響應(yīng)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(shè)施栽培的主要蔬菜之一，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，已逐漸形成周年供應(yīng)。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(yán)重影響。
　　植物所有的生長發(fā)育過程都與水分傳導(dǎo)息息相關(guān)，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(jìn)了水在細(xì)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(yùn)輸、細(xì)胞伸長與分化、氣孔運(yùn)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(dá)，有些是受環(huán)境因子或激素誘導(dǎo)表達(dá)的，還有一些是植物組織或器官特異表達(dá)的。
　　本文從AQPs入手，采用‘津優(yōu)1號’黃瓜品種作為試驗(yàn)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(dá)載體pCAMBIA2301-Csa011929、pCAMB IA2301-Csa012726，并對Csa011929基因的功能進(jìn)行研究。本文從分子水平初步鑒定響應(yīng)干旱脅迫黃瓜葉片AQPs的功能，對進(jìn)一步解析黃瓜的抗旱分子機(jī)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(jìn)化關(guān)系、蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)域以及三維結(jié)構(gòu)預(yù)測等方面對黃瓜水通道蛋白Csa011929和Csa012726進(jìn)行生物信息學(xué)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(dá)載體，命名為pCAMBIA2301-Csa011929和pCAMBIA2301-Csa012726，并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)將pCAMBIA2301-Csa011929轉(zhuǎn)化到擬南芥和煙