中未克隆出和AhAREB1b-P接近的序列。
　　3.PEG滲透脅迫下不同品種Ah

7、AREB1轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)量的分析
　　選用不同抗旱性的11個(gè)花生栽培品種進(jìn)行PEG處理，測定苗期的抗旱性和葉片AhAREB1轉(zhuǎn)錄水平相對表達(dá)量，結(jié)果表明抗旱性強(qiáng)的品種中AhAREB1表達(dá)量對PEG滲透脅迫響應(yīng)程度及強(qiáng)度高于抗旱性弱的品種，且AhAREB1表達(dá)量與品種抗旱性顯著正相關(guān)。推測苗期AREB1的表達(dá)對花生的抗旱起著重要的作用。
　　4.AREB1植物表達(dá)載體構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
　　構(gòu)建了攜帶AhAREB1的植物超表達(dá)