一、Isolation and functional analysis of a Brassica junea gene encoding a component of auxin efflux carrier(论文文献综述)
汪芳珍[1](2021)在《荒漠植物沙芥NAXT家族基因的克隆及其成员PcNPF2.7的功能分析》文中研究表明土壤盐渍化严重制约着我国北方地区农牧业的可持续发展,同时也对生态环境建设构成了极大威胁。长期适应极端恶劣环境的荒漠旱生植物具有独特的抗逆机制,蕴藏着丰富的抗逆基因资源。深入探究这些植物的抗逆机理及相关分子机制,并挖掘和鉴定与其抗逆性密切相关的重要基因,将对农作物和优良牧草抗逆性的遗产改良提供重要的理论依据。沙芥(Pugionium cornutum)是一种典型的多浆旱生植物,广泛分布于我国西北省区的荒漠和半荒漠地带,具有极强的抗旱和耐盐性。研究发现,与盐敏感植物不同,盐胁迫下沙芥地上部积累大量Cl-用于渗透调节的同时,仍能维持地上部NO3-浓度的稳定。可见,维持地上部NO3-/Cl-的稳态平衡是沙芥适应盐渍环境的重要机制之一,但高盐条件下沙芥维持其地上部NO3-/Cl-稳态平衡的分子机制尚不清楚。已有研究表明,植物NO3-外排转运蛋白NAXTs(nitrate excretion transporters)在调控植物NO3-/Cl-稳态中发挥着重要的作用,但相关研究仅以盐胁迫下植株体内Cl-含量增加时NO3-浓度显着下降的模式植物拟南芥为材料。而有关荒漠旱生植物沙芥中NAXT家族蛋白在维持植株NO3-/Cl-稳态和耐盐性中的功能尚未见报道。鉴于此,本研究以荒漠旱生植物沙芥为材料,克隆了其NAXT家族同源基因,系统分析了他们在不同盐处理下的表达模式;同时分析了其中一个成员PcNPF2.7的组织和亚细胞定位,并在拟南芥中超表达后分析了其在盐胁迫下植株NO3-等离子积累以及耐盐性中的功能。主要取得如下结果:1.克隆了沙芥NAXT家族基因PcNPF2.6和PcNPF2.7,二者c DNA全长分别为1863 bp和1815 bp,分别编码562和561个氨基酸;均主要在沙芥根中表达,且表达均受Na Cl、Na NO3以及渗透胁迫的显着诱导。2.PcNPF2.7主要在沙芥根中柱细胞表达,且定位于质膜。PcNPF2.7在拟南芥根中柱特异性超表达后可显着提高盐胁迫下植株地上部的NO3-含量和NO3-/Cl-比,进而增强了植株的耐盐性;盐胁迫下PcNPF2.7超表达株系根中参与NO3-向地上部转运的关键基因At NPF2.3和At NRT1.5的相对表达丰度均与野生型无显着差异,表明PcNPF2.7可能直接参与NO3-从根向地上部的长距离运输,进而有助于维持地上部NO3-/Cl-的稳态平衡。3.将PcNPF2.7在拟南芥根中柱特异性超表达后,显着提高了根中介导木质部Na+卸载的功能基因At HKT1;1的表达丰度,进而显着降低了盐胁迫下植株地上部Na+的积累,这可能是PcNPF2.7超表达显着提高植株耐盐性的另一重要原因。以上结果表明,沙芥PcNPF2.7可通过介导根系NO3-向地上部的转运、进而影响体内NO3-/Cl-的稳态平衡,同时降低地上部Na+的积累,从而在植株耐盐性中发挥重要作用。
梅梅[2](2020)在《天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制》文中提出天女木兰(Magnolia sieboldii K.Koch)为国家重点3级保护野生植物,观赏及药用价值较高,具有广阔的开发应用前景。本研究以天女木兰种子为研究对象,通过运用Iso-Seq测序、SMARTer RACE序列扩增、染色体步移、农杆菌介导的烟草瞬时表达和拟南芥稳定表达以及酶联免疫等技术,对天女木兰MsARF5分子结构、时空表达、基因功能、启动子活性及基因对激素的调控响应等内容进行测试与分析,探究天女木兰MsARF5结构与功能,及其在种子后熟胚胎发育的作用机制,主要研究结果如下:1.天女木兰种子层积催芽过程中,0 d、45 d、75 d和90 d为后熟与萌发关键转折点,基于m RNA-mi RNA测序获得158,083个高质量单基因,鉴定差异基因14,499个,确定m RNA-mi RNA关系571对。揭示种子萌发调控网络由4个关键事件组成:(1)储藏物质代谢,脂质和大分子碳水化合物降解;(2)氧化还原反应,消除发芽抑制剂;(3)转录后调控,mi RNA参与胁迫响应;(4)激素调控,IAA和ABA为种子萌发关键激素,其信号转导途径主要参与种子休眠与萌发的调控。2.MsARF5的时空表达模式显示,其在种子成熟时表达量最低,在吸胀后呈高表达量,在层积30 d和75 d时出现两个小峰,且生长素含量的变化与MsARF5表达模式一致。生长素信号转导基因PIN1、IAA6、IAA16等与MsARF5表达呈正相关,IAA14、ARX3呈负相关。3.天女木兰MsARF5预测ORF区含2958 bp,985 aa,分子量大小为109.277 k Da,等电点为5.33,具较强亲水性,预测无跨膜结构。与中国莲(N.nucifera)同源性84%,是参与调控内源生长素信号转导的激活型转录因子。扩增MsARF5上游2,568 bp启动子区域并进行序列分析,共预测50种221个顺式作用元件,其中激素相关的元件20种,分别与GA、IAA、ABA、Me JA和SA等激素响应和调控相关。对生长素的应答反应显示MsARF5启动子对0.1m M的IAA和IBA均有响应,主要活性区域在其基因上游-2544至-1310和-859至-400两个区域。4.对MsARF5转基因拟南芥植株性状分析发现,拟南芥中过表达MsARF5可促进植株维管组织发育,种子萌发时间、抽薹时间提前,苗高、叶宽等生长指标显着增加,可以恢复拟南芥arf5突变体不结实、萌发晚的表型。证明MsARF5具有促进植物维管组织形成、调控种子发育和促使种子萌发的功能。
张青[3](2020)在《WRKY13激活D-半胱氨酸脱巯基酶编码基因参与镉胁迫应答机理研究》文中研究说明硫化氢(H2S)是一种气体信号分子,在植物应对镉(Cd)胁迫响应中发挥重要作用。D-半胱氨酸脱巯基酶(DCD)是植物体内生成H2S的关键酶之一,但其是否参与植物镉胁迫应答以及在此过程中如何被调控还不清楚。在本论文中,我们首先证明了DCD通过生成H2S参与拟南芥镉胁迫应答。镉胁迫下,DCD介导产生的H2S通过上调镉输出相关基因的表达以及过氧化物酶的酶活来降低镉和活性氧的积累从而提高植物对镉胁迫的抗性。进一步的研究发现,镉胁迫诱导DCD的表达,而该过程受到镉胁迫响应中的正调控因子WRKY13转录因子对DCD基因的转录调控。论文主要结果总结如下:1.镉胁迫诱导野生型拟南芥中H2S的生成,而在dcd突变体中,镉胁迫诱导产生的H2S含量显着低于野生型,并且dcd对镉胁迫更加敏感。外援施加H2S的释放剂NaHS以及DCD::DCD dcd回复株系均可回复dcd对镉胁迫的敏感表型,此外过表达DCD基因可以增强拟南芥对镉胁迫的抗性,以上结果表明DCD介导生成的H2S参与拟南芥镉胁迫应答。2.利用RNA-seq对镉胁迫下野生型和dcd突变体进行转录组测序和分析,通过筛选差异表达基因发现在dcd突变体中,镉外排相关基因PCR1、PCR2、PDR8的表达较野生型明显下调,表明DCD可能通过调控镉胁迫下镉的积累参与拟南芥抗镉途径。3.对野生型、dcd、DCD::DCD dcd以及DCDox中镉胁迫相关基因的表达水平以及镉含量进行分析,结果表明在镉胁迫下DCD介导生成的H2S通过促进镉外排相关基因PCR1、PCR2、PDR8的表达来降低镉的积累,从而增强拟南芥对镉胁迫的抗性。4.对野生型、dcd、DCD::DCD dcd以及DCDox中活性氧的含量以及过氧化物酶的活性分析表明,在镉胁迫下DCD介导生成的H2S通过促进过氧化物酶SOD和CAT酶活来降低活性氧的积累从而增强拟南芥对镉胁迫的抗性。5.镉胁迫诱导DCD的表达以及DCD酶活,遗传实验证明野生型中镉胁迫诱导的DCD基因表达和D-CDes酶活在wrky13突变体中被显着抑制,表明WRKY13调控了镉胁迫下DCD的表达。并且烟草瞬时表达、染色质免疫共沉淀(ChIP)以及电泳迁移率凝胶阻滞实验(EMSA)多个实验结果均表明WRKY13通过与DCD启动子结合调控DCD的表达。6.遗传实验证明在wrky13-3突变体中过表达DCD可回复wrky13-3对镉胁迫的敏感表型,表明DCD位于WRKY13下游参与镉胁迫应答。综上所述,论文研究结果表明WRKY13通过诱导镉胁迫下DCD的表达上调H2S的积累,进而调控拟南芥对镉胁迫的耐受性。
高峰[4](2020)在《三种枸杞的耐盐性比较及LbHKT基因的抗盐鉴定》文中研究指明世界盐碱地面积大约占陆地面积的1/3。中国拥有各种类型盐碱地1×106平方公里,其中可耕地盐碱化面积已经达到7.6万平方公里,由于各种不合理的土地利用方式,导致盐碱化土地面积正在不断的扩大。枸杞以其优越的防风固沙、改良土壤和改善生态环境等生态效益,成为了西北荒漠和盐碱地治理的首选植物,并且由于在食用、营养和药用方面的价值近年来得到了人们的密切关注。为了解决盐碱地的合理利用问题和植物对盐碱地的改良问题,许多学者探究了盐害对植物伤害机理,克隆了许多盐相关基因,并且获得转基因植物具有很高的耐盐性,从而显示出诱人的前景。本研究通过对3个枸杞品种种子萌发、根系发育和抗盐基因表达对盐胁迫的响应和表型分析,评价了3个枸杞种质的耐盐性强弱,为解析枸杞抗盐机制的遗传差异奠定了材料基础。将实验室使用RACE方法从宁夏枸杞中克隆的Lb HKT1基因在番茄中作了过表达,以便进一步验证其功能。结果如下:(1)通过对0 mmol/L、100 mmol/L Na Cl处理下3种枸杞的种子萌发率和萌发数进行显着性差异分析,获得种子萌发的抗盐能力由强到弱的顺序为:黑果枸杞最强,宁杞1号和宁杞7号最弱且两者种子抗盐能力强弱无差异。(2)通过组培的方式获得三个品种枸杞的种子苗,对其进行0 mmol/L、150mmol/L、200 mmol/L的MS培养基盐胁迫处理后统计主根生长和侧根数目的变化,分析三个枸杞品种根系对盐的耐受性。发现150 mmol/L和200 mmol/L处理下黑果枸杞根系耐盐性最强,宁杞7号次之、宁杞1号最弱。(3)对培养基上盐处理后的幼苗叶片进行NBT和DAB组织化学染色,观察活性氧的变化。发现黑果枸杞叶片着色最浅,活性氧积累最少,宁杞7号次之、宁杞1号最多,说明受到氧化胁迫最小的为黑果枸杞,最多的为宁杞1号。(4)在持续12h的200mmol/L Na Cl处理下,Lb HKT1基因在宁杞7号叶片的表达量逐渐降低,而在宁杞1号和黑果中都是先升高后降低,最终回到对照水平。表明Lb HKT1在宁杞1号和黑果枸杞的短期盐响应中发挥着重要作用,同时也表明不同枸杞品种的抗盐机制不尽相同且在黑果枸杞中表达量多数时段高于对照组。(5)为探究克隆的枸杞Lb HKT1基因的抗盐功能,将其构建到植物双元过表达载体p CAMBIA1304上,并转化到农杆菌GV3101中,使过表达载体通过农杆菌介导法转化入Micro-Tom番茄。通过抗生素筛选和PCR鉴定筛选出T0代阳性苗,并将收获的T0代种子催芽后种下,提取DNA,PCR扩增其叶片目的条带确定是否稳定遗传。
刘艳娜[5](2020)在《小麦TaIAA8-1B基因的克隆与功能分析》文中认为在植物体中,生长素被其受体TIR1感知,通过泛素连接酶泛素化并降解,解除蛋白对生长素反应因子的抑制,从而使转录因子结合到下游的生长素调控基因的反应元件上,调控生长素响应基因的表达。Aux/IAA蛋白,作为一类转录抑制因子,已经被证明在生长素信号转导途径中起着极其重要的作用。其中IAA8基因是Aux/IAA家族成员之一,为进一步研究该基因的功能,本研究利用分子生物学和生物化学等方法对TaIAA8基因功能进行了深入的解析。所取得的结果如下:1.利用PCR法克隆得到小麦TaIAA8基因,并将TaIAA8基因在模式植物拟南芥中进行异源表达,获得了过表达TaIAA8纯合拟南芥转基因株系。与对照组比较,过表达TaIAA8株系的侧根数目减少,但主根差异不大。暗示TaIAA8-1B参与拟南芥根对生长素的响应。2.检测了TaIAA8基因在不同时期下各组织的表达模式。RT-PCR分析发现在小麦幼苗期TaIAA8-1B在叶中的表达量较高;抽穗期和拔节期相对其他组织而言,在根中的表达量较高。3.检测了非生物胁迫条件下小麦TaIAA8-1B基因在根中的表达模式,发现TaIAA8-1B在PEG、Heat和4℃的处理下其表达量没有明显变化,表明TaIAA8-1B的表达不受这些非生物胁迫条件的影响。4.构建pCAMBIA1300-TaIAA8-1B-GFP重组载体,在烟草叶肉细胞和小麦原生质体细胞中进行瞬时表达,发现TaIAA8-1B主要定位在细胞核中。5.通过酵母文库的筛选获得TaIAA8的互作蛋白ARF21,进一步利用酵母双杂交实验进行了验证,结果发现TaIAA8与TaARF21存在相互作用。6.通过对小麦基因TaIAA8-1B变异位点(C/T)进行与农艺性状进行关联分析发现,等位基因变异位点C与小麦的根深具有显着相关,并在小麦育种史上得到正向选择。我们的结果表明,小麦TaIAA8主要定位在细胞核中,在小麦幼苗期的叶片中表达量最高,并且其表达不受PEG等非生物胁迫的影响。进一步的研究暗示TaIAA8通过与TaARF21相互作用响应生长素信号并调控侧根的生长。
贾冰晨[6](2020)在《盐胁迫下异源表达SaP5CS拟南芥耐盐性及根部发育调控的研究》文中研究指明土壤盐渍化是影响植物生长发育常见的非生物胁迫之一,也是导致常规农作物减产的重要原因。如何改良与利用盐渍化土壤、提高农作物产量是农业工作者们特别是作物育种和植物抗逆研究方向面临的重大挑战。较高的土壤盐分会干扰植物的水分及矿物质的吸收,并引起植物体内离子富集,扰乱植物体内代谢平衡,引起渗透胁迫、离子胁迫以及氧化胁迫等盐害,并在不同程度上影响植物根和地上部分的生长发育过程。在进化过程中,高等植物形成了多种对盐胁迫信号的生理生化和遗传应答机制,如植物表观适应、渗透调节、离子外排和离子区域化以及活性氧清除等耐盐策略来降低盐害。调节脯氨酸、甜菜碱、肌醇、甘露醇和山梨醇等有机渗透调节物质的合成是植物最为常见的应答高盐胁迫环境的耐盐策略,脯氨酸是一种多功能氨基酸,是参与植物体内渗透调节的、较为常见也极为重要的、有机小分子可溶性渗透调节物质。研究表明,在盐胁迫条件下,植物脯氨酸会大量积累,具有保护细胞内蛋白质代谢稳定、核酸分子结构完整性和调节质体内外渗透平衡的作用,以及清除活性氧的功能。在盐胁迫条件下,脯氨酸会缓解根部细胞受到的氧化损伤,降低盐胁迫对植物根系生长产生的不良影响。盐胁迫条件下,脯氨酸合成代谢以及脯氨酸参与植物根系发育调节的分子机制研究,对于诠释植物耐盐机理、培育适宜盐渍化土壤生长的耐盐作物,有效利用盐渍化土壤具有重要的意义。本实验以异源过表达SaP5CS转基因拟南芥为材料,筛选转基因拟南芥纯合株系并确定基因插入位点,结合转基因拟南芥在盐胁迫下生理表型和相关基因的表达分析等,对转基因拟南芥纯合子耐盐性以及盐胁迫下脯氨酸对根发育的基因表达和分子调控机制进行研究,主要实验结果如下:(1)异源过表达SaP5CS基因拟南芥纯合株系筛选和插入位点确定。利用转基因过表达载体中Bar标记基因,筛选出纯合转基因株系。通过TAILPCR技术确定纯合株系插入位点。共筛选出6个纯合株系,其中5个株系完成定位。(2)异源过表达SaP5CS基因拟南芥的耐盐性研究。用NaCl处理转基因株系拟南芥,并测得光合作用相关的叶绿素含量、叶绿素荧光参数;细胞渗透调节相关的脯氨酸含量、MDA含量、可溶性蛋白含量和细胞膜透性电导率;活性氧清除相关的APX酶活性、CAT酶活性、GSH含量。转基因拟南芥在NaCl胁迫下耐受性均有提高,并且与脯氨酸的积累有关。(3)分析异源过表达SaP5CS基因拟南芥植株在盐胁迫下脯氨酸影响根部发育的分子机制。依据转录组数据分析提供研究思路,用盐和外源脯氨酸分别处理突变体、野生型和转基因拟南芥,以处理后拟南芥的表观变化、生理生化特征和相关基因表达分析等实验结果为基础,探究脯氨酸对拟南芥根部发育影响的分子机制,推测出可能存在的基因表达调控模型。
郭冬雪[7](2020)在《黄瓜圆叶基因CsPID功能分析及下游调控基因鉴定》文中指出叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要场所,研究叶发育机制,能够为提高植物的光合效率提供基础,进而为植物提供所需能量。叶形的研究对于植株生长发育和农业生产非常重要。目前,控制叶形发育过程的分子机制尚不清楚,因此挖掘叶形发育机理,对于加快作物的株型育种进程具有重要意义。本实验室前期利用CAMV35S启动子鉴定了黄瓜圆叶rl(ROUND LEAF)突变体基因Cs PID的功能,构建了35S::Cs PID过表达载体转入拟南芥pid-14突变体中,转基因株系表型与pid-14突变体相比恢复了部分育性。然而前期使用的启动子CAMV35S是组成型启动子,相关研究表明,组成型启动子对植物的生长发育不利,可能会对其他基因的表达有一定影响;而组织特异型启动子只在某些特定器官和组织表达,能够避免实验过程中启动子造成的误差及对植株的损伤,能够使得启动子在特定位置表达。因此,本研究拟克隆拟南芥At PID基因的启动子定向替换CAMV35S,构建过表达载体,转化拟南芥pid-14突变体的杂合子,对Cs PID基因调控黄瓜叶形和花器官的生物学功能进行进一步确认。同时,本研究还利用转录组技术对黄瓜圆叶叶形发育相关差异表达基因进行了鉴定和分析,主要结果如下:1)应用PCR技术克隆了拟南芥At PID基因的启动子,通过在PLACECARE网站上对拟南芥启动子全长1838 bp的序列进行分析,发现该启动子不仅含有核心启动子区域CAAT-box、TATA-box,还存在多种顺式作用元件,如含有与赤霉素有关的基序(GARE-motif),与茉莉酸有关的基序(CGTCA-motif),和光响应元件G-box、GA-motif、ACE、AE-Box、ATC-motif、CATT-motif和GT1-motif等;2)根据本实验室前期获得的调控黄瓜圆叶叶形和花器官发育基因Cs PID(Csa1G537400)序列信息,结合黄瓜基因组数据库,克隆该基因c DNA。利用拟南芥At PID启动子,构建Cs PID过表达载体转化拟南芥pid-14突变体的杂合子,对Cs PID基因的功能进行进一步的确认。结果表明,At PIDp::Cs PID/pid-14转基因植株的花器官育性部分得到了恢复,然而其叶形、平均萼片、雄蕊数和花瓣数量等表型没有完全恢复,仍然与pid-14突变体表型相似,说明Cs PID的过量表达可以恢复pid-14突变体的部分育性;3)通过对黄瓜rl突变体及其野生型嫩叶叶片进行转录组分析,共鉴定出129个与黄瓜叶形发育相关的差异表达基因,其中84个基因在rl突变体中显着上调,45个基因显着下调,这些基因在rl突变体中可能主要调控糖供应、氨基酸合成、生长素外排等途径从而影响了黄瓜圆叶叶形的发育进程。
马瑶[8](2020)在《拟南芥SOP24突变体的基因型与表型分析》文中指出拟南芥多梳蛋白家族(Pc-G)通过形成H3K27me3转录抑制标记来抑制基因的转录活性。在植物中大多数基因都会被Pc-G家族标记,因此Pc-G蛋白在植物不同时期的生长发育中发挥至关重要的调控作用。而Trithorax group(Trx-G)具有H3K4me2/3的活性,可以激活基因的表达活性,在功能上与Pc-G家族拮抗。而目前对Trx-G(Trithorax Group)家族的研究较少,家族成员尚未被全部发现,因此本实验最初设计的目的是为了发现能够抑制Pc-G家族功能的Trx-G家族新的成员,从而进一步完善表观遗传学机制。CLF是Pc-G家族核心成员PRC2的组分,本实验使用在clf-50的背景下导入农杆菌T-DNA的实验材料SOP24(Suppress of Polycomb 24)。实验室前期通过对SOP突变体的筛选,发现SOP24能够部分抑制clf突变体的表型,通过高通量测序发现T-DNA插入在TIR3(AT3G02260)基因上。clf-50是CLF基因的删除突变体,具有明显的卷叶,早花,主根长,侧根多的表型。而SOP24呈现出叶片微卷,晚花,根长近野生型的表型,因此本实验将重点研究SOP24表型变化的原因。通过正向遗传学筛选得到SOP24突变体,并与野生型回交得到一个全新的未被报道的tir3突变体,命名为tir3-24。我们验证了其表型分离与基因型相适应。CLF基因抑制了生长素转运载体PIN1的转录,因此在clf突变体中PIN1转录水平增加,生长素水平提高。而tir3基因的突变,会导致生长素极性运输下降,生长素水平降低,因此在SOP24中叶片和根的表型较clf-50有所恢复。在clf突变体中,AG基因异位表达以及开花时间促进基因FT和SOC1高表达,导致了 clf突变体极早花的表型。但是在tir3突变体中,开花时间抑制基因FLC转录水平较高,因此SOP24受这两方面原因影响,开花时间恢复近野生型。此外,我们还杂交了 clf突变体与生长素相关突变体aux1-7,并在aux1-7 clf-28双突变体中观察到了与SOP24类似的叶片微卷的表型,进一步探究了生长素与卷叶表型的关系。
赵传纪[9](2020)在《甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆》文中研究说明甘蓝型油菜是重要的油料作物,重要性状变异、基因定位和克隆是油菜遗传和育种研究的重要任务。本研究对EMS诱变产生的黄叶、黄白花和半矮杆突变体进行遗传分析、基因定位和基因克隆,并结合生理生化测定和转录组分析,探讨相关的性状形成机制。主要研究结果如下:1. 黄化叶突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。突变体经多年自交,表型稳定。(1)黄化突变体与原对照材料ZS9相比,黄化叶突变体从子叶期开始每个发育阶段均表现为新生的心叶为黄色,随着植株的生长发育,黄叶慢慢变为淡绿色。整个生育期突变体叶片均呈现出先黄色后淡绿色的发育趋势。(2)选取七叶一心时期的突变体和原对照ZS9为研究对象,研究发现:突变体的心叶叶绿素含量明显低于ZS9,随着生长发育,老叶的叶绿素含量有所上升,但依旧显着性低于ZS9老叶叶绿素含量;透射电镜观察结果发现突变体的叶绿体发育滞缓。因此该突变体命名为yvl。有趣的是,ZS9和yvl心叶、老叶的净光合速率均无显着性差异。(3)遗传分析表明,yvl突变体叶色表型是由一对隐性核基因控制。利用混池重测序法(BSA-seq)将目标基因初步定位在A03染色体上1.0-4.0 Mb区域内。利用BC2F2代进一步精细定位,最终将候选基因yvl定位于70 kb的范围内。对候选区域内的14个ORFs(open reading frames)进行序列比对分析,发现只有基因Bna A03g04440D发生了突变,其突变是第五个外显子的一个C到T的碱基替换,导致该基因提前终止。该基因编码叶绿素合成途径中的镁离子螯合酶大亚基H(CHLH),参与逆行信号途径对叶绿体发育有调控作用。对Bna A03.CHLH进行表达模式分析发现在各组织中均有表达,尤其在叶片中表达量最高。同源性分析发现在C03染色体上存在另外一个CHLH基因。与对照比较,yvl中的Bna C03.CHLH表达量显着性上调,暗示可能为功能补偿作用。(4)利用RNA-seq技术分别对ZS9和yvl的心叶、老叶进行转录组比较分析,发现yvl心叶中质体编码RNA聚合酶(PEP)的转录活性受到严重抑制,而参与光合作用相关的电子传递链,氧化还原反应以及光合作用复合体的基因表达量未受到影响。2. 黄白花突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。突变体经多年自交,表型稳定。(1)黄白花突变体与原对照材料ZS9相比,突变体花瓣颜色为乳白色,介于黄色与白色之间。突变体在主花序长度、主花序角果数以及千粒重无显着性变化,而株高和一次分枝高度有不同程度的降低。(2)选取在盛花期的突变体和原对照材料ZS9的花瓣为研究对象,突变体花瓣中类胡萝卜素的总量与各组分含量均显着性低于ZS9;透射电镜观察结果发现突变体花瓣细胞中的质体数量显着减少且形状不饱满。因此该突变体命名为ywf。(3)遗传分析表明,ywf突变体花瓣颜色表型是由一对隐性核基因控制。利用BSA-seq将目标基因初步定位在A08染色体上11.0-17.0 Mb区域内。利用F2代进一步精细定位,最终将候选基因ywf定位于857 kb的范围内。在857 kb范围内只有一个C到T的变异位点,位于基因Bna A08g17170D第一个外显子末端导致基因的提前终止。该基因编码八氢番茄红素脱氢酶phytoene desaturase 3(PDS3)涉及类胡萝卜素生物合成途径。(4)对Bna A08.PDS3进行表达模式分析发现在各组织均有表达,尤其在花瓣中表达量最高。进化分析和共线性分析发现,A08染色体上PDS3基因发生断裂,形成两个PDS3基因Bna A08g17160D(Bna A08.PDS3;1)和Bna A08g17170D(Bna A08.PDS3;2)。(5)对ZS9和ywf盛开的花瓣进行转录组比较分析,发现KEGG显着性富集在类胡萝卜素的生物合成途径。类胡萝卜素生物合成途径相关基因差异表达分析发现在整个代谢通路中候选基因Bna A08.PDS3;2打断了类胡萝卜素的生物合成,导致类胡萝卜素合成不足。(6)对ZS9和ywf盛开的花瓣进行代谢组比较分析,发现共有59个差异显着的代谢物,其中类黄酮,黄烷酮和黄酮醇物质在ywf花瓣中全部上调。转录组与代谢组的联合分析发现差异基因和差异代谢物均在类黄酮生物合成显着富集,可能涉及油菜的抗病代谢途径和光保护机制。3. 半矮秆突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。株高变矮突变体经多年自交,表型稳定。因该突变体株高110–120cm,所以命名为半矮秆突变体(sdw)。(1)sdw与ZS9相比从苗期开始发育缓慢,叶色偏绿,叶片向下弯曲且略微皱缩,成熟期平均株高110-120 cm,比ZS9降低约30%。(2)遗传分析表明,sdw突变体的株高是由两对隐性核基因(sdw1和sdw2)控制。为有效定位这两个基因,将sdw1和sdw2分离,并构建成两个独立分离群体。通过BSA-seq技术和精细定位方法,分别将候选基因sdw1定位于C03染色体上647 kb,sdw2定位于A02染色体的400 kb范围内。在sdw1的候选区域内,仅基因Bna C03g62810D保守区域中发生了C到T的碱基替换,导致由脯氨酸变为亮氨酸。Bna C03g62810D编码shaggy-like蛋白激酶BIN2,参与油菜素内酯和生长素的信号转导途径。在sdw2的候选区域内,基因Bna A02g17120D在突变体sdw茎杆中表达量显着性降低,该基因编码油菜素内酯信号转导途径中的正调控因子BZR1,且。因此预测控制sdw株高的两个候选基因分别是Bna C03.BIN2和Bna A02.BZR1。(3)对ZS9和sdw茎尖分生组织和现蕾后的茎秆进行了RNA-seq分析,发现在茎尖分生组织和现蕾期的茎杆中植物激素信号转导途径相关基因有显着性变化。对ZS9和sdw现蕾后茎杆中赤霉素(GA),生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)的含量测定发现,GA无显着性差异,而BR和IAA在sdw茎杆中显着性积累。因此推断sdw可能在BR和IAA信号转导途径出现异常。
姚富泉[10](2019)在《小麦生长素外运载体基因TaPIN1的分离及功能研究》文中进行了进一步梳理生长素在调控植物分枝产生和根系发育方面具有重要的作用。本研究对编码小麦(Triticum aestivum L.)生长素转运蛋白TaPIN1基因的进化、结构和表达模式进行了分析,并对该基因进行了初步的生物学功能研究。主要研究结果如下:利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtPIN1基因序列,在小麦EnsemblPlants数据库中进行检索,发现在小麦A、B和D基因组均存在拟南芥AtPIN1基因直系同源基因,其中,6A染色体有1个拷贝,6B染色体有4个拷贝,6D染色体有1个拷贝,各拷贝之间序列同源性均大于77%。进化树分析结果显示小麦TaPIN1与水稻(Oryza sativa L.)中的OsPIN1b具有较近的亲缘关系。TaPIN1蛋白在拟南芥的亚细胞定位结果显示该蛋白位于细胞膜。跨膜结构特征预测发现具有典型的N末端跨膜保守结构域及一个由中间跨膜的胞质区和C末端跨膜片段共同组成的可变结构域。定量PCR结果显示TaPIN1基因主要在小麦的幼叶、根、单棱期和二棱期的茎尖、小穗原基、梨形胚中表达;原位杂交结果显示TaPIN1基因在幼叶、侧根、侧根原基和单棱期的茎尖中表达。为分析TaPIN1基因的表达是否受生长素的诱导,本研究用IAA和2,4-D对萌发5天的小麦根尖进行处理,结果发现随着处理时间和处理浓度的不同,根尖中TaPIN1基因的表达量会发生相应变化。为了研究TaPIN1基因在小麦中的功能,构建了pUbi::TaPIN1-RNAi载体、pUbi::TaPIN1A过表达载体和pTaPIN1::gTaPIN1A-GFP融合表达载体,以小麦品系CB037和Fielder的幼胚为外植体,进行了农杆菌介导的遗传转化。目前已获得T2代TaPIN1-RNAi阳性转基因株系,TaPIN1A过表达载体和GFP融合表达载体T0代阳性植株。初步的研究结果显示,TaPIN1-RNAi阳性转基因株系中TaPIN1的表达量明显降低。转基因株系的二级根数目明显减少,转基因株系的分蘖数目明显增多,分蘖夹角增大。综上所示,本研究对TaPIN1基因进行了进化树分析、亚细胞定位和时空表达模式分析。构建了TaPIN1-RNAi载体、过表达载体和GFP融合蛋白载体,并进行了小麦遗传转化。初步研究结果表明,利用RNAi技术可降低TaPIN1基因的表达水平,进而抑制小麦侧根发生,增加分蘖数目,增大分蘖角度。研究结果为分析TaPIN1基因调控小麦发育的机理提供了重要信息。
二、Isolation and functional analysis of a Brassica junea gene encoding a component of auxin efflux carrier(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Isolation and functional analysis of a Brassica junea gene encoding a component of auxin efflux carrier(论文提纲范文)
(1)荒漠植物沙芥NAXT家族基因的克隆及其成员PcNPF2.7的功能分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 国内外研究进展 |
2.1 植物耐盐机理研究进展 |
2.1.1 渗透调节 |
2.1.2 增强抗氧化能力 |
2.1.3 维持离子稳态平衡 |
2.2 沙芥耐盐机理研究进展 |
第三章 沙芥NAXT同源基因的克隆及表达模式分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 植物材料与培养 |
3.1.2 主要仪器 |
3.1.3 沙芥NAXT家族同源基因的克隆及生物信息学分析 |
3.1.4 沙芥NAXT家族同源基因表达模式分析 |
3.1.5 原位PCR(in situ PCR)分析 |
3.1.6 亚细胞定位分析 |
3.1.7 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 沙芥NAXT家族基因的克隆及序列分析 |
3.2.2 沙芥NAXT家族同源基因的表达模式分析 |
3.2.3 PcNPF2.7 的组织定位分析 |
3.2.4 PcNPF2.7 的亚细胞定位分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 PcNPF2.7 超表达对拟南芥离子积累及植株耐盐性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料及培养方法 |
4.1.2 超表达株系的获取及鉴定 |
4.1.3 PcNPF2.7 超表达株系的耐盐性分析 |
4.1.4 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 超表达PcNPF2.7 转基因植株的鉴定 |
4.2.2 超表达PcNPF2.7对NaCl处理下离子积累和植株耐盐性的影响 |
4.2.3 超表达PcNPF2.7对NaNO_3处理下离子积累及植株耐盐性的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
在读期间研究成果 |
致谢 |
(2)天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语 |
第一章 前言 |
1.1 种子休眠机制研究 |
1.1.1 种子休眠的原因 |
1.1.2 木兰科种子休眠类型 |
1.1.3 种子休眠调控机制 |
1.2 种子后熟研究 |
1.2.1 后熟对种子萌发潜力的影响 |
1.2.2 后熟过程种子调节机制 |
1.3 ARF5对生长素信号转导的调控 |
1.3.1 ARFs的时空表达模式 |
1.3.2 ARF5在植物中的功能 |
1.3.3 ARF5的靶基因及其调控机制 |
1.4 研究目的与意义 |
第二章 基于mRNA-miRNA测序揭示种子萌发调控网络 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与样品制备 |
2.1.2 种子萌发过程内含物的测定 |
2.1.3 种子萌发过程解剖结构观察 |
2.1.4 Pac Bio Iso-Seq文库的制备和测序 |
2.1.5 全长转录组分析 |
2.1.6 转录本结构预测与功能注释 |
2.1.7 mRNA测序和数据分析 |
2.1.8 SmallRNA数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 种子萌发关键时期的确定 |
2.2.2 样品RNA质量检测 |
2.2.3 天女木兰种子Unigene转录分析 |
2.2.4 差异基因聚类分析 |
2.2.5 物质代谢差异基因Mapman分析 |
2.2.6 细胞响应差异基因Mapman分析 |
2.2.7 激素调节相关差异基因 |
2.2.8 mRNA-miRNA差异基因联合分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 种子萌发的调控途径 |
2.3.2 生长素对种子休眠与萌发的调控 |
2.4 小结 |
第三章 MsARF5在天女木兰种子后熟中的作用 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料与样品制备 |
3.1.2 种子内源生长素含量的测定 |
3.1.3 MsARF5互作蛋白的预测 |
3.1.4 MsARF5及其调控相关基因荧光定量分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 内源生长素含量变化 |
3.2.2 MsARF5时空表达模式 |
3.2.3 MsARF5互作蛋白质预测 |
3.2.4 MsARF5相关调控基因表达模式 |
3.3 讨论 |
3.3.1 MsARF5在幼嫩组织生长发育中的作用 |
3.3.2 MsARF5对胚维管组织分化的作用 |
3.3.3 MsARF5对种子萌发进程的调控 |
3.4 小结 |
第四章 MsARF5及其启动子克隆与分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料与样品制备 |
4.1.2 天女木兰MsARF5全长的获得 |
4.1.3 MsARF5生物信息学分析 |
4.1.4 MsARF5 5'方向染色体步移(Walking)实验 |
4.1.5 MsARF5启动子相关顺式作用元件分析 |
4.1.6 MsARF5启动子5'端缺失载体构建 |
4.1.7 冻融法转化根癌农杆菌 |
4.1.8 烟草瞬时表达 |
4.1.9 瞬时表达烟草叶片GUS染色 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 MsARF5全长克隆 |
4.2.2 MsARF5生物信息学分析 |
4.2.3 染色体步移法扩增启动子序列 |
4.2.4 pMsARF5 顺式元件预测 |
4.2.5 pMsARF5 活性结构预测 |
4.2.6 pMsARF5 植物表达载体构建 |
4.2.7 pMsARF5-GUS瞬时表达 |
4.3 讨论 |
4.3.1 MsARF5蛋白质结构与功能 |
4.3.2 pMsARF5对IAA的响应 |
4.4 小结 |
第五章 MsARF5在拟南芥中功能与调控研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料与样品制备 |
5.1.2 拟南芥arf突变体筛选 |
5.1.3 构建MsARF5过表达载体 |
5.1.4 冻融法转化根癌农杆菌 |
5.1.5 MsARF5蛋白亚细胞定位分析 |
5.1.6 MsARF5拟南芥过表达 |
5.1.7 转基因植株表型性状调查 |
5.1.8 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 MsARF5蛋白亚细胞定位 |
5.2.2 拟南芥arf突变体筛选 |
5.2.3 拟南芥过表达株系的获得 |
5.2.4 MsARF5对拟南芥的生长调控 |
5.2.5 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
5.3 讨论 |
5.3.1 MsARF5亚细胞定位及其功能 |
5.3.2 MsARF5对种胚发育的调控 |
5.3.3 MsARF5对生长素信号转导的作用 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士期间发表论文 |
(3)WRKY13激活D-半胱氨酸脱巯基酶编码基因参与镉胁迫应答机理研究(论文提纲范文)
本论文的创新点 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
本论文缩略词表 |
第一章 引言 |
1.1 镉胁迫的危害 |
1.2 植物抗镉机制 |
1.3 镉胁迫信号传导 |
1.4 硫化氢在植物中的研究 |
1.5 WRKY转录因子家族研究背景 |
1.6 研究内容与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 拟南芥种植条件 |
2.3 相关试剂的配方 |
2.4 拟南芥dcd、wrky13-1 以及wrky13-3 突变体的鉴定 |
2.5 RNA的提取及实时荧光定量PCR |
2.6 转基因植株的获得 |
2.7 农杆菌介导的烟草瞬时转化 |
2.8 WRKY13 蛋白的表达与纯化 |
2.9 脯氨酸含量的测定 |
2.10 叶绿素含量的测定 |
2.11 H_2S含量测定 |
2.12 D-CDes酶活测定 |
2.13 GUS染色 |
2.14 GUS酶活的检测 |
2.15 染色质免疫共沉淀(Ch IP)实验 |
2.16 EMSA实验 |
2.17 本论文涉及的引物 |
第三章 结果与分析 |
3.1 H_2S缓解镉胁迫 |
3.2 DCD介导产生的H_2S参与植物抗镉 |
3.3 基于RNA-seq的 dcd突变体的转录组学分析 |
3.4 过表达DCD增强拟南芥对镉胁迫的抗性 |
3.5 镉胁迫下DCD介导产生的H_2S降低镉的积累 |
3.6 DCD介导产生的 H_2S调控镉胁迫下的 ROS平衡 |
3.7 镉胁迫诱导DCD的表达 |
3.8 镉胁迫诱导的WRKY13 调控DCD的表达 |
3.9 WRKY13 通过直接结合DCD启动子调控DCD的表达 |
3.10 WRKY13 位于DCD上游参与镉胁迫应答 |
第四章 讨论 |
4.1 DCD介导产生的H_2S降低镉胁迫下拟南芥镉和ROS的积累 |
4.2 镉胁迫下植物体内半胱氨酸的含量积累 |
4.3 WRKY13 位于DCD的上游参与镉胁迫 |
4.4 DCD上游调控因子分析 |
4.5 结论与展望 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
致谢 |
(4)三种枸杞的耐盐性比较及LbHKT基因的抗盐鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 土壤的盐渍化现状 |
1.1.1 自然原因 |
1.1.2 人为因素 |
1.2 盐胁迫对植物的危害 |
1.2.1 盐胁迫对植物伤害的作用机制 |
1.2.2 盐胁迫对植物生长发育的影响 |
1.3 植物的抗盐机制 |
1.3.1 渗透调节对盐胁迫的影响 |
1.3.2 离子调节对盐胁迫的影响 |
1.3.3 活性氧系统对盐胁迫的调节 |
1.3.4 激素对盐胁迫的调节 |
1.3.5 基因工程手段的应用 |
1.4 枸杞种质资源研究现状及其盐胁迫研究进展 |
1.4.1 枸杞资源研究现状 |
1.4.2 枸杞响应盐胁迫研究进展 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料、试剂与仪器 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 菌株与载体 |
2.1.3 试验试剂 |
2.1.4 试验主要仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 种子发芽床设定 |
2.2.2 种子萌发统计 |
2.2.3 组培准备工作 |
2.2.4 盐胁迫处理与采样 |
2.2.5 O_2~-和H_2O_2组织化学染色 |
2.2.6 HKT1基因实时荧光定量 |
2.2.7 番茄无菌苗的种植 |
2.2.8 农杆菌介导的植物转化及获得抗性幼苗 |
2.2.9 转基因番茄阳性苗分子筛选 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 NaCl 处理对三个类型枸杞种子发芽率的影响 |
3.1.2 NaCl 处理对三个类型枸杞种子萌发的影响 |
3.1.3 NaCl 胁迫对三种枸杞根系影响 |
3.1.4 O_2~-和 H_2O_2组织化学染色结果 |
3.1.5 枸杞 HKT1 基因在叶片中的表达 |
3.1.6 枸杞 HKT1 基因过表达转化番茄 |
3.1.7 转基因番茄植株的鉴定 |
3.1.8 抗生素初期筛选对番茄愈伤组织的影响 |
3.1.9 转基因植株与野生型植株的生长情况对比 |
3.2 讨论与小结 |
第四章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(5)小麦TaIAA8-1B基因的克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 生长素在植物生长发育过程中的生理功能 |
1.1.1 生长素的合成 |
1.1.2 生长素的运输机制 |
1.2 生长素的信号通路 |
1.2.1 生长素信号转导途径 |
1.2.2 生长素受体 |
1.2.3 ARFs家族蛋白即生长素响应因子 |
1.2.4 Aux/IAA蛋白家族 |
1.2.5 SCF复合体 |
1.3 生长素对根生长发育的调控 |
1.4 单倍型与关联分析 |
1.4.1 单倍型 |
1.4.2 关联分析 |
1.5 研究目的和意义 |
1.6 技术路线 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 植物材料培养及处理 |
2.2.2 目的基因分离 |
2.2.2.1 小麦总RNA提取 |
2.2.2.2 反转录cDNA |
2.2.3 TaIAA8基因克隆 |
2.2.4 基因表达模式分析 |
2.2.5 亚细胞定位 |
2.2.6 转基因拟南芥的转化 |
2.2.7 基因互作分析 |
2.2.8 功能标记开发 |
2.2.9 数据分析软件 |
第三章 结果与分析 |
3.1 TaIAA8的序列多态性分析 |
3.2 小麦Ta IAA8-1B基因的克隆 |
3.3 TaIAA8蛋白序列比对 |
3.4 亚细胞定位 |
3.5 小麦Ta IAA8-1B基因的表达模式 |
3.5.1 Ta IAA8-1B的组织表达模式 |
3.5.2 不同胁迫处理下小麦根中Ta IAA8-1B的表达模式 |
3.6 Ta IAA8-1B转基因拟南芥表型 |
3.6.1 过表达植株根部分析 |
3.6.2 表达量分析 |
3.7 Ta IAA8-1B互作蛋白的筛选 |
3.7.1 Ta IAA8-1B筛选酵母文库 |
3.7.2 酵母双杂交实验验证Ta IAA8-1B与 ARF21 相互作用 |
3.8 小麦Ta IAA8-1B基因的关联分析 |
3.8.1 Ta IAA8-1B等位基因变异与农艺性状的关联分析 |
3.8.2 Ta IAA8-1B等位基因变异在中国小麦产区的地理分布 |
3.8.3 Ta IAA8-1B等位基因变异在小麦育种史中的频率变化 |
第四章 结论 |
4.1 TaIAA8影响拟南芥根的生长发育 |
4.2 Ta IAA8s的序列高度保守 |
4.3 Ta IAA8-1B等位基因变异位点C在小麦育种史上的贡献 |
4.4 Ta IAA8-1B-d CAPS是稳定高效的分子标记 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间研究成果 |
(6)盐胁迫下异源表达SaP5CS拟南芥耐盐性及根部发育调控的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 盐胁迫对植物的影响及植物耐盐机理 |
1.1.1 盐胁迫对植物生长发育及生理代谢的影响 |
1.1.2 盐胁迫对植物伤害的生理生化机理 |
1.1.3 植物耐盐的生理生化和分子机制 |
1.2 脯氨酸代谢与盐胁迫应答 |
1.2.1 脯氨酸在植物体内的积累 |
1.2.2 脯氨酸代谢 |
1.2.3 脯氨酸积累与耐盐机制 |
1.2.4 盐胁迫通过调节脯氨酸含量影响植物根发育 |
1.3 盐胁迫下生长素对植物生长发育的调控 |
1.3.1 植物生长素的生物合成路径 |
1.3.2 植物生长素在盐胁迫下对根发育的影响 |
1.4 研究背景和意义 |
1.5 本实验关注的核心内容和主要结果 |
第二章 异源过表达SaP5CS基因拟南芥纯合株系筛选和插入位点确定 |
2.1 实验材料及处理方法 |
2.1.1 植物种子材料 |
2.1.2 种子消毒及春化处理 |
2.1.3 种子点播 |
2.2 实验试剂 |
2.3 主要仪器和设备 |
2.4 引物序列 |
2.5 实验方法 |
2.5.1 植物DNA提取(CTAB法) |
2.5.2 DNA质量检测 |
2.5.3 TAIL-PCR扩增侧翼序列 |
2.5.4 目的条带回收 |
2.5.5 pMD19-T载体连接 |
2.5.6 大肠杆菌DH5α感受态细胞制备 |
2.5.7 连接产物转化大肠杆菌细胞 |
2.5.8 挑菌及扩大培养 |
2.5.9 质粒提取 |
2.5.10 目的片段测序 |
2.6 实验结果与分析 |
2.6.1 转基因拟南芥纯合株系筛选 |
2.6.2 拟南芥DNA电泳检测 |
2.6.3 TAIL-PCR扩增结果 |
2.6.4 侧翼序列测序结果 |
2.7 结果与讨论 |
第三章 异源过表达SaP5CS基因拟南芥耐盐性的研究 |
3.1 实验材料及处理方法 |
3.1.1 植物种子材料 |
3.1.2 种子消毒及春化处理 |
3.1.3 种子点播 |
3.2 实验试剂 |
3.3 主要仪器和设备 |
3.4 实验方法 |
3.4.1 种子萌发实验 |
3.4.2 叶绿素含量及叶绿素荧光参数测定 |
3.4.3 脯氨酸(Proline)含量测定 |
3.4.4 可溶性蛋白含量测定 |
3.4.5 细胞膜透性相对电导率测定 |
3.4.6 丙二醛(MDA)含量测定 |
3.4.7 过氧化氢酶(CAT)活性测定 |
3.4.8 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性测定 |
3.4.9 还原型谷胱甘肽(GSH)含量测定 |
3.5 实验结果与分析 |
3.5.1 种子萌发率统计结果 |
3.5.2 叶绿素含量及叶绿素荧光参数测定结果 |
3.5.3 脯氨酸(Proline)含量测定结果 |
3.5.4 可溶性蛋白测定结果 |
3.5.5 细胞膜透性相对电导率测定结果 |
3.5.6 丙二醛(MDA)测定结果 |
3.5.7 过氧化氢酶(CAT)测定结果 |
3.5.8 抗坏血酸过氧化物酶(APX)测定结果 |
3.5.9 还原型谷胱甘肽(GSH)测定结果 |
3.6 结果与讨论 |
第四章 脯氨酸对异源过表达SaP5CS基因拟南芥根部发育的影响 |
4.1 实验材料及处理方法 |
4.1.1 植物种子材料 |
4.1.2 种子消毒及春化处理 |
4.1.3 种子点播 |
4.2 实验试剂 |
4.3 主要仪器和设备 |
4.4 引物序列 |
4.5 实验方法 |
4.5.1 盐处理植物材料根长统计 |
4.5.2 垂直培养材料处理方法及培养基配制 |
4.5.3 植物总RNA提取 |
4.5.4 RNA反转录 |
4.5.5 实时荧光定量PCR |
4.5.6 植物NADPH/NADP+比率测定 |
4.6 实验结果与分析 |
4.6.1 盐胁迫对拟南芥幼苗根长的影响 |
4.6.2 盐处理转基因拟南芥转录组测序结果分析 |
4.6.3 施加外源脯氨酸对盐胁迫下拟南芥的影响 |
4.6.4 生长素合成相关基因CYP71A13基因表达的变化 |
4.6.5 盐胁迫下拟南芥NADPH/NADP+比率测定结果 |
4.7 结果与讨论 |
本研究结果及创新点 |
本研究后续设想 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(7)黄瓜圆叶基因CsPID功能分析及下游调控基因鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 引言 |
1.1 文献综述 |
1.1.1 植物启动子的研究进展 |
1.1.2 叶发育机制的研究进展 |
1.1.3 植物叶形基因的克隆及其分子调控机制 |
1.1.4 PINOID(PID)基因研究进展 |
1.1.5 转录组技术应用于植物功能基因分子机制研究进展 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 试验研究内容及技术路线 |
1.3.1 试验主要研究内容 |
1.3.2 试验主要技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株、质粒和试剂 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 拟南芥AtPID启动子的克隆 |
2.2.2 CsPID基因的克隆 |
2.2.3 利用At PID启动子构建Cs PID过表达载体 |
2.2.4 拟南芥遗传转化和抗性苗的筛选 |
2.2.5 转基因植株的表型鉴定 |
2.2.6 黄瓜圆叶发育相关差异表达基因分析 |
3 结果与分析 |
3.1 CsPID过表达载体构建及转化 |
3.1.1 AtPID基因启动子的克隆 |
3.1.2 AtPID基因启动子的序列分析 |
3.1.3 CsPID基因全长的克隆 |
3.1.4 转基因植株的分子鉴定 |
3.2 转基因植株的表型分析 |
3.3 黄瓜圆叶发育相关差异表达基因分析 |
3.3.1 差异表达分析 |
3.3.2 差异表达基因GO分类和显着性富集分析 |
4 讨论 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(8)拟南芥SOP24突变体的基因型与表型分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 拟南芥中SOP突变体的筛选 |
1.1.1 SOP突变体的筛选背景 |
1.1.2 SOP突变体的筛选方法 |
1.1.3 SOP突变体的筛选目的及意义 |
1.1.4 SOP突变体的研究现状 |
1.2 拟南芥中TIR3基因(AT3G02260)的研究进展 |
1.2.1 拟南芥tir3突变体的表型研究 |
1.2.2 TIR3负调控生长素的运输 |
1.2.3 TIR3在花发育中的功能 |
1.2.4 TIR3在叶发育中的功能 |
1.2.5 TIR3在根发育中的功能 |
1.2.6 TIR3在其他方面的功能 |
1.3 本实验研究的目的和意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
2 SOP24纯合双突变体的筛选 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器 |
2.1.4 实验药品及配置 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 培育拟南芥 |
2.2.2 SOP24纯合子的鉴定 |
2.2.3 SOP24+的表型分离比 |
2.2.4 SOP24/+的基因型鉴定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 SOP24纯合子的鉴定 |
2.3.2 SOP24/+的表型分离比 |
2.3.3 SOP24/+的基因型鉴定 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 tir3-24单突变体的筛选 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验试剂 |
3.1.3 实验仪器 |
3.1.4 实验药品及配置 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 培育拟南芥 |
3.2.2 SOP24与野生型Ws-0的回交 |
3.2.3 SOP24与野生型Ws-0回交F1代的鉴定 |
3.2.4 SOP24与野生型Ws-0回交F2代的鉴定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 SOP24与野生型Ws-0的回交 |
3.3.2 SOP24与野生型Ws-0回交F1代的鉴定 |
3.3.3 SOP24与野生型Ws-0回交F2代的鉴定 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
4 SOP24表型分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验试剂 |
4.1.3 实验仪器 |
4.1.4 实验药品及配置 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 SOP24叶表型分析 |
4.2.2 SOP24根表型分析 |
4.2.3 SOP24开花时间分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 SOP24叶表型分析 |
4.3.2 SOP24根表型分析 |
4.3.3 SOP24开花时间表型分析 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 甘蓝型油菜叶色突变体的研究 |
1.文献综述 |
1.1 植物叶片颜色的研究意义 |
1.2 植物叶片的变异机制 |
1.2.1 叶绿素的合成代谢 |
1.2.2 叶绿素的降解代谢 |
1.2.3 叶绿体的分化发育及调控 |
1.2.4 其他代谢途径 |
1.3 甘蓝型油菜叶片颜色的研究进展 |
1.4 图位克隆的基本策略 |
1.4.1 基因定位群体的构建 |
1.4.2 分子标记的开发 |
1.4.3 甘蓝型油菜图位克隆的研究进展 |
1.4.4 BSA-seq在图位克隆中的应用 |
1.4.5 KASP分型技术在图位克隆中的应用 |
1.4.6 候选基因的预测及筛选 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 叶绿素含量及光合速率的测定 |
2.2.3 叶绿体超微结构的观察 |
2.2.4 叶色突变体的遗传分析 |
2.2.5 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.6 精细定位及候选基因的克隆 |
2.2.6.1 多态性分子标记的开发 |
2.2.6.2 精细定位群体的构建 |
2.2.7 候选基因的筛选 |
2.2.7.1 候选基因的扩增 |
2.2.7.2 重组载体的构建及测序 |
2.2.7.3 基因序列分析 |
2.2.8 RNA的提取、r RNA分析以及荧光定量实验 |
2.2.9 转录组文库的构建、测序及分析 |
3.结果与分析 |
3.1 yvl突变体的表型鉴定 |
3.2 叶绿素含量,光合速率的测定和叶绿体超微结构的观察 |
3.3 yvl的遗传分析 |
3.4 BSA-seq快速界定Bnayvl初定位候选区域 |
3.5 Bna A03.yvl的精细定位 |
3.6 Bna A03.yvl候选基因的确定及初步研究 |
3.6.1 候选基因的确定 |
3.6.2 Bna A03.CHLH的初步研究 |
3.7 ZS9和突变体yvl的差异表达分析 |
3.7.1 RNA-seq的基本数据分析 |
3.7.2 质体发育相关基因表达分析 |
3.7.3 光合作用相关基因的差异表达分析 |
4.讨论 |
4.1 多倍体作物的图位克隆 |
4.2 CHLH基因结构域VI的重要性 |
4.3 Bna A03.CHLH和 Bna C03.CHLH在 yvl中的功能分化 |
4.4 yvl的应用 |
第二章 甘蓝型油菜花色突变体的研究 |
1.文献综述 |
1.1 植物花色表型的意义 |
1.2 高等植物类胡萝卜素的研究 |
1.2.1 类胡萝卜素的生物合成代谢 |
1.2.2 类胡萝卜素的降解代谢 |
1.2.3 类胡萝卜素的调控代谢 |
1.3 油菜花瓣颜色的研究进展 |
1.3.1 油菜花色变异材料的类型及来源 |
1.3.2 油菜花色性状相关的遗传规律 |
1.3.3 油菜花色相关基因的定位与克隆 |
1.4 八氢番茄红素脱氢酶的研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 类胡萝卜素总量及各单体含量的测定 |
2.2.3 花瓣质体超微结构的观察 |
2.2.4 花色突变体的遗传分析 |
2.2.5 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.6 精细定位及候选基因的克隆 |
2.2.6.1 多态性分子标记的开发 |
2.2.6.2 精细定位群体的构建 |
2.2.7 候选基因的筛选 |
2.2.7.1 候选基因的扩增 |
2.2.7.2 重组载体的构建及测序 |
2.2.7.3 候选基因进化分析及共线性分析 |
2.2.8 RNA的提取,c DNA的合成以及荧光定量实验 |
2.2.9 转录组文库的构建、测序及分析 |
2.2.10 花瓣代谢组分析 |
3.结果与分析 |
3.1 ywf突变体的表型鉴定 |
3.2 花瓣类胡萝卜素总含量的测定和质体超微结构的观察 |
3.3 ywf的遗传分析 |
3.4 BSA-seq快速界定Bnaywf初定位候选区域 |
3.5 Bna A08.ywf的精细定位 |
3.6 Bna A08.ywf候选基因的确定及初步研究 |
3.6.1 候选基因的确定 |
3.6.2 Bna A08.YWF的初步研究 |
3.7 ZS9和突变体ywf的差异表达分析 |
3.7.1 RNA-seq的基本数据分析 |
3.7.2 类胡萝卜素合成途径的差异表达分析 |
3.8 ZS9和突变体ywf的代谢组差异分析 |
4.讨论 |
4.1 油菜花色主要涉及类胡萝卜素相关代谢及调控 |
4.2 候选基因的确定及其在芸薹属中的进化 |
4.3 PDS3基因可能涉及植物防御反应与光保护作用 |
4.4 展望 |
第三章 甘蓝型油菜半矮秆突变体的遗传及候选基因定位 |
1 文献综述 |
1.1 植物株型与作物育种 |
1.2 高等植物矮化的分子机理 |
1.2.1 油菜素内酯与植物的生长发育 |
1.2.1.1 油菜素内酯的生物合成及运输过程 |
1.2.1.2 油菜素内酯的信号转导途径 |
1.2.2 赤霉素与植物的生长发育 |
1.2.2.1 赤霉素的生物合成及转运过程 |
1.2.2.2 赤霉素的信号转导途径 |
1.2.3 生长素与植物的生长发育 |
1.2.3.1 生长素的生物合成途径及运输 |
1.2.3.2 生长素的信号转导途径 |
1.3 作物矮化突变体的遗传学研究 |
1.4 甘蓝型油菜株高的研究 |
1.4.1 甘蓝型油菜株高的研究现状 |
1.4.2 甘蓝型油菜矮化基因的研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 株高突变体的遗传分析 |
2.2.3 sdw定位群体的构建及株高的考察 |
2.2.4 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.5 多态性分子标记的开发 |
2.2.6 候选基因的扩增 |
2.2.7 重组载体的构建及测序 |
2.2.8 候选基因进化分析 |
2.2.9 RNA的提取,c DNA的合成以及荧光定量实验 |
2.2.10 转录组文库的构建、测序及分析 |
3 结果与分析 |
3.1 sdw突变体的表型鉴定 |
3.2 sdw突变体的遗传分析 |
3.3 Bnasdw1 基因的图位克隆及初步研究 |
3.3.1 BSA-seq快速界定Bnasdw1 初定位候选区域 |
3.3.2 Bna C03.sdw1 基因的精细定位及候选基因的确定 |
3.3.3 Bna C03.sdw1 的初步研究 |
3.4 Bnasdw2 基因的图位克隆 |
3.4.1 BSA-seq快速界定Bnasdw2 初定位候选区域 |
3.4.2 Bna A02.sdw2 基因的精细定位及候选基因的预测 |
3.5 ZS9和sdw的差异表达分析 |
4.讨论 |
4.1 sdw突变体遗传模式的研究 |
4.2 Bna C03.sdw1和Bna A02.sdw2 的精细定位 |
4.3 sdw突变体的矮化机制 |
4.4 展望 |
第四章 全文结论 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ 叶色突变体研究所用引物 |
附表Ⅱ 花色突变体研究所用引物 |
附表Ⅲ 矮化突变体研究所用引物 |
个人简介及在读期间发表的论文 |
致谢 |
(10)小麦生长素外运载体基因TaPIN1的分离及功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 生长素的生物合成及运输 |
1.1.1 生长素的生物合成 |
1.1.2 生长素的运输 |
1.2 生长素在植物生长发育中的作用 |
1.2.1 生长素与植物向性生长 |
1.2.2 生长素与植物根系发生发育 |
1.2.3 生长素与植物维管组织发育 |
1.2.4 生长素与植物胚胎发育 |
1.3 生长素调控植物发育 |
1.3.1 生长素的极性运输调控植物发育 |
1.3.2 生长素通过PIN蛋白介导的极性运输调控植物发育 |
1.4 生长素植物外运载体蛋白PIN的研究进展 |
1.4.1 拟南芥AtPIN基因的克隆及功能研究 |
1.4.2 禾本科植物PIN基因的克隆及功能分析 |
1.4.3 PIN1蛋白对禾本科作物农艺性状的调控作用 |
1.5 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株与载体 |
2.1.3 酶及生化试剂 |
2.1.4 主要仪器 |
2.1.5 引物合成 |
2.1.6 DNA测序 |
2.1.7 分析软件及数据库 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 植物组织总RNA的提取 |
2.2.2 小麦基因组的提取 |
2.2.3 第一链c DNA的反转录合成 |
2.2.4 qRT-PCR分析 |
2.2.5 培养基的制备 |
2.2.6 大肠杆菌感受态细胞制备 |
2.2.7 农杆菌感受态细胞制备 |
2.2.8 载体构建 |
2.2.8.1 PCR反应体系和步骤 |
2.2.8.2 琼脂糖凝胶DNA回收 |
2.2.8.3 连接与转化 |
2.2.8.4 质粒DNA的提取 |
2.2.8.5 热激法转化大肠杆菌细胞 |
2.2.8.6 冻融法转化根癌农杆菌细胞 |
2.2.8.7 酶切反应 |
2.2.9 DNA产物纯化 |
2.2.10 小麦表达载体的构建 |
2.2.11 农杆菌介导的小麦遗传转化 |
2.2.12 进化树分析 |
2.2.13 拟南芥侵染 |
2.2.14 mRNA原位杂交实验 |
3 结果与分析 |
3.1 TaPIN1基因的克隆 |
3.2 TaPIN1A蛋白的亚细胞定位 |
3.3 TaPIN1蛋白的跨膜结构预测 |
3.4 TaPIN1基因的表达模式分析 |
3.5 IAA和2,4-D对小麦幼根中TaPIN1基因表达量的影响 |
3.5.1 相同浓度IAA不同处理时间对小麦幼根中TaPIN1表达量的影响 |
3.5.2 不同浓度IAA处理相同时间对小麦幼根中TaPIN1表达量的影响 |
3.5.3 相同浓度2,4-D不同处理时间对小麦幼根中TaPIN1表达量的影响 |
3.5.4 不同浓度2,4-D处理相同时间对小麦幼根中TaPIN1表达量的影响 |
3.6 TaPIN1基因的功能分析 |
3.6.1 小麦遗传转化及转基因植株的分子鉴定 |
3.6.2 TaPIN1-RNAi阳性株系的表型分析 |
3.6.2.1 TaPIN1-RNAi阳性株系根部性状分析 |
3.6.2.2 TaPIN1-RNAi阳性株系农艺性状分析 |
4 讨论 |
4.1 TaPIN1基因是生长素输出载体 |
4.2 TaPIN1基因调控小麦根部发育 |
4.3 TaPIN1基因调控小麦分蘖数目和夹角 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、Isolation and functional analysis of a Brassica junea gene encoding a component of auxin efflux carrier(论文参考文献)
- [1]荒漠植物沙芥NAXT家族基因的克隆及其成员PcNPF2.7的功能分析[D]. 汪芳珍. 兰州大学, 2021(11)
- [2]天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制[D]. 梅梅. 沈阳农业大学, 2020(05)
- [3]WRKY13激活D-半胱氨酸脱巯基酶编码基因参与镉胁迫应答机理研究[D]. 张青. 武汉大学, 2020
- [4]三种枸杞的耐盐性比较及LbHKT基因的抗盐鉴定[D]. 高峰. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [5]小麦TaIAA8-1B基因的克隆与功能分析[D]. 刘艳娜. 青岛大学, 2020
- [6]盐胁迫下异源表达SaP5CS拟南芥耐盐性及根部发育调控的研究[D]. 贾冰晨. 烟台大学, 2020(01)
- [7]黄瓜圆叶基因CsPID功能分析及下游调控基因鉴定[D]. 郭冬雪. 东北农业大学, 2020(05)
- [8]拟南芥SOP24突变体的基因型与表型分析[D]. 马瑶. 东北林业大学, 2020(02)
- [9]甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆[D]. 赵传纪. 华中农业大学, 2020(02)
- [10]小麦生长素外运载体基因TaPIN1的分离及功能研究[D]. 姚富泉. 山东农业大学, 2019(01)