番茄SlLCD基因的鉴定与功能分析

发布时间：2021-05-06 11:47

　　番茄是一种重要的果蔬类作物,是我国重要的经济作物之一,同时也是植物研究的重要模式植物。番茄的果实发育和种子形成是番茄生长发育过程中的重要环节,也是影响番茄产量、质量和经济价值的重要农艺性状。硫化氢（H₂S）是近年来新发现的一种气体信号分子,现已发现其在动植物中具有非常广泛的生理功能。植物体中H₂S的生成主要是通过酶催化作用分解半胱氨酸产生的,而L-半胱氨酸硫醇裂解酶（LCD）便是这其中功能很重要的一种。在本研究中,我们克隆了番茄的LCD同源基因SlLCD,并通过生物化学、分子生物学、遗传学和植物生理学的方法对该基因的功能进行了分析。研究结果如下:1.PCR扩增克隆得到番茄SlLCD基因编码区序列。番茄SlLCD基因编码区全长1365 bp,编码蛋白长度为454 AA。SlLCD蛋白序列同拟南芥LCD序列的相似性为81%,但同番茄中其它硫化氢生成酶的序列相似性较低。SlLCD基因在不同的番茄组织器官中广泛表达,尤其在心皮中表达量较高。2.构建了番茄SlLCD基因的原核表达载体,并在体外成功获得了SlLCD-His融合蛋白。酶活分析结果显示SlL... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 综述
    1.1 番茄种子发育的研究进展
        1.1.1 番茄种子结构及种子发育
        1.1.2 番茄果实发育过程中番茄种子发育的相关研究进展
        1.1.3 乙烯在种子生长和发育过程中的作用
        1.1.4 外源激素对番茄种子发育的作用
    1.2 植物中H_2S的生理功能研究进展
        1.2.1 H_2S的理化性质
        1.2.2 生物体内H_2S的产生
        1.2.3 H_2S在植物生长发育中的作用
        1.2.4 H_2S在植物抵御非生物胁迫中的功能
    1.3 外源H_2S处理对番茄生长发育的影响
    1.4 本课题的研究意义与目的
第二章 SlLCD的基因表达模式及序列分析
    2.1 实验材料
        2.1.1 材料的获得与培养
        2.1.2 所用到的药品、试剂及仪器
        2.1.3 培养基的配制
        2.1.4 引物设计
    2.2 实验方法
        2.2.1 提取番茄中的RNA并将其反转录
        2.2.2 番茄SlLCD基因的组织特异性表达分析
        2.2.3 qRT-PCR数据分析
        2.2.4 番茄SlLCD基因的克隆
        2.2.5 番茄SlLCD蛋白序列分析方法
    2.3 结果分析
        2.3.1 SlLCD基因的克隆
        2.3.2 SlLCD蛋白序列分析
        2.3.3 番茄SlLCD基因的组织特异性表达分析结果
    2.4 结论与讨论
第三章 SlLCD酶活分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 载体和试剂
        3.1.2 培养基和相关溶液
    3.2 实验方法
        3.2.1 SlLCD基因原核表达载体构建
        3.2.2 蛋白胶的配制
        3.2.3 番茄SlLCD蛋白的纯化
        3.2.4 番茄SlLCD基因的酶活分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 番茄SlLCD蛋白原核表达载体的构建
        3.3.2 番茄SlLCD蛋白的预诱导结果
        3.3.3 番茄SlLCD蛋白和拟南芥LCD蛋白的纯化结果
        3.3.4 番茄SlLCD的酶活分析
    3.4 结论与讨论
第四章 SlLCD基因的功能分析
    4.1 实验材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 实验所用到的试剂与仪器
        4.1.3 引物
    4.2 实验方法
        4.2.1 试剂配制
        4.2.2 CRISPR载体构建
        4.2.3 RNAi载体的构建
        4.2.4 转基因番茄植株的获得
        4.2.5 阳性植株的鉴定
        4.2.6 外源H_2S体外生理实验
    4.3 结果分析
        4.3.1 SlLCD-RNAi和 SlLCD-pKI1.1R载体构建
        4.3.2 SlLCD-RNAi转基因植株鉴定与表型分析
        4.3.3 基于CRISPR/Cas9 技术的SlLCD基因编辑转基因植株鉴定与突变位点分析
    4.4 结论与讨论
结论与展望
参考文献
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
期刊论文
[1]乙烯的生物合成与信号及其对种子萌发和休眠的调控[J]. 宋松泉,刘军,徐恒恒,张琪,黄荟,伍贤进.  作物学报. 2019(07)
[2]MADS-box转录因子在果实成熟及品质形成中的调控作用研究进展[J]. 芦旺,席万鹏.  园艺学报. 2018(09)
[3]浅谈科技馆人才队伍建设[J]. 张义婧.  科技视界. 2018(15)
[4]外源硫化氢处理对番茄生长发育的影响[J]. 张彦洁,刘旦梅,裴雁曦.  山西农业大学学报(自然科学版). 2017(11)
[5]几种外源激素对番茄种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 贺志文,李灵芝,陶虹蓉,李海平.  山西农业科学. 2017(04)
[6]外源脱落酸增强甘薯幼苗耐盐性的作用[J]. 肖强,王刚,衣艳君,史衍玺,杨洪兵,刘家尧.  植物营养与肥料学报. 2016(01)
[7]引发处理对番茄种子保存和寿命的影响[J]. 吴萍,宋顺华,李丽,邢宝田,丁海凤.  中国蔬菜. 2015(04)
[8]种子萌发及其调控的研究进展[J]. 徐恒恒,黎妮,刘树君,王伟青,王伟平,张红,程红焱,宋松泉.  作物学报. 2014(07)
[9]植物H2S气体信号分子的生理功能研究进展[J]. 金竹萍,裴雁曦.  中国细胞生物学学报. 2013(06)
[10]外源硫化氢对镉胁迫下黄瓜胚轴和胚根生理生化特性的影响[J]. 于立旭,尚宏芹,张存家,王秀峰,魏珉,杨凤娟,史庆华.  园艺学报. 2011(11)

博士论文
[1]SEPALLATA类MADS盒基因SLMBP21参与番茄花柄离区发育的分子机制研究[D]. 刘旦梅.中国农业科学院 2013



本文编号：3171867