马铃薯抗冷机制-马铃薯植株冷驯化期间基因的表达糖和聚胺机制的变化.ppt

文献汇报 Contents 材料与方法： 谢谢大家 * Gene expression in potato during cold exposure: Changes in carbohydrate and polyamine metabolisms 马铃薯植株冷驯化期间基因的表达：糖和聚胺机制的变化 IF=4.114 前言 结果 讨论 4 1 2 3 材料与方法 前言： 冷、盐和干旱胁迫对植物的生长、产量和发育有重要的影响。冷和干旱对植物的响应及其相似和盐胁迫相比。当植物暴露在低温中，很多基因被诱导，这些基因可能直接应对胁迫，也可能通过控制其他靶基因的表达间接的应对胁迫。很多研究表明基因转录水平上调来响应冷胁迫。 对內源聚胺（PA）的变化响应环境胁迫包括冷胁迫的详细报道很少。最近研究发现，游离的聚胺类包括腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）是活性氧的清除剂，另外还能调控应激基因的表达。 现在的工作描述了马铃薯叶片在低温下的响应，对三种不同基因型的马铃薯进行微阵列分析。在本论文中，我们研究了低温对于马铃薯叶片碳水化合物（糖类和多元醇）和聚胺机制的影响；讨论了微阵列分析的结果，包括碳水化合物和聚胺类生物合成机制中的酶。 材料： 三种基因型的马铃薯 （1）二倍体 S. phureja（CHS） （2）双单倍体 S.tuberosum（PS3） （3）四倍体 S. tuberosum （DES） 处理方法： 马铃薯植株放在7℃/2℃，对照放在21℃/18℃。冷处理和对照组分别在0、1、3、8天取马铃薯植物叶片（只取最上边第一和第二片）。植物叶片放在-80℃下保存。 结果： 经过21天4℃处理后半致死温度LT50在三个品种的变化 半致死温度：包括低温半致死温度和高温半致死温度。低温半致死温度是指在该温度时，植物达到半致死状态，当温度继续低于该温度时，植物所受的伤害将不可恢复甚至死亡。与高温半致死温度同理。 从图中可以看出，DES品种经过21天的驯化和其它俩个品种比较没有发生显著性的差异，CHS和PS3半致死温度都显著的降低了，说明DES品种和其它俩个品种相比不能适应寒冷胁迫。 三中品种在驯化1、3天后基因上调和下调的数量。 在三种品种中经过3天的冷处理后将显著性上调和下调的基因分为了13组。 在PS3中羟基丙酮酸还原酶下调表达，这个酶涉及到乙醛酸和二元羧酸盐机制的碳水化合物水平；另外光合作用相关的基因大幅度下调，从而抑制叶绿素a/b结合蛋白，抑制叶绿体放氧增强子蛋白；转到因子的下调在PS3中时最弱的。 这里我们做出了一些分析，我们继续往下做关于独特的通路、通过生物化学的方法证实数据、候选基因的表达经过八天的冷处理期间。经过冷处理后氨基酸代谢和碳水化合物代谢相关基因表达方式是不同的，并且基因调控的程度是有物种差异的。所以，要对一些基因进行进一步的研究，并对相关代谢包括糖代谢和聚胺代谢做更深入的探索。 在冷驯化过程中Endo- β-glucan glucosidase (BQ119085, STMEH13)（内切葡聚糖酶）基因在PS3中保持恒量不变，在CHS中只有轻微的上调，在Des中驯化后基因显著上调； galactinol synthase (CV497135)（肌醇半乳糖苷合酶）在经过冷驯化一天时DES和PS3表达达到顶峰，然后下降，在CHS中三天时达到顶峰然后下降。 raffinose synthase (BQ600526)（棉籽糖合成酶）； sucrose synthase (BQ509634, STMHE19)（蔗糖合酶）；Glucose-6P-dehyrogenase (BQ113075, STMCL17)（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）；pyruvate decarboxylase (BQ121209, STMEW21)（丙酮酸脱氢酶） 经过冷驯化后蔗糖和葡萄糖含量在CHS中比其它品种高，但是和对照比较没有显著性变化；在PS3和Des中经过冷驯化后其含量比对照显著性提高。经过8天冷驯化后，海藻糖在CHS品种中含量显著性提高，在PS3中经过3天冷驯化海藻糖含量显著性提高，然后下降。 棉籽糖含量在对照中，CHS品种比其他品种更重要，然而经过冷驯化后，在CHS中棉籽糖的含量并没有发生显著性的变化，可以发现在另外俩个品种中，经过冷驯化3天后棉籽糖的含量在两品种中含量显著性提高。 肌醇半乳糖苷（甜菜苷）在CHS的含量本质上比其他品种高，并且在三种品种中经过冷驯化三天后其含量和对照相比