一、白骨壤銅鋅超氧化物歧化酶基因片段的克隆與序列分析(論文文獻綜述)
李曉瑞[1](2020)在《干旱脅迫下小麥苯丙烷類代謝及MYB轉錄因子TaMpc1-D4響應機制研究》文中提出小麥是我國北方干旱與半干旱地區(qū)最主要的糧食作物,干旱頻發(fā)會導致小麥籽粒灌漿不足,嚴重制約我國甚至世界小麥產(chǎn)量。在干旱條件下,小麥的旗葉枯萎并衰老,但小麥穗部具有更高的耐旱性和更持久的光合特性,有利于在干旱條件下籽粒的灌漿進程。苯丙烷類代謝途徑是植物中很重要的一條次級代謝途徑,參與了多種脅迫應答過程,其代謝產(chǎn)物也可作為活性氧清除劑。同時,MYB轉錄因子家族可通過調控苯丙烷類代謝來參與干旱等脅迫的響應。但小麥MYB轉錄因子對干旱脅迫的響應機制的研究多集中于模式植物擬南芥和煙草中,缺乏在小麥中驗證的直接證據(jù)。本研究基于苯丙烷類代謝在小麥抗旱性研究中存在的不足,并鑒于小麥MYB轉錄因子家族功能研究的重要性。針對當前旱作小麥穗部器官的光合持久性和衰老延遲特點,選用北方旱作小麥,首先主要探討干旱條件下小麥穗部中苯丙氨酸代謝途徑相關酶活性及基因表達差異。并通過生物信息學等方法鑒定了小麥中與苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子,分析其在干旱脅迫下基因表達模式。隨后,以小麥TaMpc1-D4基因功能的解析為切入點,利用病毒誘導的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)及遺傳轉化等技術方法,系統(tǒng)分析TaMpc1-D4基因功能。探明TaMpc1-D4轉錄因子的生物學功能,揭示TaMpc1-D4對苯丙氨酸代謝途徑的調控機制,明確其對干旱脅迫響應的分子機制。(1)干旱脅迫下,與旗葉相比,小麥穗部器官中光合參數(shù)、相對含水量(RWC)和葉綠素(Chl)含量受影響較小。小麥旗葉和穗部器官中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羥化酶(C4H)和對-香豆酰輔酶A連接酶(4CL)活性在整個灌漿期呈先增后減的趨勢,干旱促進了這些酶活性的提升。小麥穗部器官在灌漿中后期的酶活性持續(xù)升高并達到峰值,總酚醛樹脂(TPC)和總類黃酮含量(TFC)也增多。同時,抗氧化酶活性和脯氨酸含量在灌漿中后期也較高,有利于活性氧清除和更強的滲透調節(jié)作用。(2)篩選到苯丙烷類代謝相關的9條小麥MYB轉錄因子,均為典型的R2R3類型。順式作用元件分析表明,其可能參與多種激素和干旱等非生物脅迫的應答過程。苯丙烷類代謝通路圖及MYB轉錄因子表達模式表明,小麥穗部器官受干旱影響較小可能與苯丙烷類代謝的結構基因表達及調控苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子有著密切的關聯(lián)。(3)TaMpc1-D4基因在外源PEG和ABA處理下誘導表達,其定位在細胞核中。TaMpc1-D4的C端具有轉錄激活活性,但在全長中確丟失了這種功能。(4)TaMpc1-D4轉基因擬南芥植株的失水率加快,對水分更敏感。在甘露醇處理后,萌發(fā)率下降,根長變短。TaMpc1-D4轉基因擬南芥植株在干旱處理后,丙二醛(MDA)和O2.-含量上升,Chl和脯氨酸(Pro)含量下降,過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性均下降,與干旱相關的脅迫相關基因的表達也顯著下調。同時,TaMpc1-D4轉基因擬南芥植株在干旱處理后,苯丙烷類代謝途徑被抑制,其代謝產(chǎn)物TPC和TFC含量顯著下降。并且與苯丙烷類代謝相關的結構基因表達也都不同程度的被抑制。表明在干旱處理下,TaMpc1-D4轉基因植株可能通過減弱抗氧化酶途徑和苯丙烷類代謝,并抑制脅迫基因和苯丙烷類代謝相關基因的表達,降低了轉基因擬南芥的耐旱性。(5)小麥TaMpc1-D4基因沉默植株具有較高的耐旱性,RWC含量較高,具有較好的持水能力。TaMpc1-D4轉基因植株在干旱處理后,O2.-和MDA含量下降,Pro含量上升,抗氧化酶(POD、SOD和CAT)的活性均升高,與干旱脅迫相關基因的表達也同時被誘導。同時,干旱處理后,小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中苯丙烷類代謝途徑被加強,其代謝產(chǎn)物TPC和TFC的含量顯著上升。并且與苯丙烷類代謝相關的結構基因的表達也都被不同程度的誘導表達。表明在干旱處理下,小麥TaMpc1-D4基因沉默植株可能通過加強抗氧化酶途徑和苯丙烷類代謝,并誘導脅迫基因和苯丙烷類代謝相關基因的表達來提高小麥沉默植株的抗旱能力。
李陽[2](2020)在《桑樹鎘脅迫轉錄組、miRNA分析及基因功能鑒定》文中進行了進一步梳理現(xiàn)今,土壤重金屬污染已經(jīng)成為一種嚴重的土壤污染問題。土壤中含有過量的重金屬鎘,會對植物正常生長產(chǎn)生影響。桑樹對惡劣的土壤和環(huán)境條件具有較高的耐受性,已證明使用桑樹改善環(huán)境能夠減少環(huán)境治理的成本。本論文分析了桑樹在重金屬鎘的脅迫下的生理生化指標、轉錄組、miRNA差異,并對響應鎘脅迫的基因進行了克隆及功能鑒定。研究結果有助于進一步闡述植物高效耐鎘的分子機理以及為培育高耐鎘新品種提供一定的理論依據(jù)。主要研究內容如下:1.鎘脅迫下桑樹的生理生化指標及轉錄組分析檢測鎘脅迫下桑樹幼葉和根系中幾種不同的生理生化指標,桑樹體內植物可溶性蛋白含量(BCA)、超氧化歧化酶活性(SOD)、過氧化物酶活性(POD)、脯氨酸含量(Pro)以及丙二醛(MDA)的含量在鎘脅迫下均產(chǎn)生差異變化,證明鎘脅迫影響桑樹正常的生理生長。通過轉錄組測序分析,比較了正常生長狀態(tài)下和鎘脅迫下的桑樹幼葉以及根系中差異表達基因,桑葉中發(fā)現(xiàn)1291個差異表達基因,其中712個上調,579個下調;桑樹根系共發(fā)現(xiàn)差異表達基因3411個,其中2735個上調,676個下調。根據(jù)上述結果報告,分別對桑樹幼葉和桑樹根中的表達差異基因進行GO注釋和KEGG富集等生物信息學分析,并分別檢測了桑葉和桑樹根中部分基因的表達水平,驗證結果與轉錄組結果相符。經(jīng)過轉錄組分析后,發(fā)現(xiàn)與核糖體相關的基因應答程度最大。另外發(fā)現(xiàn)表達水平上調的鈣依賴型蛋白激酶(CDPK26)基因和環(huán)核苷酸門控離子通道(CNGC14)基因參與鎘脅迫下桑樹信號轉導。2.桑樹miRNA測序結果分析通過miRNA測序分析,在桑葉中發(fā)現(xiàn)18個表達水平差異的miRNA,其中5個miRNA表達水平上調,13個miRNA表達水平下調;桑樹根系共發(fā)現(xiàn)差異表達miRNA27個,其中16個表達水平上調,11個表達水平下調。對差異miRNA相關靶基因進行了功能注釋和富集等生物信息學分析,驗證分析了桑葉和桑樹根中部分差異miRNA的表達水平。桑樹應答鎘脅迫過程中miRNA表達差異較大的靶基因主要富集于代謝過程。3.桑樹鈣依賴型蛋白激酶(MaCDPK26)基因的克隆、表達分析及功能鑒定從桑樹中克隆獲得MaCDPK26基因,該基因完整的ORF長度為1826 bp,編碼含有607個氨基酸的蛋白質,其分子質量為68.107 Kd,等電點為5.41;登錄號為(Gen Bank NO:MT431589)。對其進行三級結構預測分析,推測MaCDPK26基因的功能。分析其與其他物種的同源性以及親緣性。經(jīng)過定量分析表明在鎘脅迫下MaCDPK26基因的表達量增加。桑樹MaCDPK26基因成功在大腸桿菌中表達。利用VIGS體系,沉默桑樹中MaCDPK26基因。比較實驗組與對照組中桑樹樣品MaCDPK26基因表達水平,結果顯示成功沉默基因,轉基因植株中桑樹MaCDPK26基因表達量水平顯著降低。生理生化檢測結果表明實驗組與對照組桑樹樣品生理生化指標有較大的差異,而兩組對照組數(shù)據(jù)基本持平。通過MaCDPK26基因表達量差異以及生理指標的差異,推測桑樹MaCDPK26基因表達可以提高桑樹的耐鎘能力。4.桑樹環(huán)核苷酸門控離子通道(MaCNGC14)基因的克隆、表達分析及功能鑒定從桑樹中克隆獲得MaCNGC14基因,該基因完整的ORF長度為2235 bp,編碼含有744個氨基酸的蛋白質,其分子質量為85.422 Kd,等電點為8.99;登錄號為(Gen Bank NO:MT431588)。經(jīng)過同源比對發(fā)現(xiàn)MaCNGC14基因在不同的物種間差異較小,保守性較高。定量分析表明在鎘脅迫下MaCNGC14基因表達量增加。利用VIGS體系,沉默桑樹中MaCNGC14基因。比較實驗組與對照組中桑樹MaCNGC14基因表達水平,結果顯示成功沉默基因,轉基因植株中桑樹MaCNGC14基因表達量水平明顯下降。生理生化檢測結果表明實驗組與對照組桑樹樣品生理生化指標有較大的差異,且兩組對照組數(shù)據(jù)基本持平。通過MaCNGC14表達量差異以及生理指標的差異,推測桑樹MaCNGC14基因的表達可以提高桑樹的耐鎘能力。
潘鋮烺[3](2019)在《鎘脅迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表達調控與功能分析》文中研究說明紅樹林濕地在熱帶和亞熱帶沿海地區(qū)發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。紅樹植物分布于河流入海口,該流域水流緩慢,土壤泥濘,有機質與硫化氫含量高。由于其獨特的地理環(huán)境,紅樹林濕地常成為重金屬的富集區(qū)。隨著城市化的快速發(fā)展,紅樹林濕地的重金屬污染狀況受到越來越多人的關注。其中,重金屬鎘是嚴重威脅紅樹林濕地的污染物之一。秋茄(Kandelia obovata)作為紅樹林的優(yōu)勢種,廣泛分布于亞洲。其對鎘有較高的抗性但機理尚不完全清晰。前人的研究表明,秋茄對重金屬的抗性很大部分歸因于其在脅迫下顯著增高的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,以減少重金屬脅迫對植物體造成的氧化損傷。但與秋茄SOD相關的研究仍多停留于總酶活性變化方面,對其同工酶和基因家族的表達調控研究還未見報道。深入解析秋茄SOD家族基因的生理機制對后期利用基因工程技術提高植物的重金屬抗性有一定的指導意義。因此,本文主要對鎘處理下的秋茄SOD家族基因的表達調控機制和功能進行分析。本研究在鎘脅迫下對秋茄SOD家族基因轉錄本,基因結構,蛋白結構域,系統(tǒng)進化,表達模式和亞細胞定位等進行分析。同時在本氏煙草中構建過表達體系以驗證其在鎘脅迫下的功能。主要研究結果如下:1、從秋茄中分離獲得7條SOD基因,隸屬三個亞型,并且我們發(fā)現(xiàn)外顯子缺失,內含子駐留和可變多聚腺苷酸化是秋茄SOD轉錄本多樣性的成因。此外,秋茄SOD成員(KoSODs)與擬南芥SODs存在高度相似的基因結構,如外顯子數(shù)量和內含子相位,除了 和KoFSD2兩個成員。說明這兩個成員可能和秋茄的物種特異性相關。2、11條SOD轉錄本共編碼10個KoSOD蛋白。蛋白分子量大小在13.44到33.46 kDa之間。KoSOD蛋白多為穩(wěn)定蛋白,且都為親水蛋白。在與Bruguiera gymnorrhiza,Kandel aicandel和Arabidopsis thaliana的SOD序列比對后,我們發(fā)現(xiàn)秋茄SOD蛋白的活性位點,金屬結合位點以及N/C端結構域都高度保守。系統(tǒng)進化關系和非同義替換與同義替換比率分析結果表明在不同植物中,錳亞型和銅鋅亞型SOD在不同物種間的進化都存在純化選擇作用。而鐵亞型SOD在隨物種進化的過程中則易出現(xiàn)物種特異性。對秋茄SOD蛋白的亞細胞定位結果顯示,KoCSD1和KoCSD3蛋白可能為細胞質型定位,而KoCSD2,KoFSDs和KoMSD則多定位在葉綠體和線粒體。3、秋茄SOD家族基因成員在鎘脅迫下主要在秋茄根系、胚軸和莖中表達。有趣的是,各KoSOD成員的表達呈現(xiàn)明顯的組織特異性。具體表現(xiàn)在:KoCSD2基因主要在莖和胚軸中表達,KoCSD3和KoFSDs則在根系中的表達量最高。KoMSD在根系、胚軸和莖中均有表達。此外,同亞型SOD的不同成員在響應鎘脅迫的不同階段表現(xiàn)出相互協(xié)調的表達模式。在秋茄SOD家族成員中,KoCSD3和KoFSD2兩個成員在鎘脅迫過程中的表達水平上調最為顯著。4、鎘脅迫下,秋茄根系表皮和外皮層出現(xiàn)明顯的木質化和木栓化現(xiàn)象,加厚的外皮層起到阻擋作用使得進入根系的鎘減少。對根系各組織鎘含量測定結果顯示根系表皮和外皮層的鎘含量高于皮層和中柱。與之相似,在鎘脅迫下根系表皮和外皮層中的氧化脅迫和SOD酶活性也顯著高于皮層和中柱。qPCR結果表明KoFSD2在根系各組織中均有表達,而KoCSD3僅在根系表皮和外皮層表達。5、KoFSD2和KoCSDD3基因的啟動子區(qū)域的順式元件和轉錄因子預測結果表明有6種激素相關的順式元件和兩個轉錄因子被預測。而鎘脅迫下秋茄根系各組織的內源激素含量變化表現(xiàn)為:表皮和外皮層內源ABA含量顯著增加,皮層和中柱的生長素含量顯著增加。同時通過外源添加激素處理驗證KoFSD2和KoCSD3的表達可以受到外源ABA的誘導,但KoCSD3的表達水平在外源IAA的處理下沒有顯著變化。6、在本氏煙草中過表達KoFSD2和KoCSD3可以顯著緩解鎘脅迫對植株根系生長的抑制,說明轉基因煙草與野生型煙草相比具有更高的鎘抗性。T-KoFSD2和T-KoCSD3兩種轉基因煙草在SOD酶活性和過氧化氫含量的調控上具有不同的表型。過表達KoFSD2可誘導其下游過氧化氫酶以及谷胱甘肽還原酶的活性,以此緩解胞內過氧化脅迫。KoCSD3基因主要在根系表皮和外皮層表達,過表達該基因可誘導下游抗壞血酸過氧化物酶活性以此將胞內過氧化氫含量維持在一定水平,這可能與木質素累積和根系表皮和外皮層木質化增厚有關。
廖栩[4](2019)在《鹽堿脅迫下過表達超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析》文中進行了進一步梳理超氧化物歧化酶(SOD)能將超氧陰離子自由基(O2—)快速歧化,將其轉化成過氧化氫和分子氧的專一酶類。本研究對OsCu/Zn-SOD蛋白在植物應答鹽堿脅迫時的作用進行探討。以水稻(Oryza satiya)品種龍粳11作為研究材料,利用RT-PCR技術,克隆得到長度為636 bp的葉綠體銅鋅超氧化物歧化酶基因(OsCu/Zn-SOD,AK059841)的cDNA,編碼211個氨基酸組成的蛋白,它與野生稻和谷子Cu/Zn-SOD蛋白高度同源。qRT-PCR檢測到OsCu/Zn-SOD在水稻根中表達量最低,在花和S5葉階段表達量最高。而且,在L5葉階段到成熟期期間OsCu/Zn-SOD基因表達量水平降低。通過TargetP軟件預測OsCu/Zn-SOD基因可能的亞細胞位置,再利用基因槍轉化實驗與轉OsCu/Zn-SOD::GFP基因擬南芥定位實驗,確定了 OsCu/Zn-SOD亞細胞位置在葉綠體中。在NaCl脅迫和NaHC03脅迫下,OsCu/Zn-SOD基因表達水平升高。萌發(fā)期檢測到過表達OsCu/Zn-SOD株系在125、150和170 mM NaCl脅迫下萌發(fā)率和株高的表現(xiàn)好于非轉基因(NT)。幼苗期檢測NaHC03水培脅迫處理下,過表達株系的SOD活性比NT增加顯著,鮮重、根長、株高上表現(xiàn)出比NT的顯著優(yōu)勢生長;在模擬鹽堿田間脅迫栽培試驗中,過表達OsCu/Zn-SOD株系成活率(25.19%)和平均千粒重(20.6 g)均高于NT(分別為6.67%和18.15 g)。研究表明過表達OsCu/Zn-SOD基因提高了水稻的活性氧解毒能力,減少了堿性鹽脅迫引起的氧化損傷,推測其可能通過緩解了鹽堿脅迫帶來的次級氧化脅迫進而影響了水稻的抗逆性。
楊舟[5](2019)在《百子蓮Y2SK2與SK3脫水素逆境保護生理功能研究》文中研究說明脫水素與植物對水分脅迫的響應緊密相關。前期研究發(fā)現(xiàn),百子蓮(Agapanthus praecox)脫水素ApY2SK2與ApSK3在百子蓮胚性愈傷的超低溫保存過程中積極響應復合逆境,并獲得二者的全長cDNA和編碼蛋白序列。本文通過體內與體外實驗進一步揭示百子蓮脫水素ApY2SK2與ApSK3的逆境保護功能。對野生型和ApY2SK2,ApSK3過表達擬南芥不同脅迫處理后的形態(tài)指標的觀測結果表明,轉基因擬南芥植株的抗逆性相對于野生型明顯提升,其在逆境下的單株鮮重、蓮座大小和根長均能高于野生型。生理指標檢測結果顯示,相對于野生型,ApY2SK2與ApSK3過表達植株在鹽、滲透、低溫和干旱脅迫下,表現(xiàn)出膜脂過氧化程度和ROS水平的降低,抗氧化活性、脯氨酸含量和光合能力的提升。ApY2SK2與ApSK3同時能夠提升大腸桿菌在各種脅迫下的存活率,并且ApY2SK2能更有效的提升植物和原核細胞的抗逆能力。亞細胞定位結果表明,ApY2SK2與ApSK3均能定位于細胞質和細胞膜,ApY2SK2同時可定位于細胞核。采用pET21a載體與Transetta(DE3)大腸桿菌進行蛋白原核表達,ApY2SK2-His最佳誘導條件為1.01.5 mM IPTG,35°C下誘導56 h;ApSK3-His最佳誘導條件為0.20.5 mM IPTG,25°C下誘導56 h。蛋白純化方式的簡化實驗表明,可采用菌液煮沸裂解的方式快速純化富集無His標簽的ApY2SK2和ApSK3蛋白以應用于體外實驗,并驗證了脫水素蛋白的熱穩(wěn)定性。體外實驗結果表明,ApY2SK2和ApSK3在凍融過程中均能有效保護LDH酶活性,ApY2SK2同時能夠在脫水過程中保護酶活性;體外ROS清除實驗表明ApY2SK2和ApSK3均能顯著抑制Fenton反應中羥自由基的產(chǎn)生;IMAC實驗表明ApY2SK2和ApSK3脫水素蛋白能夠結合金屬離子,親和力順序為Co2+>Ni2+>Cu2+>Fe3+,且ApSK3具有較強的金屬離子結合和ROS清除功能。超低溫實驗表明,ApY2SK2和ApSK3轉基因擬南芥幼苗處理后的存活率為47%和55%,顯著高于野生型幼苗的存活率23%;同時,在植物玻璃化溶液中添加純化的ApY2SK2和ApSK3蛋白后能夠將野生型擬南芥的存活率提升至50%和46%。本研究證明,ApY2SK2和ApSK3能有效地提高細胞對脅迫的耐受能力,并在體內與體外的多個方面具有應用潛力。
潘德灼[6](2018)在《秋茄(Kandelia candel)響應水淹的蛋白質磷酸化和乙酰化修飾及分子生理調控機制》文中提出水淹是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一。全球氣候的異常變化致使水淹發(fā)生頻繁,導致農(nóng)作物的嚴重減產(chǎn),造成重大經(jīng)濟損失。紅樹植物秋茄(Kandelia candel(L.)Druce)是一種生長在江??诔遍g帶灘涂上的耐水淹型木本植物,每天都會經(jīng)歷潮汐海水淹沒,是研究木本植物響應水淹機制的良好材料。為了探討秋茄植物響應水淹的分子生理適應機制,以未水淹處理(Control)和水淹處理(Flooding)的秋茄幼苗為試驗材料,首次應用磷酸化蛋白質組學技術和乙?;鞍踪|組學技術分別探索秋茄葉片響應水淹過程中蛋白質磷酸化修飾和乙酰化修飾水平的變化,并結合qPCR分析以及植物生理生化指標檢測揭示秋茄適應水淹環(huán)境的分子生理機制。同時,對秋茄葉片中重要基因RCA進行克隆和表達分析以探討該基因在水淹環(huán)境下的潛在作用。主要結果如下:(1)秋茄葉片的磷酸化蛋白質組的結果顯示,總共鑒定到2603個磷酸化位點,2141個非冗余磷酸化肽段,以及1516個磷酸化蛋白質;發(fā)現(xiàn)了 10個保守的motif序列,其中有3個新的motif序列[GSP]、[G××SP]和[RS×S];在水淹處理下,共鑒定到96個差異磷酸化蛋白(磷酸化水平差異1.5倍以上,P<0.05),其中約3/4差異蛋白的磷酸化水平上調表達;綜合GO功能注釋、KEGG通路以及蛋白質功能分類分析,96個差異磷酸化蛋白主要參與丙酮酸代謝與能量形成、蛋白質合成代謝與修飾作用等生物學過程。另外,通過轉錄水平的分析,結果發(fā)現(xiàn)秋茄葉片在蛋白磷酸化修飾水平和轉錄水平協(xié)同調節(jié)響應水淹的生物學過程,其中包括呼吸作用和光合作用在內的丙酮酸代謝與能量形成過程。(2)秋茄葉片乙?;鞍踪|組的結果顯示,總共鑒定到1041個賴氨酸乙?;揎椢稽c,1021個乙酰化肽段,以及617個乙?;鞍踪|;發(fā)現(xiàn)了 6個保守的motif序列,其中有1個新的motif序列[K××××K],含有K、R和E氨基酸殘基序列中的賴氨酸更容易被乙?;揎?在水淹處理下,總共鑒定到260個差異乙酰化蛋白質(乙?;讲町?.5倍以上),其中約3/5的差異蛋白質的乙?;缴险{表達;經(jīng)GO功能注釋、KEGG通路分析以及蛋白質功能分類分析,68個顯著差異的乙?;鞍踪|(乙酰化水平差異1.5倍以上且P<0.05)主要參與碳水化合物與能量代謝、光合作用的碳固定、脅迫響應與防御等生物學過程。此外,結合轉錄水平的分析發(fā)現(xiàn),秋茄葉片響應水淹的碳水化合物代謝和光合作用過程受到蛋白質賴氨酸乙?;揎椝胶娃D錄水平的共同調節(jié)。(3)秋茄葉片生理生化試驗的結果顯示,在水淹處理下,秋茄葉片中POD和SOD的活性顯著提高,AsA-GSH循環(huán)中抗氧化酶的活性和抗氧化劑的含量均明顯提高,從而增強抗氧化能力;ATP含量略微下降,丙酮酸含量的顯著增加,以及NAD+和乙酰輔酶A含量的顯著減少;TCA循環(huán)中重要酶PDH、CS、ICDH、OGDH、MDH以及PEPC的活性顯著下降或保持不變;糖酵解與無氧呼吸途徑中關鍵酶PFK、GAPDH、PK、PDC以及ADH的活性均顯著增強;PPP呼吸途徑中關鍵酶G6PDH和6PGDH的活性明顯提高;參與光合作用的關鍵酶Rubisco和RCA顯著下降,光合速率明顯降低(光合速率仍維持在79.3%水平),然而,葉綠素含量和PSII結構未受到顯著影響;蔗糖含量增加,SPS以及SuSy活性顯著增強。這些結果表明秋茄葉片通過提高POD和SOD活性以及AsA-GSH循環(huán)代謝,清除過多的ROS,緩解ROS傷害,通過轉變有氧呼吸為有效的無氧呼吸、提高PPP呼吸能力、以及保持較高水平的光合作用,不斷累積蔗糖,提供足夠的碳源,從而為維持水淹下正常的生命活動提供足夠的能量。這些代謝途徑中大部分的關鍵酶都受到不同程度的磷酸化修飾或賴氨酸乙?;揎?。(4)RCA基因的克隆和表達分析的結果發(fā)現(xiàn),秋茄葉片RCA基因存在長鏈和短鏈兩種類型,分別命名為KcRCAL(GenBank序列號:MG492021)和KcRCAs(GenBank 序列號:MG492022),KcRCAL的cDNA片段長度為1461 bp,編碼440個氨基酸,推測成熟的KcRCAL蛋白質的相對分子量為42.49 kDa,屬于β亞基(小亞基),而KcRCAs的cDNA片段長度為1425 bp,編碼474個氨基酸,推測成熟的KcRCAs蛋白質的相對分子量為46.10 kDa,屬于α亞基(大亞基);它們均存在磷酸化修飾位點和賴氨酸乙?;揎椢稽c;氨基酸序列的系統(tǒng)進化樹分析顯示KcRCA與鷹嘴豆(Cicer arietinum)、榴蓮(Durio zibethinus)的親緣關系最近;淺水淹處理轉基因植株的生理分析結果顯示轉KcRCAL和KcRCAs擬南芥幼苗的抗氧化能力得到提高,RCA和Rubisco活性的上升有助于增強水淹逆境下的光合作用;在水淹處理下,秋茄KcRCAL和KcRCAs的基因表達水平都明顯提高,有利于秋茄幼苗抵御水淹脅迫??傊?秋茄幼苗可以通過維持足夠水平的光合作用、完成有效的無氧呼吸以及提高PPP呼吸能力來保證穩(wěn)定的能量供應。蛋白質磷酸化修飾和賴氨酸乙酰化修飾均可作為重要的調節(jié)機制,參與酶活性的調節(jié)以及光合作用、無氧呼吸和PPP呼吸途徑等生物學過程的調控,從而使秋茄適應水淹環(huán)境。KcRCAL和KcRCAs基因的上調表達在秋茄響應水淹環(huán)境中發(fā)揮重要作用。轉KcRCA基因的擬南芥可通過提高抗氧化能力和調節(jié)光合作用來抵御水淹脅迫。本研究將為完善植物的耐水淹機制提供新的試驗依據(jù),也為后續(xù)培育耐水淹品種提供新見解。
姜帥[7](2016)在《甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因的耐鹽性功能分析》文中進行了進一步梳理甜菜M14品系是在栽培甜菜(Beta vulgaris L.)染色體組上附加有野生白花甜菜(Beta corolliflora Zoss.)第9號染色體的甜菜單體附加系。經(jīng)鑒定甜菜M14品系具有野生白花甜菜的一些優(yōu)良性狀,如抗旱性、抗寒性、耐鹽性以及無融合生殖等,推測可能是導入的白花甜菜第9號染色體使甜菜M14品系獲得了野生品種的一些優(yōu)良性狀,因此甜菜M14品系是挖掘和利用甜菜優(yōu)質基因的良好材料。單脫氫抗壞血酸還原酶在植物中具有再生還原態(tài)的抗壞血酸和參與電子傳遞的生理功能,是抗壞血酸再生的關鍵酶,可以將單脫氫抗壞血酸還原成抗壞血酸,這在清除活性氧、維持植物細胞還原性和抵抗鹽脅迫等方面具有重要意義。課題組前期運用iTRAQ串聯(lián)HPLC-MS/MS技術鑒定0、200、400mM NaCl脅迫下的甜菜M14品系葉片與根總蛋白,發(fā)現(xiàn)了上調表達的單脫氫抗壞血酸還原酶蛋白MDHAR。進一步利用鹽脅迫甜菜RNAseq數(shù)據(jù)庫中的BvM14-MDHAR基因的Unigene序列設計引物,克隆獲得甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因。本試驗從生物信息學、組織特異性表達以及構建原核和植物表達體系等方面對基因進行了耐鹽性應答反應的研究。BvM14-MDHAR基因cDNA全長1737bp,包含最大開放閱讀框ORF 1059bp,編碼352個氨基酸。氨基酸多重序列比對分析發(fā)現(xiàn)甜菜BvM14-MDHAR蛋白與菠菜MDHAR蛋白相似性最高,可達到92%;親水性預測分析發(fā)現(xiàn)親水性氨基酸分布較多;信號肽預測分析發(fā)現(xiàn)蛋白中不存在信號肽。采用實時熒光定量(Real-Time PCR)技術對甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因進行組織特異性表達分析。結果表明BvM14-MDHAR基因在甜菜M14品系根、莖、葉、花中的表達量大小依次為:根>葉>莖>花,其中根中的表達量比花中高出5.13 倍。本試驗構建了原核表達載體pET28a-BvM14-MDHAR-His,并將構建好的重組載體轉化至原核表達菌株大腸桿菌BL21(DE3)中,經(jīng)Western印跡鑒定,結果表明BvM14-MDHAR蛋白在大腸桿菌BL21(DE3)中成功表達。本試驗對轉基因擬南芥在鹽脅迫下的應答進行了研究。構建了植物表達載體pCAMBIA1305.1-BvM14-MDHAR,并轉化農(nóng)桿菌EHA105。利用花序侵染法分別獲得了擬南芥MDHAR基因過表達植株(OX)和擬南芥MDHAR基因突變恢復植株(CO)的陽性轉基因植株,對擬南芥野生型植株(WT)、擬南芥MDHAR基因突變植株(KO)、擬南芥MDHAR基因過表達植株(OX)和擬南芥MDHAR基因突變恢復植株(CO)四種植株的多項生理指標進行比較:(1)在表型方面對擬南芥的鮮重、根長進行測定及比較;(2)在生理指標方面對擬南芥的葉片葉綠素含量、電導率、抗壞血酸還原狀態(tài)、K+、Na+含量進行測定及比較;(3)在轉錄水平對脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)基因在擬南芥葉片中轉錄水平的表達量進行測定;(4)在蛋白活性方面對單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)活力、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)活力進行比較。結果表明,相對于擬南芥野生型植株(WT)和擬南芥MDHAR基因突變植株(KO),轉入BvM14-MDHAR基因的MDHAR基因過表達植株(OX)和MDHAR基因突變恢復植株(CO)對鹽脅迫具有更強的耐受性,表明甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因具有提高植物抵御鹽脅迫的能力。
荊曉姝[8](2015)在《秋茄葉綠體抗氧化防御基因KcCSD和KcTrxf的耐鹽性功能分析》文中研究指明紅樹(Mangroves)生長在陸地和海洋之間的潮間帶中,受到海水的周期性浸漬,兼具陸地與海洋雙重生態(tài)特性,是典型的高等鹽生植物。秋茄(Kandelia candel)是中國南海沿海灘涂主要的非泌鹽紅樹。已有研究表明,在高鹽脅迫下,秋茄根系會限制NaCl的吸收和運輸。微陣列數(shù)據(jù)分析表明,鹽脅迫下秋茄葉綠體中的抗氧化防御基因表達上調。然而,秋茄葉綠體中抗氧化防御關鍵基因銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD; KcCSD)、硫氧還蛋白(KcTrxf)在鹽脅迫中的功能尚未研究。因此,本文以秋茄為實驗材料,研究NaCl處理下(100-300 mM)秋茄對Na+吸收和運輸?shù)恼{控機理與活性氧清除機制,并且在煙草(Nicotiana tabacum L.)中異源表達KcCSD、KcTrxf基因,研究它們在植物抗鹽性中的作用。在離子平衡方面,利用非損傷微測技術(Non-Invasive Micro-Test Technique)研究了秋茄根系對Na+的動態(tài)吸收與轉運。Na+流的結果顯示,短期和長期NaCl處理都會導致Na+外排。短期鹽脅迫下,由H+-ATPase酶形成的質子梯度,驅動質膜Na+/H+逆向轉運蛋白增強Na+的外排。長期鹽脅迫下,秋茄根部Na+外排逐漸減少,導致Na+在根系中積累。當根系不能有效的限制Na+的吸收和運輸時,根系中的Na+向上運輸至葉片。葉片中的Na+累積,會提高葉中H202的水平,秋茄則通過調控活性氧清除系統(tǒng)來緩解鹽脅迫。(1RT-PCR結果顯示,NaCl處理后秋茄葉片中KcCSD的轉錄水平上調,同時葉片中的超氧化物歧化酶(SOD)的活性增強。此外,NaCl處理后,KcTrxf的轉錄水平和非蛋白巰基(NPTs; non-protein thios)的含量均有所增加。氨基酸序列分析以及原生質體定位表明KcCSD是典型的葉綠體銅鋅超氧化物歧化酶。與KcCSD類似,氨基酸序列分析與原生質體定位的結果顯示KcTrxf也是定位于葉綠體中的蛋白質。為了研究這兩個葉綠體蛋白在植物耐鹽性中的作用,將KcCSD、 KcTrxf基因分別轉入模式植物煙草中。NaCl處理后,野生型煙草幼苗的根長以及存活率均低于KcCSD轉基因煙草。鹽脅迫后,野生型煙草與轉基因煙草的葉綠素含量、葉綠素a/b比值以及光合速率均明顯下降。但是,在NaCl處理過程中野生型煙草下降更明顯。而且,野生型煙草葉片中積累更多的丙二醛和H202,尤其是葉綠體中H202的積累遠高于轉基因煙草。葉綠體中活性氧的調控對于轉基因煙草耐鹽性有重要的作用。NaCl處理后,KcCSD轉基因煙草通過調控胞內抗氧化酶的活性來緩解鹽分對葉綠體的傷害。ROS普遍認為是第二信使,轉基因煙草在脅迫過程中,葉綠體中光合電子傳遞鏈形成的超氧陰離子,作為信號反饋調節(jié)抗氧化系統(tǒng),激活逆境下的適應和防御機制。SOD同工酶電泳結果顯示,在100mM NaCl處理下(24h-7d),KcCSD轉基因煙草中SOD同工酶活性增強,SOD的活性同樣提高,增強了02-的歧化反應的產(chǎn)物H202。由02-歧化形成的H202,可以誘導過氧化氫酶(CAT)的活性提高。因此,在鹽脅迫期間,KcCSD轉基因煙草中可以減少葉綠體中活性氧的積累。鹽脅迫下,KcTrxf轉基因煙草一方面通過提高過氧化氫酶(CAT)以及抗壞血酸過氧化物酶(APX)的活性來清除H2O2;另一方面,KcTrxf轉基因煙草通過調節(jié)葉綠體中抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)中(AsA-GSH cycle)關鍵酶的活性來調節(jié)胞質還原狀態(tài),緩解氧化脅迫。NaCl處理后,KcTrxf轉基因煙草中單脫氧抗壞血酸還原酶(MDAR)及谷胱甘肽還原酶(GR)的活性增強,還原型谷胱甘肽水平提高。同時,葉片中非蛋白巰基的含量上升。這有助于清除活性氧,緩解鹽害引起的氧化脅迫。因此,與野生型煙草相比,轉基因煙草在鹽脅迫過程中,可以控制葉片中的活性氧積累,避免氧化損害,因此植株可以正常生長??傊?秋茄在短期鹽脅迫下,通過根部Na+外排作用,有效排出Na+,緩解鹽脅迫;而在長期高鹽脅迫處理過程中,秋茄通過提高KcCSD和KcTrxf轉錄水平,增強抗氧化酶的活性,清除植物體內活性氧,保持胞內的氧化還原平衡,緩解鹽誘導的氧化脅迫。
張驥誠[9](2015)在《抑制消減雜交篩選和鑒定鎘脅迫下白骨壤的重金屬耐受性相關基因》文中指出白骨壤(Avicennia marina)作為紅樹林的先鋒樹種,廣泛分布于海岸河口的低潮帶,其獨特的生物學和生態(tài)學特性為探索紅樹植物對重金屬耐受性的分子機理提供了最佳的研究對象。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)雖然承受大量重金屬污染物脅迫,但對重金屬污染物卻表現(xiàn)出很強的耐受性和抗性,其中白骨壤對重金屬的耐受性較其他紅樹植物更為突出。本研究以紅樹植物白骨壤為材料,研究重金屬污染物鎘(Cadmium)脅迫下的白骨壤幼苗基因表達差異,尋找與重金屬耐受性相關的候選基因,并為紅樹植物的基因組研究建立相關的基因文庫。生長9個月的白骨壤幼苗,用含2ppmCdC12的Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng),分別取0d、1d、3d、7d和14d葉片提取總RNA,以鎘處理的幼苗和未處理的幼苗作為實驗材料構建SSH cDNA文庫。使用原子吸收分光光度計測定2ppm鎘處理下白骨壤幼苗0d、1d、3d和7d的葉、莖和根鎘含量,發(fā)現(xiàn)白骨壤葉片中的鎘含量隨處理時間的延長而升高;莖中的鎘含量隨處理時間的延長而升高但在第七天的時候卻出現(xiàn)了一個下降的趨勢;根中的鎘含量在第一天達到最大值,然后下降趨于平穩(wěn);白骨壤各組織中的鎘含量:根>莖>葉。經(jīng)斑點雜交篩選的383個克隆進行測序,獲得383條高質量的EST,結果經(jīng)Blast2go分析拼接得到45個contig和54個單一序列,合計99條裝配序列,其中46條序列來自正庫,53條序列來自反庫。這些克隆經(jīng)生物信息學分析,按生物進程分類,正庫中40條序列可分為10大類:單一生物過程、細胞過程、代謝過程、發(fā)育過程、多細胞生物過程、免疫系統(tǒng)過程、生物調節(jié)、定位、細胞組件和應激反應;反庫中49條序列可分為11大類:單一生物過程、代謝過程、細胞過程、發(fā)育過程、多細胞生物過程、應激反應、細胞組件、生物調節(jié)、定位、信號和生長。按照分子生物學功能分類,正庫中40條序列可分為14類:轉移酶活性、水解酶活性、氧化還原酶活性、基質特異性轉運活性、跨膜運輸活性、異構酶活性、有機環(huán)狀化合物結合、小分子結合、糖類衍生物結合、蛋白質結合、硫化物結合、雜環(huán)化合物結合、離子結合和酰胺結合;反庫中49條序列可分為13類:氧化還原酶活性、水解酶活性、轉移酶活性、裂解酶活性、抑制酶活性、肽調節(jié)酶活性、離子結合、有機環(huán)狀化合物結合、雜環(huán)化合物結合、小分子結合、糖類衍生物結合、脂質結合、核糖體結構組分。按細胞組分分類,正庫中40條序列可分為6類:細胞、細胞器、大分子復合物、細胞膜、胞外區(qū)域和胞外基質;反庫中49條序列可分為7類:細胞、胞外區(qū)域、細胞器、細胞膜、共質體、細胞連接和大分子復合物。從SHH cDNA文庫的正反庫中挑取了各4個共計8個代表性的基因(Fc01,Fs01,Fs07,Fs12,Rs08,Rs18,Rc15,Rc24)進行熒光定量PCR檢測其在鎘脅迫下的表達情況,結果顯示這些基因的表達量明顯受鎘影響。正庫中挑取的基因Fc01在鎘脅迫下白骨壤的莖、葉中上調表達,根中表達變化不明顯;Fs01在鎘脅迫下白骨壤的根莖葉中都上調表達,尤其在根中上調表達最為明顯;Fs07在鎘脅迫下白骨壤的葉中上調表達,但是莖沒有出現(xiàn)上調表達,根中呈現(xiàn)下調表達;Fs12在鎘脅迫下白骨壤的葉、莖沒有出現(xiàn)上調表達,根中呈現(xiàn)先下調表達后恢復的情況;反庫中挑取的基因Rs08在鎘脅迫下白骨壤的根和莖中出現(xiàn)下調表達,但是在葉中上調表達;Rs18在鎘脅迫下白骨壤的葉中上調表達,在根和莖中表達量很少,但也呈現(xiàn)下調表達;Rc15在鎘脅迫下白骨壤的葉中第一天下調表達,隨后上調表達;Rc24在鎘脅迫下白骨壤的根和莖中均下調表達。在SSH篩選文庫片段基礎上,結合熒光定量PCR的結果,挑選了 4個在鎘脅迫下白骨壤葉片中上調表達的基因(Fs01、Fs12、Rs08、Rs18)擴增全長并進行生物信息學分析,獲得Fs01基因全長727 bp,ORF區(qū)編碼77個氨基酸,序列分析結果顯示Fs01編碼白骨壤PSK基因;Fs12基因全長1958 bp,ORF區(qū)編碼508個氨基酸,序列分析結果顯示Fs12可能編碼Nramp3基因;Rs08基因全長1404 bp,ORF區(qū)編碼330個氨基酸,序列分析結果顯示Rs08可能編碼過氧化物酶基因;Rs18基因全長1545 bp,ORF區(qū)編碼383個氨基酸,序列分析結果顯示Rs18可能編碼果膠裂解酶。對白骨壤重金屬耐受性相關基因Fs01、Fs12、Rs08、Rs18進行了全面的生物信息學分析,預測了它們的ORF、氨基酸以及結構、蛋白質二級結構、信號肽、跨膜結構、疏水性及亞細胞定位,有助于分析紅樹植物白骨壤重金屬耐受性相關基因發(fā)揮作用可能的機制。這些多樣性的基因表明重金屬污染物導致紅樹林植物一系列復雜的生理響應反應,這可能是進一步闡明紅樹植物重金屬耐受性分子機制的有效方法。
宋曉宏,沙偉[10](2014)在《毛尖紫萼蘚超氧化物歧化酶基因GpSOD的克隆及表達分析》文中研究指明超氧化物歧化酶(SOD)在植物中普遍存在,具有清除自由基、維持活性氧代謝平衡的功能,在植物抗逆中發(fā)揮著重要的作用。本研究以耐旱能力極強的毛尖紫萼蘚(Grimmia pilifera)為試材,采用RACE技術克隆獲得1個超氧化物歧化酶基因SOD的cDNA序列,命名為GpSOD(GenBank登錄號:GU989312)。該基因全長726 bp,編碼區(qū)為465 bp,編碼154個氨基酸。序列分析表明:該基因編碼蛋白是非分泌性疏水蛋白,具有2個銅鋅超氧化物歧化酶位點,屬于Sod Cu基因家族,與其他植物超氧化物歧化酶的同源性為68.8%86.8%。實時定量PCR檢測結果顯示,雖然GpSOD在干旱及復水條件下均有表達,但GpSOD受干旱誘導表達明顯,且復水處理抑制其表達,表明GpSOD蛋白與毛尖紫萼蘚響應干旱脅迫的過程密切相關,該結果為進一步尋找高效抗氧化脅迫基因提供前提條件。
二、白骨壤銅鋅超氧化物歧化酶基因片段的克隆與序列分析(論文開題報告)
(1)論文研究背景及目的
此處內容要求:
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結構并詳細分析其設計過程。在該MMU結構中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結構映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉換過程,TLB結構組織等。該MMU結構將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
(2)本文研究方法
調查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關研究對象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關信息。
實驗法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關系。
文獻研究法:通過調查文獻來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學理論和實踐的需要提出設計。
定性分析法:對研究對象進行“質”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學科研究法:運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法:這是社會科學用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、白骨壤銅鋅超氧化物歧化酶基因片段的克隆與序列分析(論文提綱范文)
(1)干旱脅迫下小麥苯丙烷類代謝及MYB轉錄因子TaMpc1-D4響應機制研究(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文獻綜述 |
1.1 干旱脅迫對我國小麥產(chǎn)量的影響 |
1.2 苯丙烷類代謝的研究進展 |
1.2.1 植物苯丙烷類代謝的研究 |
1.2.2 小麥苯丙烷類代謝的研究 |
1.3 抗氧化系統(tǒng)在小麥響應脅迫中的作用 |
1.4 MYB轉錄因子的研究進展 |
1.4.1 植物MYB轉錄因子家族的分類 |
1.4.2 植物MYB轉錄因子的研究 |
1.4.3 小麥MYB轉錄因子的研究 |
1.5 大麥條斑花葉病毒誘導基因沉默體系(BSMV-VIGS)在小麥基因功能研究中的應用 |
1.6 小麥穗部的優(yōu)勢及在逆境條件下的研究 |
1.6.1 小麥穗部結構 |
1.6.2 小麥穗部的光合貢獻及其干旱條件下的優(yōu)勢 |
1.7 選題依據(jù)和主要研究內容 |
1.7.1 選題依據(jù) |
1.7.2 主要研究內容 |
第二章 干旱對小麥旗葉與穗部中抗氧化體系的影響 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 結果 |
2.2.1 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的光合參數(shù)、RWC和Chl含量的變化 |
2.2.2 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的抗氧化酶活性的變化 |
2.2.3 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的MDA、H_2O_2、O_2·~-和Pro含量的差異 |
2.2.4 干旱脅迫下小麥的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量變化 |
2.3 討論與小結 |
2.3.1 討論 |
2.3.2 小結 |
第三章 干旱對小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝的影響 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 結果 |
3.2.1 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝關鍵酶活性的差異 |
3.2.2 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中總TPC和TFC含量的差異 |
3.2.3 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝相關基因的表達差異 |
3.3 討論與小結 |
3.3.1 討論 |
3.3.2 小結 |
第四章 苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子的篩選 |
4.1 材料與方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 結果 |
4.2.1 苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子的進化樹構建 |
4.2.2 苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子的序列比對和基本理化性質 |
4.2.3 苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子的基因結構和三維結構 |
4.2.4 苯丙烷類代謝相關MYB轉錄因子的順式作用元件 |
4.2.5 苯丙烷類代謝相關的小麥MYB轉錄因子在干旱脅迫下的表達模式 |
4.2.6 小麥中苯丙烷類代謝通路及干旱脅迫下其結構基因和MYB轉錄因子的表達譜 |
4.3 討論與小結 |
4.3.1 討論 |
4.3.2 小結 |
第五章 TaMpc1-D4基因的表達模式、亞細胞定位和轉錄激活活性分析 |
5.1 材料與方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 結果 |
5.2.1 小麥TaMpc1-D4轉錄因子與他物種中同源序列的進化樹構建及多重序列比對 |
5.2.2 小麥TaMpc1-D4基因在不同脅迫下的基因表達模式和基因全長的克隆 |
5.2.3 小麥TaMpc1-D4的亞細胞定位 |
5.2.4 小麥TaMpc1-D4轉錄因子的轉錄激活活性分析 |
5.3 討論與小結 |
5.3.1 討論 |
5.3.2 小結 |
第六章 TaMpc1-D4基因過表達擬南芥株系的獲得及表型分析 |
6.1 材料與方法 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 方法 |
6.2 結果 |
6.2.1 TaMpc1-D4轉基因擬南芥純合株系的獲得和鑒定 |
6.2.2 甘露醇處理下TaMpc1-D4轉基因擬南芥的發(fā)芽率和根長測定 |
6.2.3 干旱處理后TaMpc1-D4轉基因擬南芥的表型和葉綠素含量 |
6.2.4 干旱處理后TaMpc1-D4轉基因擬南芥中抗氧化酶活性及O_2·~-、MDA、Pro、TPC和TFC含量的變化 |
6.2.5 干旱處理后TaMpc1-D4轉基因植株中脅迫基因、抗氧化相關基因和苯丙烷類代謝相關基因的表達 |
6.3 討論與小結 |
6.3.1 討論 |
6.3.2 小結 |
第七章 TaMpc1-D4基因沉默的小麥株系獲得及表型分析 |
7.1 材料與方法 |
7.1.1 材料 |
7.1.2 方法 |
7.2 結果 |
7.2.1 小麥TaMpc1-D4基因沉默植株的獲得 |
7.2.2 小麥TaMpc1-D4基因沉默植株的沉默效率及在干旱下的表型分析 |
7.2.3 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中O_2·~-、MDA和Pro含量及抗氧化酶活性的變化 |
7.2.4 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中TPC和TFC含量的變化 |
7.2.5 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中脅迫和抗氧化相關基因以及苯丙烷類代謝相關基因的表達 |
7.3 討論與小結 |
7.3.1 討論 |
7.3.2 小結 |
第八章 結論與展望 |
8.1 結論 |
8.2 本研究的創(chuàng)新點 |
8.3 展望 |
參考文獻 |
附錄 |
致謝 |
個人簡歷 |
(2)桑樹鎘脅迫轉錄組、miRNA分析及基因功能鑒定(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 研究的目的和意義 |
1.2 研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 轉錄組測序的發(fā)展進程 |
1.2.2 植物miRNA的機制、抗逆功能研究進展 |
1.2.3 鈣轉運相關蛋白研究進展 |
1.2.4 病毒誘導基因沉默(VIGS)技術及研究進展 |
1.3 研究內容 |
1.3.1 桑樹鎘脅迫的生理檢測、轉錄組結果分析 |
1.3.2 桑樹鎘脅迫下miRNA測序結果分析 |
1.3.3 桑樹鈣依賴型蛋白激酶(CDPK26)基因的克隆、表達分析及功能鑒定 |
1.3.4 桑樹環(huán)核苷酸門控離子通道(CNGC14)基因的克隆、表達分析及功能鑒定 |
第2章 桑樹鎘脅迫的生理檢測、轉錄組結果鑒定 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 植物材料與儀器 |
2.1.2 常用緩沖溶液和培養(yǎng)基 |
2.1.3 桑樹鎘處理 |
2.1.4 桑樹總RNA提取 |
2.1.5 反轉錄PCR |
2.1.6 桑樹鎘處理后生理生化指標變化的檢測分析 |
2.1.7 桑樹鎘脅迫后轉錄組測序初步分析及差異基因的表達鑒定 |
2.2 結果與分析 |
2.2.1 桑樹鎘處理后生理生化指標結果分析 |
2.2.2 鎘脅迫下桑樹轉錄組測序結果分析 |
2.3 討論 |
第3章 桑樹鎘脅迫下miRNA測序結果鑒定 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 植物材料與儀器 |
3.1.2 常用緩沖溶液和培養(yǎng)基 |
3.1.3 桑樹鎘處理 |
3.1.4 桑樹總RNA提取 |
3.1.5 miRNA引物和cDNA合成 |
3.1.6 桑樹鎘脅迫后miRNA測序初步分析及差異miRNA的表達鑒定 |
3.2 結果與分析 |
3.3 討論 |
第4章 桑樹鈣依賴型蛋白激酶(CDPK26)基因的克隆、表達分析及功能鑒定 |
4.1 實驗材料 |
4.1.1 植物材料與儀器 |
4.1.2 常用緩沖溶液和培養(yǎng)基 |
4.2 實驗方法 |
4.2.1 桑樹總RNA的提取和cDNA的合成 |
4.2.2 大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備 |
4.2.3 桑樹MaCDPK26基因引物的設計 |
4.2.4 桑樹MaCDPK26基因c DNA序列的克隆驗證 |
4.2.5 桑樹MaCDPK26基因的生物信息學分析 |
4.2.6 桑樹MaCDPK26基因的原核表達 |
4.2.7 桑樹MaCDPK26基因在脅迫下的表達 |
4.2.8 魯桑桑樹幼苗的培養(yǎng) |
4.2.9 凍融法轉化農(nóng)桿菌細胞 |
4.2.10 桑樹MaCDPK26基因建立VIGS體系相關引物的設計 |
4.2.11 病毒載體pTRV2-CDPK26的構建 |
4.2.12 VIGS沉默體系的建立 |
4.2.13 桑樹MaCDPK26基因沉默后鎘脅迫下MaCDPK26表達水平檢測分析 |
4.2.14 桑樹MaCDPK26基因沉默后鎘脅迫下桑樹理化指標分析 |
4.3 結果與分析 |
4.3.1 桑樹MaCDPK26基因的克隆驗證 |
4.3.2 桑樹MaCDPK26基因的c DNA序列分析 |
4.3.3 桑樹MaCDPK26基因同源性以及進化樹分析 |
4.3.4 桑樹MaCDPK26基因誘導表達及檢測結果 |
4.3.5 桑樹MaCDPK26基因在鎘脅迫下表達量的分析 |
4.3.6 重組病毒載體pTRV2-CDPK26的構建 |
4.3.7 病毒外殼蛋白CP電泳檢測結果 |
4.3.8 MaCDPK26基因沉默后鎘脅迫下MaCDPK26表達水平檢測結果 |
4.3.9 MaCDPK26基因沉默后鎘脅迫下桑樹生理生化指標結果分析 |
4.4 討論 |
第5章 桑樹環(huán)核苷酸門控離子通道(CNGC14)基因的克隆、表達分析及功能鑒定 |
5.1 實驗材料 |
5.1.1 植物材料與儀器 |
5.2 實驗方法 |
5.2.1 桑樹總RNA的提取和c DNA的合成 |
5.2.2 大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備 |
5.2.3 桑樹MaCNGC14基因引物的設計 |
5.2.4 桑樹MaCNGC14基因cDNA序列的克隆驗證 |
5.2.5 桑樹MaCNGC14基因的生物信息學分析 |
5.2.6 桑樹MaCNGC14基因在脅迫下的表達 |
5.2.7 魯桑桑樹幼苗的培養(yǎng) |
5.2.8 凍融法轉化農(nóng)桿菌細胞 |
5.2.9 桑樹MaCNGC14基因建立VIGS體系相關引物的設計 |
5.2.10 病毒載體pTRV2-CNGC14的構建 |
5.2.11 VIGS沉默體系的建立 |
5.2.12 桑樹MaCNGC14基因沉默后鎘脅迫下MaCNGC14表達水平檢測分析 |
5.2.13 桑樹MaCNGC14基因沉默后鎘脅迫下桑樹理化指標分析 |
5.3 結果與分析 |
5.3.1 桑樹MaCNGC14基因的克隆驗證 |
5.3.2 桑樹MaCNGC14基因序列分析 |
5.3.3 桑樹MaCNGC14基因同源比對及進化分析 |
5.3.4 桑樹MaCNGC14基因在鎘脅迫下表達量的分析 |
5.3.5 重組病毒載體pTRV2-CNGC14的構建 |
5.3.6 病毒外殼蛋白CP電泳檢測結果 |
5.3.7 MaCNGC14基因沉默后鎘脅迫下MaCNGC14表達水平檢測結果 |
5.3.8 MaCNGC14基因沉默后鎘脅迫下桑樹生理生化指標結果分析 |
5.4 討論 |
結論 |
參考文獻 |
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文 |
致謝 |
(3)鎘脅迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表達調控與功能分析(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 紅樹植物與鎘毒害概況 |
1.1.1 鎘對植物的影響 |
1.1.2 紅樹植物秋茄 |
1.1.3 秋茄鎘耐受機制研究概況 |
1.2 活性氧與抗氧化酶系統(tǒng)概況 |
1.2.1 植物體中的活性氧 |
1.2.2 植物體中的抗氧化系統(tǒng) |
1.2.3 抗氧化酶間的相互關系 |
1.3 超氧化物歧化酶研究進展 |
1.3.1 超氧化物歧化酶的分類 |
1.3.2 超氧化物歧化酶的結構 |
1.3.3 超氧化物歧化酶的功能 |
1.3.4 植物超氧化物歧化酶基因的表達調控 |
1.3.5 鎘脅迫對植物超氧化物歧化酶的影響 |
1.3.6 植物超氧化物歧化酶基因克隆的研究現(xiàn)狀 |
1.4 立題依據(jù)及研究內容 |
1.4.1 立體依據(jù)與研究意義 |
1.4.2 研究內容 |
1.4.3 研究目標與擬解決的關鍵科學問題 |
1.4.4 技術路線 |
第2章 鎘脅迫下秋茄SOD家族基因的克隆與分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料與方法 |
2.2.1 育苗與脅迫處理 |
2.2.2 秋茄DNA、總RNA的提取和cDNA的合成 |
2.2.3 目的片段的回收與測序 |
2.2.4 序列分析 |
2.3 結果與分析 |
2.3.1 秋茄SOD家族基因cDNA全長序列的獲得 |
2.3.2 秋茄SOD家族基因DNA序列的獲得 |
2.3.3 秋茄SOD基因家族各亞型成員的核酸序列分析 |
2.3.4 秋茄SOD基因家族各亞型成員基因結構分析 |
2.4 討論 |
2.4.1 秋茄SOD基因序列的特異性與3'RACE的改進 |
2.4.2 秋茄SOD基因轉錄本的多樣性 |
2.5 本章小結 |
第3章 秋茄SOD家族基因的生物信息學分析 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 秋茄SOD家族成員蛋白的基本理化性質分析 |
3.2.2 秋茄SOD家族系統(tǒng)進化分析 |
3.2.3 秋茄SOD家族成員蛋白的亞細胞定位 |
3.3 結果 |
3.3.1 秋茄SOD家族成員蛋白的基本理化性質分析 |
3.3.2 秋茄SOD蛋白序列多重比對與保守基序分析 |
3.3.3 秋茄SOD家族的系統(tǒng)進化分析 |
3.3.4 秋茄SOD家族成員蛋白的亞細胞定位 |
3.3.5 秋茄SOD蛋白的信號肽、跨膜結構及功能位點預測分析 |
3.4 討論 |
3.4.1 秋茄SOD基因家族成員系統(tǒng)進化分析 |
3.4.2 秋茄SOD基因家族成員的亞細胞定位 |
3.4.3 秋茄SOD基因家族成員可能受到不同的磷酸化修飾調控 |
3.5 小結 |
第4章 鎘脅迫下秋茄SOD家族基因的表達分析 |
4.1 前言 |
4.2 材料與方法 |
4.2.1 秋茄總RNA的提取和cDNA的合成 |
4.2.2 秋茄鎘脅迫下生理指標的測定和同工酶譜分析 |
4.3 結果 |
4.3.1 秋茄鎘脅迫下SOD家族基因的表達分析 |
4.3.2 鎘脅迫下秋茄不同組織的SOD酶活性和同工酶譜分析 |
4.3.3 鎘脅迫下秋茄根系生理指標的測定 |
4.4 討論 |
4.5 小結 |
第5章 KoFSD2和KoCSD3的啟動子克隆與表達調控分析 |
5.1 前言 |
5.2 材料與方法 |
5.2.1 植物材料的準備 |
5.2.2 秋茄根系組織分離與指標測定 |
5.2.3 鎘脅迫下KoFSD2和KoCSD3在秋茄根各組織中的定量表達 |
5.2.4 KoFSD2和KoCSD3啟動子序列的克隆及外源激素處理下的表達分析 |
5.2.5 鎘脅迫下秋茄根系各組織內源激素含量的測定 |
5.3 結果 |
5.3.1 鎘脅迫下秋茄根部組織的變化 |
5.3.2 鎘脅迫下秋茄根系各組織中SOD同工酶及KoFSD2和KoCSD3的表達 |
5.3.3 KoFSD2和KoCSD3啟動子序列激素相關順式元件與轉錄因子預測 |
5.3.4 外源激素對秋茄根系各組織中KoFSD2和KoCSD3表達水平的影響 |
5.3.5 鎘脅迫下秋茄根系各組織中內源激素含量的變化 |
5.4 討論 |
5.4.1 鎘脅迫下秋茄根系各組織的結構變化與鎘的含量差異 |
5.4.2 鎘脅迫下秋茄根系各組織的生理響應 |
5.4.3 KoFSD2和KoCSD3的調控因素和鎘脅迫下秋茄根系各組織的激素含量變化 |
5.5 小結 |
第6章 KoFSD2和KoCSD3基因的功能驗證 |
6.1 前言 |
6.2 材料與方法 |
6.2.1 表達載體的構建 |
6.2.2 煙草遺傳轉化體系的構建 |
6.2.3 轉基因煙草對鎘脅迫的響應 |
6.3 結果 |
6.3.1 表達載體的構建 |
6.3.2 轉基因煙草TO代植株的獲得 |
6.3.3 鎘脅迫下轉基因煙草T2代植株的生理指標測定 |
6.4 討論 |
6.5 小結 |
第7章 結論與展望 |
7.1 結論 |
7.2 存在的不足與展望 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀博士學位期間待發(fā)表的論文 |
(4)鹽堿脅迫下過表達超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 課題背景 |
1.2 國內外活性氧清除的研究進展 |
1.2.1 ROS清除系統(tǒng)的主要酶類 |
1.2.2 超氧化物歧化酶的作用機理 |
1.2.3 超氧化物歧化酶的分類 |
1.2.4 銅/鋅-超氧化物歧化酶特性 |
1.2.5 超氧化物歧化酶在農(nóng)業(yè)方面的應用 |
1.2.6 超氧化物歧化酶在其他方面的應用 |
1.3 研究的目的與意義 |
1.4 技術路線圖 |
2 水稻OsCu-ZnSOD基因克隆與載體構建及生物信息學分析 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 結果與分析 |
2.2.1 水稻OsCu/Zn-SOD基因的克隆 |
2.2.2 生物信息學分析 |
2.3 本章小結 |
3 OsCu/Zn-SOD基因組織器官及非生物脅迫下的表達特性 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 結果與分析 |
3.2.1 OsCu/Zn-SOD基因在不同組織器官的表達特性 |
3.2.2 OsCu/Zn-SOD基因脅迫下表達特異性 |
3.3 本章小結 |
4 OsCu/Zn-SOD蛋白的亞細胞定位 |
4.1 材料與方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 結果與分析 |
4.2.1 OsCu/Zn-SOD亞細胞定位預測 |
4.2.2 OsCu/Zn-SOD::GFP融合蛋白在洋蔥表皮細胞定位分析 |
4.2.3 OsCu/Zn-SOD::GFP融合蛋白在原生質體中的定位 |
4.3 本章小結 |
5 過表達OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的抗鹽堿性分析 |
5.1 材料與方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 結果與分析 |
5.2.1 過表達OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的鑒定 |
5.2.2 過表達OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的抗性 |
5.3 本章小結 |
6 過表達OsCu/Zn-SOD水稻株系的抗堿性鹽脅迫生長發(fā)育分析 |
6.1 材料與方法 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 方法 |
6.2 結果與分析 |
6.3 本章小結 |
7 討論 |
7.1 水稻OsCu/Zn-SOD是一個定位于葉綠體的脅迫相關蛋白 |
7.2 OsCu/Zn-SOD參與植物鹽堿脅迫應答機制 |
結論 |
參考文獻 |
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文 |
致謝 |
附件 |
(5)百子蓮Y2SK2與SK3脫水素逆境保護生理功能研究(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 緒論 |
1.1 植物抗逆生理概述 |
1.2 脫水素蛋白的結構與特征 |
1.2.1 脫水素蛋白基本特性 |
1.2.2 脫水素蛋白結構與分類 |
1.3 脫水素蛋白逆境保護功能概述 |
1.3.1 脫水素蛋白對質膜的保護作用 |
1.3.2 脫水素蛋白對蛋白和酶活性的保護作用 |
1.3.3 脫水素蛋白的離子結合和ROS組分清除能力 |
1.3.4 脫水素蛋白的冰晶抑制與低溫保護能力 |
1.4 植物超低溫保存中逆境響應研究進展 |
1.5 研究目的與意義 |
1.6 主要研究內容與研究思路 |
1.6.1 主要研究內容 |
1.6.2 技術路線圖 |
第二章 ApY2SK2與Ap SK3脫水素蛋白體內功能研究 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要實驗試劑與儀器 |
2.1.3 實驗方法 |
2.2 結果與分析 |
2.2.1 轉基因擬南芥株系篩選與初步表型觀察 |
2.2.2 轉基因擬南芥中目的基因與蛋白的表達 |
2.2.3 不同逆境處理下擬南芥表型與形態(tài)指標差異 |
2.2.4 不同逆境處理下擬南芥膜脂過氧化程度差異 |
2.2.5 不同逆境處理下擬南芥中ROS組分差異 |
2.2.6 不同逆境處理下擬南芥中抗氧化系統(tǒng)活性差異 |
2.2.7 不同逆境處理下擬南芥中脯氨酸含量差異 |
2.2.8 不同逆境處理下擬南芥光合作用能力差異 |
2.2.9 不同逆境處理下擬南芥抗氧化系統(tǒng)指標相關性分析 |
2.2.10 ApY2SK2和ApSK3對擬南芥幼苗超低溫保存成活率的影響 |
2.2.11 ApY2SK2與ApSK3蛋白亞細胞定位 |
2.3 討論 |
2.4 本章小結 |
第三章 ApY2SK2和Ap SK3脫水素蛋白原核表達與體外功能驗證 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 主要儀器與藥品 |
3.1.2 實驗方法 |
3.2 結果與分析 |
3.2.1 ApDHNs-His蛋白的原核表達與純化富集 |
3.2.2 ApDHNs蛋白的原核表達與純化富集 |
3.2.3 ApDHNs對大腸桿菌抗逆能力的影響 |
3.2.4 ApDHNs對 LDH酶活性的保護作用 |
3.2.5 ApDHNs對體外ROS生成的抑制效果 |
3.2.6 ApDHNs與金屬離子的結合能力分析 |
3.2.7 ApDHNs對擬南芥超低溫保存恢復生長率的影響 |
3.3 討論 |
3.4 本章小結 |
第四章 結論與展望 |
4.1 主要結論 |
4.2 展望 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文 |
(6)秋茄(Kandelia candel)響應水淹的蛋白質磷酸化和乙?;揎椉胺肿由碚{控機制(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
中英文名稱及縮寫對照表 |
第一章 緒論 |
1.1 研究意義 |
1.2 國內外研究現(xiàn)狀及分析 |
1.2.1 植物響應水淹脅迫的生理特性 |
1.2.2 植物響應水淹脅迫的蛋白質組學研究 |
1.2.3 植物響應水淹脅迫的磷酸化蛋白質組學研究 |
1.2.4 植物響應水淹脅迫的乙?;鞍踪|組學研究 |
1.2.5 紅樹植物響應水淹的適應機制研究 |
1.3 存在的問題 |
1.4 本研究的主要內容與技術路線 |
1.4.1 主要內容 |
1.4.2 技術路線 |
第二章 秋茄葉片響應水淹的磷酸化蛋白質組分析 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 試驗儀器與試劑材料 |
2.1.2 試驗材料與處理 |
2.1.3 ROS和MDA的含量測定 |
2.1.4 磷酸化蛋白質組的分析 |
2.1.5 磷酸化化蛋白相應基因的qPCR檢測 |
2.2 結果與分析 |
2.2.1 秋茄葉片材料的選擇 |
2.2.2 蛋白質的質量檢測 |
2.2.3 秋茄葉片磷酸化蛋白質組特征描述 |
2.2.4 秋茄葉片響應水淹的差異磷酸化蛋白的定量分析和功能分類 |
2.2.5 差異磷酸化蛋白相應基因的qPCR分析 |
2.3 討論 |
2.3.1 秋茄葉片響應水淹的磷酸化蛋白質組特性 |
2.3.2 丙酮酸代謝相關磷酸化蛋白在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
2.3.3 與碳供應相關磷酸化蛋白在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
2.3.4 蛋白質合成相關磷酸化蛋白在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
2.4 小結 |
第三章 秋茄葉片響應水淹的乙酰化蛋白質組分析 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 試驗儀器與試劑材料 |
3.1.2 試驗材料與處理 |
3.1.3 乙?;鞍踪|組分析 |
3.1.4 乙?;鞍紫鄳虻膓PCR檢測 |
3.2 結果與分析 |
3.2.1 蛋白質的質量檢測 |
3.2.2 秋茄葉片乙酰化蛋白質組特征描述 |
3.2.3 秋茄葉片響應水淹的差異乙?;鞍追治?/td> |
3.2.4 乙?;鞍紫鄳虻膓PCR分析 |
3.3 討論 |
3.3.1 秋茄葉片響應水淹的乙?;鞍踪|組特性 |
3.3.2 秋茄葉片響應水淹的差異乙酰化蛋白 |
3.3.3 碳水化合物代謝相關乙?;鞍自谇锴讶~片響應水淹中的作用 |
3.3.4 光合作用相關乙酰化蛋白在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
3.3.5 脅迫響應與防御相關乙?;鞍自谇锴讶~片響應水淹中的作用 |
3.4 小結 |
第四章 秋茄葉片響應水淹的生理特性分析 |
4.1 材料與方法 |
4.1.1 試驗儀器與試劑材料 |
4.1.2 試驗材料與處理 |
4.1.3 測定生理指標及方法 |
4.1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 |
4.2 結果與分析 |
4.2.1 秋茄葉片響應水淹的抗氧化系統(tǒng)的變化 |
4.2.2 秋茄葉片響應水淹的呼吸作用的變化 |
4.2.3 秋茄葉片響應水淹的光合作用的變化 |
4.2.4 水淹處理下秋茄葉片蔗糖代謝的變化 |
4.3 討論 |
4.3.1 抗氧化系統(tǒng)在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
4.3.2 呼吸作用在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
4.3.3 光合作用在秋茄葉片響應水淹中的作用 |
4.4 小結 |
第五章 秋茄葉片RCA基因的克隆與表達分析 |
5.1 材料與方法 |
5.1.1 試驗儀器與試劑材料 |
5.1.2 試驗材料與處理 |
5.1.3 秋茄葉片RCA基因的克隆 |
5.1.4 Gateway技術構建植物表達載體 |
5.1.5 轉化根癌農(nóng)桿菌 |
5.1.6 擬南芥的遺傳轉化 |
5.1.7 轉基因植株的鑒定 |
5.1.8 水淹處理下轉基因幼苗的生理指標檢測 |
5.1.9 水淹處理下秋茄KcRCAL和KcRCAs的表達水平檢測 |
5.1.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 |
5.2 結果與分析 |
5.2.1 秋茄葉片KcRCA基因的克隆 |
5.2.2 擬南芥型表達載體的構建與驗證 |
5.2.3 轉基因植株的篩選 |
5.2.4 水淹處理下轉基因植株的表型與生理生化分析 |
5.2.5 水淹處理下秋茄葉片KcRCA基因表達水平的分析 |
5.3 討論 |
5.4 小結 |
第六章 結論與展望 |
6.1 結論 |
6.2 主要創(chuàng)新點 |
6.3 不足與展望 |
參考文獻 |
附錄 |
攻讀學位期間的學術論文與研究成果 |
致謝 |
(7)甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因的耐鹽性功能分析(論文提綱范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 甜菜M14品系研究進展 |
1.2 活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生與清除 |
1.3 抗壞血酸在植物體內的功能及代謝途徑 |
1.3.1 抗壞血酸在植物體內的功能 |
1.3.2 抗壞血酸在植物體內的代謝途徑 |
1.4 單脫氫抗壞血酸還原酶基因的研究進展 |
1.5 研究目的及意義 |
1.6 本試驗技術路線 |
第2章 材料與方法 |
2.1 試驗材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株及質粒載體 |
2.1.3 試劑及試劑盒 |
2.1.4 試驗所需試劑及培養(yǎng)基的配制 |
2.1.5 試驗所需引物 |
2.2 試驗方法 |
2.2.1 材料處理 |
2.2.2 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因cDNA全長的獲得 |
2.2.3 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因組織表達分析 |
2.2.4 BvM14-MDHAR基因原核表達體系的研究 |
2.2.5 轉基因擬南芥在鹽脅迫中的功能鑒定 |
第3章 結果與分析 |
3.1 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因cDNA全長的獲得 |
3.1.1 甜菜M14品系花、葉、莖、根總RNA的獲得 |
3.1.2 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因cDNA全長的獲得 |
3.2 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因的生物信息學分析 |
3.2.1 BvM14-MDHAR基因全長的序列分析 |
3.2.2 BvM14-MDHAR蛋白氨基酸多重序列比對分析 |
3.2.3 BvM14-MDHAR蛋白的系統(tǒng)發(fā)育樹 |
3.2.4 BvM14-MDHAR蛋白的親/疏水性預測分析 |
3.2.5 BvM14-MDHAR蛋白的信號肽預測分析 |
3.3 甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因組織特異性表達分析 |
3.3.1 甜菜M14品系花、葉、莖、根總RNA的獲得 |
3.3.2 甜菜M14品系花、葉、莖、根總cDNA的獲得 |
3.3.3 BvM14-MDHAR基因的組織特異性表達定量分析 |
3.3.4 BvM14-MDHAR基因的組織特異性表達結果半定量PCR的驗證 |
3.4 BvM14-MDHAR基因原核表達體系的研究 |
3.4.1 原核表達載體pET28a-BvM14-MDHAR-His的構建 |
3.4.2 BvM14-MDHAR蛋白的原核誘導表達 |
3.5 BvM14-MDHAR基因在擬南芥中的表達及功能鑒定 |
3.5.1 植物表達載體pCAMBIA1305.1-BvM14-MDHAR的構建 |
3.5.2 擬南芥基因突變恢復植株及基因過表達植株的獲得 |
3.5.3 擬南芥基因突變恢復植株及基因過表達植株在鹽脅迫下的功能鑒定 |
第4章 討論 |
4.1 BvM14-MDHAR基因提高了擬南芥基因突變恢復植株及過表達植株抗鹽性 |
4.2 BvM14-MDHAR基因在鹽脅迫中的響應機制 |
4.3 抗壞血酸還原狀態(tài) |
4.4 抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)中的調控酶 |
4.5 下一步試驗思路 |
結論 |
參考文獻 |
附錄 |
致謝 |
(8)秋茄葉綠體抗氧化防御基因KcCSD和KcTrxf的耐鹽性功能分析(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目錄 |
縮略詞表 |
1 引言 |
1.1 研究背景以及意義 |
1.2 文獻綜述 |
1.2.1 鹽脅迫與植物響應機制 |
1.2.2 紅樹耐鹽機理研究進展 |
1.2.3 SOD與耐鹽性 |
1.2.4 TRX與耐鹽性 |
2 秋茄離子平衡與氧化脅迫 |
2.1 材料與方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 實驗方法 |
2.2 實驗結果 |
2.2.1 NaCl處理下秋茄根中Na~+流的變化以及Na~+在不同組織中的積累 |
2.2.2 NaCl處理下秋茄葉片中H_2O_2含量 |
2.2.3 NaCl處理下秋茄葉片中KcCSD轉錄水平以及SOD活性 |
2.2.4 NaCl處理下秋茄葉片中KcTrxf轉錄水平以及NPTs含量 |
2.3 結果討論 |
3 KcCSD的基因克隆、序列分析以及煙草轉化 |
3.1 材料與方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 菌株、質粒與試劑 |
3.1.3 實驗方法 |
3.2 實驗結果 |
3.2.1 KcCSD基因的克隆以及序列分析 |
3.2.2 轉基因煙草的鑒定 |
3.3 結果討論 |
4 KcCSD的亞細胞定位以及在鹽脅迫下的對葉綠體的保護機制 |
4.1 材料與方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 菌株、質粒與試劑 |
4.1.3 實驗方法 |
4.2 實驗結果 |
4.2.1 亞細胞定位 |
4.2.2 KcCSD轉基因煙草在鹽脅迫中的表型分析 |
4.2.3 KcCSD在鹽脅迫中對葉綠體的保護作用 |
4.2.4 煙草葉片中活性氧O_2-和H_2O_2的產(chǎn)生以及MDA含量 |
4.2.5 葉綠體中H_2O_2水平 |
4.2.6 抗氧化酶活性 |
4.3 結果討論 |
5 KcTrxf的基因克隆、序列分析、原核表達以及煙草轉化 |
5.1 材料與方法 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 菌株、質粒與試劑 |
5.1.3 實驗方法 |
5.2 實驗結果 |
5.2.1 KcTrxf基因的克隆以及序列分析 |
5.2.2 KcTrxf的原核表達以及蛋白活性分析 |
5.2.3 轉基因煙草的鑒定 |
5.3 結果討論 |
6 KcTrxf的亞細胞定位、組織定位以及耐鹽性分析 |
6.1 材料與方法 |
6.1.1 植物材料 |
6.1.2 菌株、質粒與試劑 |
6.1.3 實驗方法 |
6.2 實驗結果 |
6.2.1 亞細胞定位 |
6.2.2 組織定位 |
6.2.3 NaCl處理下葉綠素含量以及光合作用測定 |
6.2.4 NaCl處理下煙草葉片中活性氧的含量測定 |
6.2.5 NaCl處理下煙草葉片中活性氧清除酶的活性測定 |
6.2.6 NaCl處理下煙草葉片中還原性小分子的含量測定 |
6.3 結果討論 |
7 結論 |
參考文獻 |
個人簡介 |
成果目錄清單 |
導師簡介 |
致謝 |
(9)抑制消減雜交篩選和鑒定鎘脅迫下白骨壤的重金屬耐受性相關基因(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
縮略詞表 |
第1章 文獻綜述 |
1.1 紅樹植物重金屬耐受性研究的意義 |
1.1.1 重金屬污染 |
1.1.2 紅樹植物白骨壤 |
1.2 差異表達基因的研究方法 |
1.2.1 mRNA差異顯示 |
1.2.2 消減雜交 |
1.2.3 抑制性消減雜交 |
1.2.4 基因芯片 |
1.2.5 高通量測序 |
1.3 抑制消減雜交技術 |
1.3.1 抑制消減雜交技術的基本原理 |
1.3.2 抑制消減雜交技術的主要步驟 |
1.3.3 抑制消減雜交技術的優(yōu)缺點 |
1.3.4 抑制消減雜交技術在紅樹植物中的應用 |
1.4 紅樹植物重金屬耐受性基因的研究進展 |
1.5 植物基因功能的研究方法 |
1.5.1 基因的生物信息學分析 |
1.5.2 基因的時空表達譜分析 |
1.5.3 基因功能的實驗學驗證 |
1.6 本研究的目的、意義和內容 |
第2章 白骨壤重金屬鎘耐受性相關基因cDNA文庫的構建 |
2.1 前言 |
2.2 實驗材料 |
2.3 實驗儀器 |
2.4 實驗流程 |
2.4.1 CTAB法提取植物基因組總RNA |
2.4.2 cDNA第一鏈的合成(SMARTer cDNA Synthesis) |
2.4.3 cDNA第二鏈的合成(cDNA Amplification by LD PCR) |
2.4.4 柱純化第二鏈cDNA(Column Chromatography) |
2.4.5 Rsa Ⅰ消化(這一步生成短平末端的雙鏈cDNA片段) |
2.4.6 接頭連接 |
2.4.7 第一次雜交 |
2.4.8 第二次雜交 |
2.4.9 PCR擴增 |
2.4.10 連接產(chǎn)物熱激轉化大腸桿菌細胞及陽性克隆的鑒定和保存 |
2.5 結果 |
2.5.1 植物基因組總RNA的檢測 |
2.5.2 cDNA雙鏈的合成及酶切 |
2.5.3 接頭連接效率 |
2.5.4 消減產(chǎn)物兩輪PCR擴增結果 |
2.5.5 消減效率分析 |
2.6 討論 |
2.6.1 重金屬脅迫 |
2.6.2 RNA質量對實驗的影響 |
2.6.3 抑制消減雜交技術 |
2.6.4 cDNA消減文庫的可靠性 |
第3章 白骨壤的重金屬耐受性相關基因文庫的篩選分析及定量檢測 |
3.1 前言 |
3.2 實驗材料 |
3.3 實驗儀器 |
3.4 實驗流程 |
3.4.1 PCR鑒定陽性克隆 |
3.4.2 斑點雜交 |
3.4.3 測序 |
3.4.4 實時熒光定量PCR |
3.4.5 植物樣品重金屬Cd含量的測定 |
3.5 結果 |
3.5.1 消減雜交cDNA文庫的構建與菌種保存 |
3.5.2 斑點雜交篩選差異表達基因 |
3.5.3 測序 |
3.5.4 實時熒光定量PCR |
3.5.5 植物樣品重金屬Cd含量的測定 |
3.6 討論 |
3.6.1 斑點雜交 |
3.6.2 生物信息學分析 |
3.6.3 實時熒光定量PCR |
第4章 白骨壤重金屬耐受性相關基因的分子克隆與初步分析 |
4.1 前言 |
4.2 實驗材料 |
4.3 實驗儀器 |
4.4 實驗流程 |
4.4.1 基因特異性引物設計 |
4.4.2 合成RACE用cDNA |
4.4.3 RACE |
4.4.4 生物信息學分析 |
4.5 結果 |
4.5.1 白骨壤重金屬耐受性相關基因全長的克隆 |
4.5.2 生物信息學分析 |
4.6 討論 |
4.6.1 RACE |
4.6.2 生物信息學分析 |
結論與創(chuàng)新 |
結論 |
創(chuàng)新 |
展望 |
參考文獻 |
致謝 |
在讀期間待發(fā)表的論文 |
(10)毛尖紫萼蘚超氧化物歧化酶基因GpSOD的克隆及表達分析(論文提綱范文)
1 材料與方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 Gp SOD c DNA全長序列克隆 |
1.3 生物信息學分析 |
1.4 Gp SOD基因的實時熒光定量PCR分析 |
2 結果與分析 |
2.1 毛尖紫萼蘚Gp SOD基因全長c DNA的克隆 |
2.2 毛尖紫萼蘚Gp SOD基因序列分析 |
2.3 Gp SOD氨基酸序列同源性分析及系統(tǒng)進化樹繪制 |
2.4 Gp SOD基因在干旱及復水條件下的表達模式分析 |
3 討論 |
四、白骨壤銅鋅超氧化物歧化酶基因片段的克隆與序列分析(論文參考文獻)
- [1]干旱脅迫下小麥苯丙烷類代謝及MYB轉錄因子TaMpc1-D4響應機制研究[D]. 李曉瑞. 西北農(nóng)林科技大學, 2020(03)
- [2]桑樹鎘脅迫轉錄組、miRNA分析及基因功能鑒定[D]. 李陽. 江蘇科技大學, 2020(03)
- [3]鎘脅迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表達調控與功能分析[D]. 潘鋮烺. 廈門大學, 2019(08)
- [4]鹽堿脅迫下過表達超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析[D]. 廖栩. 東北林業(yè)大學, 2019
- [5]百子蓮Y2SK2與SK3脫水素逆境保護生理功能研究[D]. 楊舟. 上海交通大學, 2019(06)
- [6]秋茄(Kandelia candel)響應水淹的蛋白質磷酸化和乙?;揎椉胺肿由碚{控機制[D]. 潘德灼. 福建農(nóng)林大學, 2018
- [7]甜菜M14品系BvM14-MDHAR基因的耐鹽性功能分析[D]. 姜帥. 黑龍江大學, 2016(05)
- [8]秋茄葉綠體抗氧化防御基因KcCSD和KcTrxf的耐鹽性功能分析[D]. 荊曉姝. 北京林業(yè)大學, 2015(10)
- [9]抑制消減雜交篩選和鑒定鎘脅迫下白骨壤的重金屬耐受性相關基因[D]. 張驥誠. 廈門大學, 2015(12)
- [10]毛尖紫萼蘚超氧化物歧化酶基因GpSOD的克隆及表達分析[J]. 宋曉宏,沙偉. 植物研究, 2014(05)