苧麻Lhc基因的鑒定和表達模式研究
發(fā)布時間：2024-06-05 05:52
苧麻是世界上重要的纖維作物,也是我國進出口貿(mào)易中較為重要的原材料作物。隨著規(guī)�；耘嗟耐恋丨h(huán)境變化,非生物脅迫因素對苧麻生長的影響愈發(fā)顯著。利用分子育種技術(shù)提高苧麻抗逆性、改良纖維品質(zhì)一直是苧麻遺傳育種的重要方向,然而,植株形態(tài)建成、光合作用等方向基因功能的研究還處在探索階段。光合作用是生物獲取能量的重要生命過程,捕獲和傳遞光能是植物能量利用的開端。在高等植物中Lhc家族基因在光形態(tài)建成及響應(yīng)脅迫維持植物生命體運轉(zhuǎn)中有著不可或缺的作用,其編碼的Lhc蛋白是光能吸收傳遞的天線蛋白。苧麻生長迅速,一般一年可收獲三季,且環(huán)境適應(yīng)性強,這與其較高的同化效率密切相關(guān)。本研究以苧麻品種“華苧5號”為材料,以本實驗室前期建立的3個轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),鑒定得到苧麻Lhc基因,對其表達模式進行探究,為發(fā)掘并解析苧麻捕光蛋白及綠色組織特異相關(guān)基因奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:(1)從3個轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中篩選鑒定得到了14個苧麻Lhc基因CDS,Lhca和Lhcb兩個基因家族各包含6個和8個。并克隆得到基因編碼區(qū)(5’端ATG起始至終止密碼子)全長,分析了基因內(nèi)含子-外顯子分布。分別將兩個家族成員與擬南芥、楊樹和桑...
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
1.1 苧麻概述
1.2 苧麻光合作用及抗逆研究
1.3 捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因家族
1.3.1 Lhc蛋白家族的分類及功能結(jié)構(gòu)特點
1.3.2 Lhc家族基因的鑒定
1.3.3 Lhc基因的表達分析
1.3.3.1 Lhc基因的時空表達模式
1.3.3.2 Lhc基因的非生物環(huán)境應(yīng)答
1.4 Lhc基因啟動子
1.4.1 啟動子結(jié)構(gòu)及分類
1.4.2 Lhc啟動子及其順式作用元件研究
1.5 苧麻基因以及特異型啟動子的研究進展
1.5.1 苧麻基因克隆及應(yīng)用
1.5.2 苧麻特異型啟動子的研究進展
1.6 研究目的與意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.1.1 植株與菌株
2.1.2 試劑與儀器
2.2 基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫篩選苧麻Lhc基因
2.3 苧麻Lhc基因相關(guān)序列克隆
2.3.1 苧麻總DNA提取
2.3.2 克隆引物設(shè)計
2.3.3 PCR體系及程序設(shè)置
2.3.4 PCR產(chǎn)物克隆及連接轉(zhuǎn)化
2.3.5 測序結(jié)果分析
2.4 苧麻Lhc基因生物信息學(xué)分析
2.4.1 基因結(jié)構(gòu)和蛋白聚類
2.4.2 蛋白質(zhì)性質(zhì)
2.4.3 啟動子預(yù)測篩選
2.5 苧麻Lhc基因的表達分析
2.5.1 苧麻材料培養(yǎng)及處理
2.5.2 RNA提取與cDNA合成
2.5.3 熒光定量分析
2.5.3.1 引物設(shè)計
2.5.3.2 反應(yīng)體系及程序設(shè)置
2.5.3.3 熒光定量數(shù)據(jù)分析
2.6 苧麻Lhc基因啟動子特異性表達驗證
2.6.1 GUS表達載體構(gòu)建
2.6.2 表達載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌及鑒定
2.6.3 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
2.6.3.1 擬南芥種植
2.6.3.2 擬南芥轉(zhuǎn)化
2.6.4 抗性植株篩選及鑒定
2.6.4.1 抗性植株篩選
2.6.4.2 抗性植株鑒定
2.6.5 轉(zhuǎn)基因植株GUS組織化學(xué)染色
3 結(jié)果與分析
3.1 苧麻Lhc基因篩選
3.2 苧麻Lhc基因及蛋白質(zhì)生物信息學(xué)分析
3.2.1 苧麻Lhc基因編碼區(qū)序列
3.2.2 基因聚類
3.2.3 蛋白保守結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)
3.2.4 啟動子位置及元件
3.3 苧麻Lhc基因表達模式
3.3.1 苧麻Lhc基因的時空表達分析
3.3.1.1 苧麻Lhc基因的組織部位表達情況
3.3.1.2 苧麻Lhc基因的晝夜各時段表達情況
3.3.2 苧麻Lhc基因非生物脅迫應(yīng)答分析
3.3.2.1 高溫脅迫應(yīng)答
3.3.2.2 低溫脅迫應(yīng)答
3.3.2.3 高鹽脅迫應(yīng)答
3.3.2.4 干旱脅迫應(yīng)答
3.4 BnLhc基因啟動子表達分析
3.4.1 BnLhcb1.1 基因啟動子及5'缺失序列克隆
3.4.2 GUS融合載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化
3.4.3 轉(zhuǎn)基因株系GUS組織化學(xué)染色分析
4 討論
4.1 苧麻Lhc基因鑒定及遺傳發(fā)育分析
4.2 苧麻Lhc基因的時空表達特異性
4.3 苧麻Lhc基因的非生物脅迫應(yīng)答模式
4.4 苧麻Lhc基因啟動子分析
5 結(jié)論
6 展望
參考文獻
致謝
本文編號：3989745
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
1.1 苧麻概述
1.2 苧麻光合作用及抗逆研究
1.3 捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因家族
1.3.1 Lhc蛋白家族的分類及功能結(jié)構(gòu)特點
1.3.2 Lhc家族基因的鑒定
1.3.3 Lhc基因的表達分析
1.3.3.1 Lhc基因的時空表達模式
1.3.3.2 Lhc基因的非生物環(huán)境應(yīng)答
1.4 Lhc基因啟動子
1.4.1 啟動子結(jié)構(gòu)及分類
1.4.2 Lhc啟動子及其順式作用元件研究
1.5 苧麻基因以及特異型啟動子的研究進展
1.5.1 苧麻基因克隆及應(yīng)用
1.5.2 苧麻特異型啟動子的研究進展
1.6 研究目的與意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.1.1 植株與菌株
2.1.2 試劑與儀器
2.2 基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫篩選苧麻Lhc基因
2.3 苧麻Lhc基因相關(guān)序列克隆
2.3.1 苧麻總DNA提取
2.3.2 克隆引物設(shè)計
2.3.3 PCR體系及程序設(shè)置
2.3.4 PCR產(chǎn)物克隆及連接轉(zhuǎn)化
2.3.5 測序結(jié)果分析
2.4 苧麻Lhc基因生物信息學(xué)分析
2.4.1 基因結(jié)構(gòu)和蛋白聚類
2.4.2 蛋白質(zhì)性質(zhì)
2.4.3 啟動子預(yù)測篩選
2.5 苧麻Lhc基因的表達分析
2.5.1 苧麻材料培養(yǎng)及處理
2.5.2 RNA提取與cDNA合成
2.5.3 熒光定量分析
2.5.3.1 引物設(shè)計
2.5.3.2 反應(yīng)體系及程序設(shè)置
2.5.3.3 熒光定量數(shù)據(jù)分析
2.6 苧麻Lhc基因啟動子特異性表達驗證
2.6.1 GUS表達載體構(gòu)建
2.6.2 表達載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌及鑒定
2.6.3 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
2.6.3.1 擬南芥種植
2.6.3.2 擬南芥轉(zhuǎn)化
2.6.4 抗性植株篩選及鑒定
2.6.4.1 抗性植株篩選
2.6.4.2 抗性植株鑒定
2.6.5 轉(zhuǎn)基因植株GUS組織化學(xué)染色
3 結(jié)果與分析
3.1 苧麻Lhc基因篩選
3.2 苧麻Lhc基因及蛋白質(zhì)生物信息學(xué)分析
3.2.1 苧麻Lhc基因編碼區(qū)序列
3.2.2 基因聚類
3.2.3 蛋白保守結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)
3.2.4 啟動子位置及元件
3.3 苧麻Lhc基因表達模式
3.3.1 苧麻Lhc基因的時空表達分析
3.3.1.1 苧麻Lhc基因的組織部位表達情況
3.3.1.2 苧麻Lhc基因的晝夜各時段表達情況
3.3.2 苧麻Lhc基因非生物脅迫應(yīng)答分析
3.3.2.1 高溫脅迫應(yīng)答
3.3.2.2 低溫脅迫應(yīng)答
3.3.2.3 高鹽脅迫應(yīng)答
3.3.2.4 干旱脅迫應(yīng)答
3.4 BnLhc基因啟動子表達分析
3.4.1 BnLhcb1.1 基因啟動子及5'缺失序列克隆
3.4.2 GUS融合載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化
3.4.3 轉(zhuǎn)基因株系GUS組織化學(xué)染色分析
4 討論
4.1 苧麻Lhc基因鑒定及遺傳發(fā)育分析
4.2 苧麻Lhc基因的時空表達特異性
4.3 苧麻Lhc基因的非生物脅迫應(yīng)答模式
4.4 苧麻Lhc基因啟動子分析
5 結(jié)論
6 展望
參考文獻
致謝
本文編號：3989745
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