亲水短肽基因NLEA1的组装及功能鉴定

发布时间：2021-02-08 19:09

　　盐害是生理干旱和离子毒害双重胁迫的叠加,严重制约农作物种子的发芽率以及植株正常生长,进而显著降低农作物的经济产量和食用品质。提高作物的耐盐能力是降低盐害的重点,而挖掘耐盐基因是关键。合成生物学是一个新兴的领域,该技术是把传统工程学与现代生物技术结合起来的一个新的途径。合成生物学不仅可以构建新的生物有机体或物种,同时可以将复杂的生物系统用简单的方式进行组装。本研究以植物LEAs（Late Embryogenesis Abundant,LEA）蛋白数据库中鉴定高亲水性短肽,优化短肽的组合方式,人工合成新型基因NLEA1（Novel LEA1）,并发现通过转化NLEA1基因可以增强酵母菌、拟南芥以及小麦对盐的耐受性。通过对ABA和活性氧（ROS）含量的检测以及转录组测序分析,对NLEA1耐盐机理进行了解析,得到的主要研究结果如下。1.从LEA蛋白数据库中获取所有植物LEA蛋白序列,通过亲水性分析筛选具有强亲水性的氨基酸序列,进行组装拼接后,得到6条亲水短肽序列,并进行基因的密码子优化及合成。为验证其功能,构建了pYES2-NLEA系列载体,将其分别导入酵母中,进行盐和冷害胁迫处理。结果发现N... 

【文章来源】：天津农学院天津市

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1 文献综述
        1.1 盐胁迫对植物影响
        1.2 响应植物盐胁迫的信号途径
        1.3 植物耐盐机制
        1.4 合成生物学的研究进展
    2 本文的研究内容
    3 论文的选题意义
第二章 设计组装合成亲水短肽基因及其功能初步鉴定
    1 材料
        1.1 试验材料
        1.2 主要药品与试剂
        1.3 主要仪器和设备
    2 方法
        2.1 NLEAs蛋白的设计及组装
        2.2 酵母表达载体pYES2-NLEAs的构建
        2.3 酵母转化子的筛选
        2.4 转NLEAs基因酵母功能的验证
    3 结果与分析
        3.1 NLEAs基因的设计及合成
        3.2 酵母表达载体pYES2-NLEA的构建
        3.3 转NLEA基因提高酵母的耐盐能力
    4 讨论
第三章 植物表达载体构建及功能验证
    1 材料
        1.1 试验材料
        1.2 主要药品与试剂的配制
        1.3 主要仪器设备
    2 试验方法
        2.1 植物的种植
        2.2 pGWB14-NLEA1表达载体的构建
        2.3 农杆菌介导法转化拟南芥
        2.4 转基因拟南芥植株的筛选
        2.5 盐胁迫处理
        2.6 双T-DNA植物表达pWMB122-WNLEA1的构建
        2.7 农杆菌介导法转化小麦
        2.8 转基因小麦叶片离体盐胁迫处理
    3 结果与分析
        3.1 表达载体pGWB14-NLEA1的构建
        3.2 转基因拟南芥植株的鉴定
        3.3 转NLEA1拟南芥株系抗性鉴定
        3.4 构建表达载体pWMB122-WNLEA
        3.5 转基因小麦的鉴定以及离体叶片耐盐性分析
    4 讨论
        4.1 pGWB14-NLEA1表达载体特点
        4.2 转基因株系阳性鉴定及抗性筛选
        4.3 pWMB122-WNLEA1载体的特点
第四章 NLEA1基因的耐盐机制
    1 试验材料
        1.1 植物材料
        1.2 主要药品与试剂的配制
        1.3 主要仪器和设备
    2 方法
        2.1 野生型拟南芥的种植方法
        2.2 ABA含量的测定
        2.3 ROS含量的测定
        2.4 转录组测序方法
    3 结果与分析
        3.1 转基因植株的ABA含量
        3.2 NLEA1促进活性氧清除基因的表达
        3.3 转基因植株的转录组分析
    4 讨论
        4.1 NLEA1转基因拟南芥对盐胁迫的应答反应
        4.2 NLEA1转基因拟南芥耐盐胁迫的机制
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位论文期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Characterization of a salt-tolerant bacterium Bacillus sp. from a membrane bioreactor for saline wastewater treatment[J]. Xiaohui Zhang,Jie Gao,Fangbo Zhao,Yuanyuan Zhao,Zhanshuang Li.  Journal of Environmental Sciences. 2014(06)



本文编号：3024394