辣椒AP2/ERF轉錄因子與辣椒素合成酶基因Pun1關系的研究
發(fā)布時間:2020-12-07 23:03
辣椒(Capsicum ssp.)是深受人們青睞的蔬菜和調味品,果實具有獨特的辛辣味,其成分是辣椒素類物質;同時,辣椒素類物質又是重要的次生代謝物,具有抗癌、鎮(zhèn)痛和減肥等醫(yī)療和保健作用。目前栽培辣椒(Capsicum annuum)果實辣椒素含量很低,通過怎樣途徑促進辣椒素合成和積累,為辣椒素提取提供優(yōu)質原料成為重要研究課題。辣椒基因組測序已經(jīng)完成,辣椒素途徑已經(jīng)明確。Pun1是辣椒素合成途徑中關鍵基因,它決定果實辣味的有無和辣椒素含量的多少,因此,研究該基因的表達調控,為解析辣椒素生物合成調控的分子機理,為辣椒種質資源遺傳改良提供重要理論依據(jù)。為此,本論文對AP2/ERF家族轉錄因子與辣椒素生物合成關鍵基因Pun1的關系進行了探討,主要研究結果如下:1.ERF/JERF轉錄因子的克隆和生物信息學分析在辣椒中克隆出ERF家族轉錄因子名為ERF和JERF的兩個基因,Gen Bank登錄號分別為KF060657,KF169943。ERF基因全長950bp,編碼264個氨基酸,在序列533-706位置編碼一個含有58個氨基酸的AP2結構域。JERF基因全長1219bp,編碼145個氨基酸,在...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 辣椒和辣椒素
1.1.1 辣椒
1.1.2 辣椒素
1.2 辣椒素的生物合成及Pun1基因
1.2.1 辣椒素的生物合成及途徑
1.2.2 Pun1基因表達及與辣椒素合成關系
1.3 AP2/ERF家族轉錄因子研究進展
1.3.1 轉錄因子概述
1.3.2 AP2/ERF轉錄因子的起源與分類
1.3.3 AP2/ERF轉錄因子的結構與功能
1.4 立題依據(jù)
第2章 ERF和JERF的克隆與生物信息學分析
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體與菌株信息
2.1.3 主要試劑
2.1.4 實驗藥品與培養(yǎng)基的配制
2.2 實驗方法
2.2.1 辣椒的總RNA提取
2.2.2 cDNA第一鏈合成
2.2.3 聚合酶鏈式反應(PCR)擴增目的基因
2.2.4 PCR產(chǎn)物的回收
2.2.5 載體質粒的提取
2.2.6 載體的酶切與線性化載體的回收
2.2.7 目的片段與載體的連接反應
2.2.8 重組質粒的轉化
2.2.9 菌液PCR鑒定
2.2.10 重組質粒提取
2.3 結果與分析
2.3.1 辣椒的總RNA提取與cDNA第一鏈的合成
2.3.2 目的基因的擴增與回收
2.3.3 載體的切割與回收
2.3.4 重組質粒的構建
2.3.5 生物信息學分析
2.3.5.1 ERF轉錄因子分析
2.3.5.1.1 蛋白分析
2.3.5.1.2 功能域分析
2.3.5.1.3 亞細胞定位預測
2.3.5.1.4 蛋白二級結構分析
2.3.5.1.5 磷酸化位點分析
2.3.5.1.6 同源性分析
2.3.5.2 JERF轉錄因子分析
2.3.5.2.1 蛋白分析
2.3.5.2.2 功能域分析
2.3.5.2.3 亞細胞定位分析
2.3.5.2.4 蛋白的二級結構分析
2.3.5.2.5 磷酸化位點分析
2.3.5.2.6 同源性分析
第3章 ERF和JERF的表達分析
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 主要藥品與試劑
3.2 實驗方法
3.2.1 總RNA的提取
3.2.2 cDNA第一鏈的合成
3.2.3 實時熒光定量PCR
3.2.4 實時熒光定量PCR引物
3.3 結果與分析
3.3.1 辣椒果實的總RNA提取與質量檢測
3.3.2 ERF和JERF基因與下游基因表達量分析
3.3.2.1 衡陽伏地尖品種(Capsicum annuum )
3.3.2.2 云南小米辣品種(Capsicum frutescens )
3.3.2.3 海南黃燈籠椒品種(Capsicum chinense )
第4章 Pun1基因啟動子片段的克隆與生物信息學分析
4.1 實驗材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 實驗菌株與載體
4.1.3 主要儀器
4.1.4 主要試劑與培養(yǎng)基配制
4.2 實驗方法
4.2.1 辣椒基因組DNA的提取
4.2.2 聚合酶鏈式反應擴增啟動子片段
4.2.3 PCR產(chǎn)物的回收
4.2.4 載體質粒的提取
4.2.5 載體的酶切與線性化載體的回收
4.2.6 啟動子片段與報告載體的連接反應
4.2.7 重組質粒的轉化
4.2.8 菌液PCR鑒定
4.2.9 重組質粒提取
4.3 結果與分析
4.3.1 辣椒的基因組DNA提取
4.3.2 啟動子片段的擴增與回收
4.3.3 載體的酶切與回收
4.3.4 重組質粒的構建
4.3.5 生物信息學分析
第5章 ERF家族轉錄因子與Pun1相互作用的驗證
5.1 實驗材料
5.1.1 實驗菌株與重組載體
5.1.2 主要試劑
5.1.3 實驗藥品與培養(yǎng)基的配制
5.2 實驗方法
5.2.1 酵母菌株感受態(tài)細胞的制備
5.2.2 目標質粒的單酶切與回收
5.2.3 線性目標質粒的轉化
5.2.4 PCR鑒定
5.2.5 報告質粒的轉化
5.2.6 PCR鑒定
5.2.7 顯色反應實驗
5.3 結果與分析
5.3.1 目標質粒的單酶切與回收
5.3.2 菌液PCR驗證
5.3.3 液體顯色實驗結果
第6章 討論與結論
6.1 討論
6.1.1 基因與啟動子片段的克隆
6.1.2 表達量分析
6.1.3 酵母單雜實驗
6.1.4 展望
6.2 結論
參考文獻
作者簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]辣椒的辣味遺傳控制與辣椒素生物合成研究進展[J]. 張正海,毛勝利,王立浩,張寶璽. 園藝學報. 2014(09)
[2]辣椒屬種間遠緣雜交育種研究進展[J]. 隋益虎,陳勁楓. 熱帶作物學報. 2009(04)
[3]ERF轉錄因子及其在煙草抗逆性改良中的應用[J]. 李文正,張海文,王俊英,黃榮峰. 生物技術通報. 2006(04)
[4]AP2/EREBP轉錄因子的結構與功能[J]. 韓志萍,安利佳,侯和勝. 中國農學通報. 2006(03)
[5]植物轉錄因子與基因調控[J]. 李潔. 生物學通報. 2004(03)
[6]Expressional Analysis of an EREBP Transcription Factor Gene OsEBP-89 in Rice[J]. Hui SHEN and Zong-Yang WANG( The State Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Institute of Plant Physiology & Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences,the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China ). Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2004(01)
[7]ERF類轉錄因子OPBP1基因的超表達提高煙草的耐鹽能力[J]. 劉文奇,陳旭君,徐曉暉,凌建群,郭澤建. 植物生理與分子生物學學報. 2002(06)
[8]DREB轉錄因子在提高植物抗逆性中的作用[J]. 劉強,趙南明,K.Yamaguch-Shinozaki,K.Shinozaki. 科學通報. 2000(01)
本文編號:2904034
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 辣椒和辣椒素
1.1.1 辣椒
1.1.2 辣椒素
1.2 辣椒素的生物合成及Pun1基因
1.2.1 辣椒素的生物合成及途徑
1.2.2 Pun1基因表達及與辣椒素合成關系
1.3 AP2/ERF家族轉錄因子研究進展
1.3.1 轉錄因子概述
1.3.2 AP2/ERF轉錄因子的起源與分類
1.3.3 AP2/ERF轉錄因子的結構與功能
1.4 立題依據(jù)
第2章 ERF和JERF的克隆與生物信息學分析
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體與菌株信息
2.1.3 主要試劑
2.1.4 實驗藥品與培養(yǎng)基的配制
2.2 實驗方法
2.2.1 辣椒的總RNA提取
2.2.2 cDNA第一鏈合成
2.2.3 聚合酶鏈式反應(PCR)擴增目的基因
2.2.4 PCR產(chǎn)物的回收
2.2.5 載體質粒的提取
2.2.6 載體的酶切與線性化載體的回收
2.2.7 目的片段與載體的連接反應
2.2.8 重組質粒的轉化
2.2.9 菌液PCR鑒定
2.2.10 重組質粒提取
2.3 結果與分析
2.3.1 辣椒的總RNA提取與cDNA第一鏈的合成
2.3.2 目的基因的擴增與回收
2.3.3 載體的切割與回收
2.3.4 重組質粒的構建
2.3.5 生物信息學分析
2.3.5.1 ERF轉錄因子分析
2.3.5.1.1 蛋白分析
2.3.5.1.2 功能域分析
2.3.5.1.3 亞細胞定位預測
2.3.5.1.4 蛋白二級結構分析
2.3.5.1.5 磷酸化位點分析
2.3.5.1.6 同源性分析
2.3.5.2 JERF轉錄因子分析
2.3.5.2.1 蛋白分析
2.3.5.2.2 功能域分析
2.3.5.2.3 亞細胞定位分析
2.3.5.2.4 蛋白的二級結構分析
2.3.5.2.5 磷酸化位點分析
2.3.5.2.6 同源性分析
第3章 ERF和JERF的表達分析
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 主要藥品與試劑
3.2 實驗方法
3.2.1 總RNA的提取
3.2.2 cDNA第一鏈的合成
3.2.3 實時熒光定量PCR
3.2.4 實時熒光定量PCR引物
3.3 結果與分析
3.3.1 辣椒果實的總RNA提取與質量檢測
3.3.2 ERF和JERF基因與下游基因表達量分析
3.3.2.1 衡陽伏地尖品種(Capsicum annuum )
3.3.2.2 云南小米辣品種(Capsicum frutescens )
3.3.2.3 海南黃燈籠椒品種(Capsicum chinense )
第4章 Pun1基因啟動子片段的克隆與生物信息學分析
4.1 實驗材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 實驗菌株與載體
4.1.3 主要儀器
4.1.4 主要試劑與培養(yǎng)基配制
4.2 實驗方法
4.2.1 辣椒基因組DNA的提取
4.2.2 聚合酶鏈式反應擴增啟動子片段
4.2.3 PCR產(chǎn)物的回收
4.2.4 載體質粒的提取
4.2.5 載體的酶切與線性化載體的回收
4.2.6 啟動子片段與報告載體的連接反應
4.2.7 重組質粒的轉化
4.2.8 菌液PCR鑒定
4.2.9 重組質粒提取
4.3 結果與分析
4.3.1 辣椒的基因組DNA提取
4.3.2 啟動子片段的擴增與回收
4.3.3 載體的酶切與回收
4.3.4 重組質粒的構建
4.3.5 生物信息學分析
第5章 ERF家族轉錄因子與Pun1相互作用的驗證
5.1 實驗材料
5.1.1 實驗菌株與重組載體
5.1.2 主要試劑
5.1.3 實驗藥品與培養(yǎng)基的配制
5.2 實驗方法
5.2.1 酵母菌株感受態(tài)細胞的制備
5.2.2 目標質粒的單酶切與回收
5.2.3 線性目標質粒的轉化
5.2.4 PCR鑒定
5.2.5 報告質粒的轉化
5.2.6 PCR鑒定
5.2.7 顯色反應實驗
5.3 結果與分析
5.3.1 目標質粒的單酶切與回收
5.3.2 菌液PCR驗證
5.3.3 液體顯色實驗結果
第6章 討論與結論
6.1 討論
6.1.1 基因與啟動子片段的克隆
6.1.2 表達量分析
6.1.3 酵母單雜實驗
6.1.4 展望
6.2 結論
參考文獻
作者簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]辣椒的辣味遺傳控制與辣椒素生物合成研究進展[J]. 張正海,毛勝利,王立浩,張寶璽. 園藝學報. 2014(09)
[2]辣椒屬種間遠緣雜交育種研究進展[J]. 隋益虎,陳勁楓. 熱帶作物學報. 2009(04)
[3]ERF轉錄因子及其在煙草抗逆性改良中的應用[J]. 李文正,張海文,王俊英,黃榮峰. 生物技術通報. 2006(04)
[4]AP2/EREBP轉錄因子的結構與功能[J]. 韓志萍,安利佳,侯和勝. 中國農學通報. 2006(03)
[5]植物轉錄因子與基因調控[J]. 李潔. 生物學通報. 2004(03)
[6]Expressional Analysis of an EREBP Transcription Factor Gene OsEBP-89 in Rice[J]. Hui SHEN and Zong-Yang WANG( The State Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Institute of Plant Physiology & Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences,the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China ). Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2004(01)
[7]ERF類轉錄因子OPBP1基因的超表達提高煙草的耐鹽能力[J]. 劉文奇,陳旭君,徐曉暉,凌建群,郭澤建. 植物生理與分子生物學學報. 2002(06)
[8]DREB轉錄因子在提高植物抗逆性中的作用[J]. 劉強,趙南明,K.Yamaguch-Shinozaki,K.Shinozaki. 科學通報. 2000(01)
本文編號:2904034
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