二穗短柄草遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化及著絲粒區(qū)域基因的編輯
發(fā)布時間：2020-12-08 12:14
著絲粒是真核生物中特殊的染色體結(jié)構(gòu)區(qū)域,能夠組裝動粒蛋白以確保染色體的正確運(yùn)動和分離。著絲粒曾被認(rèn)為是在細(xì)胞分裂過程中與遺傳無關(guān)的結(jié)構(gòu)。然而,近來研究表明著絲粒不僅參與植物染色體的配對、分離以及維持染色體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,同時在植物著絲粒區(qū)域存在具有轉(zhuǎn)錄活性的基因。而二穗短柄草Bd21作為禾本科單子葉模式植物,其基因組測序工作已經(jīng)完成,組織培養(yǎng)及遺傳轉(zhuǎn)化工作的研究也較為成熟。因此本課題選取Bd21為研究材料,在本實(shí)驗室建立并優(yōu)化Bd21的遺傳轉(zhuǎn)化體系,并對植物著絲粒區(qū)域基因的功能進(jìn)行研究。結(jié)合ChIP-Seq數(shù)據(jù)和RNA-Seq數(shù)據(jù),應(yīng)用生物信息分析獲得具有轉(zhuǎn)錄活性的Bd21著絲粒單拷貝基因,根據(jù)CDS序列設(shè)計合理的靶序列并構(gòu)建CRISPR-Cas9載體。通過Bd21成熟種子構(gòu)建并優(yōu)化其遺傳轉(zhuǎn)化體系,結(jié)合CRISPR-Cas9技術(shù)對Bd21著絲粒區(qū)域具有轉(zhuǎn)錄活性的基因進(jìn)行編輯。本課題的主要研究結(jié)果如下:（1）以Bd21種子為外植體,對比不同激素、種子處理方式對Bd21愈傷組織的誘導(dǎo)及再生的影響。結(jié)果表明2,4-D結(jié)合剪切處理的Bd21種子誘導(dǎo)愈傷組織效果最佳。FPX對于愈傷組織的再生效果優(yōu)于...
【文章來源】：福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界范圍內(nèi)分布的短柄草屬分類群[3]
圖 1-2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的短柄草遺傳轉(zhuǎn)化流程圖[2]Fig. 1-2 Overview of the Brachypodium Agrobacterium-based Transformation Pipeline[2]1.3 CRISPR-Cas9 技術(shù)1.3.1 CRISPR-Cas9 技術(shù)的研究進(jìn)展基于重復(fù)序列生物學(xué)功能的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn) Cas9 核酸內(nèi)切酶存在于細(xì)菌和古生菌之中，被稱為 CRISPR（見圖 1-3）[84]。1987 年在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了 29 nt的重復(fù)序列[85]。在隨后的 10 年里陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他的重復(fù)序列。最終確定該間隔序列作為一個獨(dú)特的聚類重復(fù)元件存在于絕大多數(shù)的細(xì)菌和古生菌中[86]。到2002 年被正式命名為 CRISPR[87]。同時與 CRISPR 相關(guān)的特異 cas 基因被定義為保守且相鄰的重復(fù)序列[87]。最終 CRISPR 被分為Ⅰ-Ⅲ型[88]。到 2005 年通過系統(tǒng)分析間隔序列及其所分隔的重復(fù)序列證明染色體和噬菌
11圖 1-4 CRISPR-CAS 免疫適應(yīng)機(jī)制[102]Fig. 1-4 CRISPR-CAS adaptive immunity[102]A. 由 Cas1-Cas2 獲取外源遺傳物質(zhì)并整合到 CRISPR 序列中。B. CRISPR 和相關(guān) CAS 蛋白的表達(dá)。C. CAS 酶結(jié)合 crRNA 結(jié)構(gòu)域靶向外源遺傳物質(zhì)，得到獲得性免疫系統(tǒng)。A. Foreign genetic elements are acquired by Cas1-Cas2 and integrated into the CRISPR array in a process broadly termed adaptation.B. The CRISPR array and associated CAS proteins are expressed.C. The CAS effector nucleases target foreign genetic elements complementary to their crRNA, leading to target interference and immunity.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甘蔗試管苗光合自養(yǎng)生根技術(shù)研究[J]. 何為中,范業(yè)賡,劉麗敏,劉紅堅,余坤興,翁夢苓. 廣西植物. 2018(10)
[2]ESTABLISHMENT OF AN EFFICIENT MEDIUM FOR ANTHER CULTURE OF RICE[J]. 朱至清,王敬駒,孫敬三,徐振,尹光初,朱之垠,畢鳳云. Science in China,Ser.A. 1975(05)
碩士論文
[1]甘蔗著絲粒DNA序列組成及進(jìn)化分析[D]. 左勝.福建農(nóng)林大學(xué) 2018
本文編號：2905067
【文章來源】：福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界范圍內(nèi)分布的短柄草屬分類群[3]
圖 1-2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的短柄草遺傳轉(zhuǎn)化流程圖[2]Fig. 1-2 Overview of the Brachypodium Agrobacterium-based Transformation Pipeline[2]1.3 CRISPR-Cas9 技術(shù)1.3.1 CRISPR-Cas9 技術(shù)的研究進(jìn)展基于重復(fù)序列生物學(xué)功能的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn) Cas9 核酸內(nèi)切酶存在于細(xì)菌和古生菌之中，被稱為 CRISPR（見圖 1-3）[84]。1987 年在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了 29 nt的重復(fù)序列[85]。在隨后的 10 年里陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他的重復(fù)序列。最終確定該間隔序列作為一個獨(dú)特的聚類重復(fù)元件存在于絕大多數(shù)的細(xì)菌和古生菌中[86]。到2002 年被正式命名為 CRISPR[87]。同時與 CRISPR 相關(guān)的特異 cas 基因被定義為保守且相鄰的重復(fù)序列[87]。最終 CRISPR 被分為Ⅰ-Ⅲ型[88]。到 2005 年通過系統(tǒng)分析間隔序列及其所分隔的重復(fù)序列證明染色體和噬菌
11圖 1-4 CRISPR-CAS 免疫適應(yīng)機(jī)制[102]Fig. 1-4 CRISPR-CAS adaptive immunity[102]A. 由 Cas1-Cas2 獲取外源遺傳物質(zhì)并整合到 CRISPR 序列中。B. CRISPR 和相關(guān) CAS 蛋白的表達(dá)。C. CAS 酶結(jié)合 crRNA 結(jié)構(gòu)域靶向外源遺傳物質(zhì)，得到獲得性免疫系統(tǒng)。A. Foreign genetic elements are acquired by Cas1-Cas2 and integrated into the CRISPR array in a process broadly termed adaptation.B. The CRISPR array and associated CAS proteins are expressed.C. The CAS effector nucleases target foreign genetic elements complementary to their crRNA, leading to target interference and immunity.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甘蔗試管苗光合自養(yǎng)生根技術(shù)研究[J]. 何為中,范業(yè)賡,劉麗敏,劉紅堅,余坤興,翁夢苓. 廣西植物. 2018(10)
[2]ESTABLISHMENT OF AN EFFICIENT MEDIUM FOR ANTHER CULTURE OF RICE[J]. 朱至清,王敬駒,孫敬三,徐振,尹光初,朱之垠,畢鳳云. Science in China,Ser.A. 1975(05)
碩士論文
[1]甘蔗著絲粒DNA序列組成及進(jìn)化分析[D]. 左勝.福建農(nóng)林大學(xué) 2018
本文編號：2905067
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