低温逆境下紫茎泽兰热激蛋白70(hsp70)的表达与功能
GENE EXPRESSION AND FUNCTION OF HEAT SHOCK PROTEIN 70 IN Ageratina adenophora
温度是影响生物发生和分布的重要因素.紫茎泽兰(Ageratina adenophora;Syn. Eupatorium adenophorum),菊科泽兰属多年生入侵杂草,对农业、林业、草场以及自然生态系统带来了严重危害.原产中美洲的墨西哥至哥斯达黎加一带,现已广泛分布在世界热带、亚热带30多个国家和地区.20世纪40年代,该杂草经中缅边境传入我国,经扩散蔓延,现已广泛分布于我国西南各省,并每年以60公里的速度随西南风向东和北传播扩散,从温度较高的亚热带地区向温度较低的低海拔地区蔓延.但目前对紫茎泽兰低温适应性以及其分子机理方面的相关研究较少.热激蛋白70 是热激蛋白家族中最为重要和主要的一员,它具有分子伴侣,细胞保护,基因的表达调控等功能.HSP70与植物的抗逆性密切相关. 本研究中采集了来自云南和四川省的9个不同海拔种群的紫茎泽兰,通过同质园实验比较了不同海拔的种群在紫茎泽兰非入侵地越冬耐寒性的差异.结果表明各种源紫茎泽兰幼苗的存活率,生物量等繁殖特性受到移植试验样地的显著影响. 根据其他植物hsp70的保守性区域,设计一对特异性引物,采用RT-PCR方法从紫茎泽兰Ageratina adenophora 中克隆到hsp70 基因全长的cDNA全序列.序列分析结果表明,该 cDNA 包含1个1 938bp的开放阅读框 (GenBank登录号:FJ598132),共编码 645 个氨基酸,相对分子质量为70.58 KDa,命名为 hsp70.58.该蛋白包含真核生物 HSP70 高度保守的三个家族标签和末尾基序 EEVD.运用实时定量 PCR 分析,探测到 hsp70.58 在mRNA 水平上皆能被高温和低温诱导表达,说明该基因属于诱导型hsp70基因. 采用室内模拟低温胁迫,利用实时定量 PCR技术研究了不同地理种群紫茎泽兰低温耐受性同两个HSP70基因表达的关系.结果表明,在非胁迫正常条件下,各种群的HSP70基因表达量没有明显差异,随着温度的降低,各个种群HSP70基因诱导表达量的升高,但是达到最高值的温度也不同.0℃处理48h后,MPSL,LLII,LLI,DQS四个种群的hsp70s诱导表达量达到最高峰,-5℃处理24h后,LS,MPSH,BSI,BSII,TC五个种群的hsp70s诱导表达量达到最高峰.最后,各种群的hsp70s诱导表达量下降幅度也不同.这说明紫茎泽兰不同地理种群的低温适应性存在差异,其中采自四川西昌的磨盘山和泸山的高海拔种群耐寒性最强,四川西昌的磨盘山低海拔种群为低温敏感种群.我们的研究表明了紫茎泽兰叶片中的hsp70s的表达与植株的低温适应性有关.??
- 作者：
- 肖艳萍
- 学位授予单位：
- 云南农业大学
- 专业名称：
- 农业昆虫与害虫防治
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 李正跃
- 关键词：
- 生物入侵；紫茎泽兰；热激蛋白70；低温胁迫；荧光定量PCR
- biological invasion；Ageratina adenophora (Syn；Eupatorium adenophorum)；Heat shock protein 70；hsp70；low temperture stress；FQ-PCR