小麦全基因组组蛋白去甲基化酶HDML基因家族鉴定及功能初步分析

发布时间：2021-02-15 23:42

　　杂种优势利用机理复杂,是提高作物产量的重要途径。小麦作为异源六倍体,基因组巨大,其杂种优势机理复杂,是小麦分子育种领域研究热点。本研究通过对小麦组蛋白去甲基酶（Histone demethylase,HDML）基因家族成员进行全基因组鉴定,挖掘产量杂种优势相关基因。组蛋白去甲基酶是生物生长过程的关键调节因子之一,在植物生长发育过程中发挥重要的调控机制。本研究通过对小麦现有基因组数据进行分析,共获得了46个HDML家族基因,命名为Ta HDML,根据保守域的不同分为Ta LSD和Ta JMJC两个亚族。按染色体编号排列为Ta LSD1～Ta LSD12、Ta JMJC1～Ta JMJC34。对46个Ta HDML家族基因进行系统生物信息学分析,发现HDML家族基因结构呈现出复杂多样性,外显子、内含子数量较多,多数基因超过7个外显子,1号染色体和6号染色体上Ta HDML家族基因排列位置呈现高同源性,其余染色体均存在Ta HDML基因分布。同源进化分析表明,小麦HDML基因与水稻、拟南芥高度同源,推测具有相似的生物学功能。通过Exp VIP-Wheat Browser（http://whe... 

【文章来源】：牡丹江师范学院黑龙江省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略词
第1章 绪论
    1.1 小麦的起源与进化
    1.2 小麦利用杂种优势育种研究进展
        1.2.1 杂种优势在小麦育种中的进展
        1.2.2 小麦杂种优势的遗传机理
    1.3 表观遗传学研究进展
        1.3.1 表观遗传学简介
        1.3.2 表观遗传学研究内容
    1.4 组蛋白去甲基化研究进展
    1.5 本研究目的与意义
第2 章 小麦Ta HDML基因家族生物信息学分析
    2.1 数据下载
        2.1.1 小麦Ta HDML基因家族成员全基因组数据准备
        2.1.2 小麦Ta HDML基因家族成员的鉴定
    2.2 结果与分析
        2.2.1 小麦Ta HDML基因家族鉴定与蛋白特性分析
        2.2.2 小麦Ta HDML基因家族染色体定位分析
        2.2.3 小麦Ta HDML基因结构分析
        2.2.4 小麦Ta HDML基因家族蛋白进化分析
        2.2.5 小麦Ta HDML基因家族同源进化分析
    2.3 本章小结
第3章 小麦穗部产量相关HDML基因的鉴定与研究
    3.1 材料处理与鉴定
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 二系杂交小麦组合材料的处理与取样
    3.2 候选基因的获取
    3.3 q RT-PCR表达分析
        3.3.1 杂交种及双亲选配组合
        3.3.2 穗部RNA的提取和c DNA的获取
    3.4 杂种优势相关小麦Ta HDML基因组织表达分析
    3.5 本章小结
第4 章 杂种优势相关小麦Ta HDML基因亚细胞定位
    4.1 材料与试剂
        4.1.1 培养基的配制
        4.1.2 植物材料及试剂
        4.1.3 实验仪器
    4.2 Ta HDML家族4 个候选基因的克隆
        4.2.1 Ta HDML家族4 个候选基因的引物
        4.2.2 Ta HDML家族4 个候选基因PCR扩增
        4.2.3 电泳检测与胶回收
        4.2.4 目的基因转化TOP10感受态
        4.2.5 PCR鉴定阳性克隆并测序
    4.3 构建Ta HDML-GFP载体
        4.3.1 Ta HDML-GFP载体引物及基因克隆
        4.3.2 电泳检测与胶回收
        4.3.3 线性化16318-eGFP载体
        4.3.4 In-Fusion连接反应
        4.3.5 转化TOP10感受态
        4.3.6 PCR鉴定阳性克隆并测序
        4.3.7 质粒提取
    4.4 小麦原生质体的制备、PEG转化及GFP荧光的观察
        4.4.1 小麦原生质体转化试剂
        4.4.2 PEG转化及GFP荧光的观察
    4.5 结果与分析
        4.5.1 候选基因扩增电泳结果
        4.5.2 亚细胞定位结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3035744