神农香菊CiMYB4基因抗旱性功能验证及RNAi载体构建
发布时间:2021-05-20 00:15
神农香菊(Chrysanthemum indicum var.aromaticum)是近年来新发现的性状十分优良的野生植物。MYB类转录因子在植物中广泛存在,对植株的抗逆性具有重要的调控作用。实验室前期在已有的神农香菊转录组数据信息的基础上,挖掘分析并克隆得到了CiMYB4基因,并采用农杆菌介导法将CiMYB4基因成功转入烟草和野菊中。为探究神农香菊MYB转录因子对植物抗旱性的调控作用,本研究以实验室前期获得的转CiMYB4基因烟草与转CiMYB4基因野菊为对象,分别观察并测定各株系植株在自然干旱胁迫下植株表型变化、酶活性等生理指标、光合指标的变化情况;同时,通过“酶切-连接”法,构建CiMYB4基因抑制表达载体,采用农杆菌介导法转入野菊中,对CiMYB4基因功能进行了初步的研究,为后期的RNAi研究以及进一步研究CiMYB4基因功能奠定基础。主要研究结果如下:1.对野生型烟草(WT)、转空载体基因烟草(EV)、转CiMYB4基因烟草(S1、S2、S3)同时进行自然干旱胁迫及复水处理。通过对各株系的表形观察、SOD酶、POD酶、CAT酶等活性、MDA含量、脯氨酸含量等生理指标和净光合速...
【文章来源】:东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 神农香菊的研究进展
1.1.1 神农香菊生物学特性的研究
1.1.2 神农香菊基因学研究
1.2 植物MYB类转录因子的研究进展
1.2.1 植物MYB转录因子的结构特征与分类
1.2.2 植物MYB转录因子的功能
1.3 植物MYB转录因子调控植物抗逆性
1.3.1 植物MYB转录因子参与植物生物与非生物胁迫的研究
1.3.2 植物MYB转录因子参与植物干旱胁迫应答机理研究
1.3.3 植物MYB转录因子在基因工程中的应用
1.4 RNAi技术的研究进展
1.4.1 RNAi技术在植物研究中的应用
1.5 研究的目的与意义
2 转CiMYB4基因烟草的抗旱性研究
2.1 试验材料与处理
2.1.1 试验材料
2.1.2 处理方法
2.2 试验方法
2.2.1 生理指标的测定
2.2.2 光合指标的测定
2.3 数据处理与分析
2.4 结果与分析
2.4.1 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草的表型的影响
2.4.2 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草生理指标的影响
2.4.3 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草光合指标的影响
2.5 本章小结
3 转CiMYB4基因野菊的抗旱性研究
3.1 试验材料与处理
3.1.1 试验材料
3.1.2 处理方法
3.2 试验方法
3.2.1 生理指标的测定
3.2.2 光合指标的测定
3.3 数据处理与分析
3.4 结果与分析
3.4.1 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊的表型的影响
3.4.2 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊生理指标的影响
3.4.3 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊光合指标的影响
3.5 本章小结
4 CiMYB4基因RNAi植物表达载体的构建
4.1 试验材料
4.1.1 载体与菌株
4.2 主要试剂与培养基的配置
4.2.1 酶与分子试剂
4.2.2 试剂的配置
4.2.3 培养基的配置
4.3 试验方法
4.3.1 神农香菊总RNA的提取与cDNA的合成
4.3.2 植物RNAi表达载体的构建
4.4 结果与分析
4.4.1 神农香菊CiMYB4基因RNAi目的片段的克隆
4.4.2 pGEM-T-CiMYB4 RNAi质粒的双酶切
4.4.3 目的片段与中间表达载体pHANNIBAL的连接
4.4.4 与植物表达载体pART27的重组
4.4.5 重组载体转化农杆菌
4.5 本章小结
5 CiMYB4基因抑制表达载体对野菊的遗传转化
5.1 试验材料
5.1.1 植物材料
5.1.2 菌株及试剂
5.1.3 培养基的配制
5.2 试验方法
5.2.1 野菊RNAi遗传转化体系的优化
5.2.2 农杆菌介导法侵染野菊
5.2.3 抑制表达CiMYB4转基因野菊的分子鉴定
5.3 结果与分析
5.3.1 野菊叶片分化过程中壮观霉素(Spec)浓度的筛选
5.3.2 野菊不定芽生根培养基中壮观霉素(Spec)浓度的筛选
5.3.3 抑菌剂头孢霉素(Cef)浓度的筛选
5.3.4 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的抗性筛选与再生
5.3.5 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的PCR检测
5.3.6 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的qRT-PCR检测
5.4 本章小结
讨论
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]神农香菊全草精油的化学成分及抑菌机理研究[J]. 吴慧娟,黄杨名,陈科廷,闫云君,徐莉,刘云. 食品科学. 2012(17)
[2]MYB转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理[J]. 刘蕾,杜海,唐晓凤,吴燕民,黄玉碧,唐益雄. 遗传. 2008(10)
[3]An MYB Transcription Factor from Malus xiaojinensis Has a Potential Role in Iron Nutrition[J]. Jie Shen, Xuefeng Xu, Tianzhong Li, Dongmei Cao and Zhenhai Han (Institute for Horticultural Plants, China Agricultural University, Beijing 100094, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[4]土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响[J]. 单长卷. 麦类作物学报. 2007(05)
[5]菊花遗传转化受体系统的研究[J]. 吕晋慧,孙明,吴月亮,孙磊,张启翔. 山西农业大学学报(自然科学版). 2007(01)
[6]Transgenic expression of DwMYB2 impairs iron transport from root to shoot in Arabidopsis thaliana[J]. Yan-Hong Chen~(1,2,3) Xue-Min Wu~5 Hong-Qing Ling~4 Wei-Cai Yang~1 ~1The Key Laboratory of Molecular and Developmental Biology,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101 China;~2Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,19 Yuquan Road,Beijing 100049,China;~3School of Life Science,Nantong University,Nantong 226007 China; ~4The State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China. Cell Research. 2006(10)
[7]干旱胁迫对黄栌幼苗几个生理指标的影响[J]. 孔艳菊,孙明高,胡学俭,苗海霞. 中南林学院学报. 2006(04)
[8]干旱胁迫对木兰科5树种生理生化指标的影响[J]. 何开跃,李晓储,黄利斌,张永兵,胡晓健. 植物资源与环境学报. 2004(04)
[9]两种菊属植物的核型研究[J]. 杜冰群,刘启宏,朱翠英,柯善强. 武汉植物学研究. 1989(03)
[10]湖北新资源植物—神农香菊的地理分布、生态习性与蕴藏量的调查研究[J]. 刘启宏,张红旗,贾卫疆,杨笃厚. 武汉植物学研究. 1983(02)
硕士论文
[1]神农香菊的促成栽培及光周期突变体的筛选与鉴定[D]. 崔兰明.东北林业大学 2019
[2]神农香菊CiMYB4基因的克隆及对野菊的遗传转化[D]. 王霁佳.东北林业大学 2019
[3]神农香菊CiMYB61基因的克隆及其功能的初步研究[D]. 王蕾.东北林业大学 2018
[4]神农香菊(Chrysanthemum indicum var. aromaticum)CibHLH1基因克隆及其功能的初步研究[D]. 金利妍.东北林业大学 2018
[5]神农香菊单萜合酶基因的克隆及对野菊的遗传转化[D]. 王想.东北林业大学 2018
[6]紫外线UV-B辐射对神农香菊光合及芳香特性的影响[D]. 刘洋.东北林业大学 2017
[7]玉米MYB家族ZmMYB3R基因的克隆及抗逆功能研究[D]. 陈威均.安徽农业大学 2016
[8]神农香菊DiaMYB基因的表达特性及抗逆功能研究[D]. 刘颖竹.东北林业大学 2016
[9]神农香菊DiaMYB基因克隆及功能分析[D]. 高耀辉.东北林业大学 2014
[10]神农香菊(Dendranthema indicum var.aromaticum)遗传转化体系的建立及其叶片表皮毛初步研究[D]. 吕明月.东北林业大学 2013
本文编号:3196705
【文章来源】:东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 神农香菊的研究进展
1.1.1 神农香菊生物学特性的研究
1.1.2 神农香菊基因学研究
1.2 植物MYB类转录因子的研究进展
1.2.1 植物MYB转录因子的结构特征与分类
1.2.2 植物MYB转录因子的功能
1.3 植物MYB转录因子调控植物抗逆性
1.3.1 植物MYB转录因子参与植物生物与非生物胁迫的研究
1.3.2 植物MYB转录因子参与植物干旱胁迫应答机理研究
1.3.3 植物MYB转录因子在基因工程中的应用
1.4 RNAi技术的研究进展
1.4.1 RNAi技术在植物研究中的应用
1.5 研究的目的与意义
2 转CiMYB4基因烟草的抗旱性研究
2.1 试验材料与处理
2.1.1 试验材料
2.1.2 处理方法
2.2 试验方法
2.2.1 生理指标的测定
2.2.2 光合指标的测定
2.3 数据处理与分析
2.4 结果与分析
2.4.1 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草的表型的影响
2.4.2 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草生理指标的影响
2.4.3 干旱胁迫对转CiMYB4基因烟草光合指标的影响
2.5 本章小结
3 转CiMYB4基因野菊的抗旱性研究
3.1 试验材料与处理
3.1.1 试验材料
3.1.2 处理方法
3.2 试验方法
3.2.1 生理指标的测定
3.2.2 光合指标的测定
3.3 数据处理与分析
3.4 结果与分析
3.4.1 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊的表型的影响
3.4.2 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊生理指标的影响
3.4.3 干旱胁迫对转CiMYB4基因野菊光合指标的影响
3.5 本章小结
4 CiMYB4基因RNAi植物表达载体的构建
4.1 试验材料
4.1.1 载体与菌株
4.2 主要试剂与培养基的配置
4.2.1 酶与分子试剂
4.2.2 试剂的配置
4.2.3 培养基的配置
4.3 试验方法
4.3.1 神农香菊总RNA的提取与cDNA的合成
4.3.2 植物RNAi表达载体的构建
4.4 结果与分析
4.4.1 神农香菊CiMYB4基因RNAi目的片段的克隆
4.4.2 pGEM-T-CiMYB4 RNAi质粒的双酶切
4.4.3 目的片段与中间表达载体pHANNIBAL的连接
4.4.4 与植物表达载体pART27的重组
4.4.5 重组载体转化农杆菌
4.5 本章小结
5 CiMYB4基因抑制表达载体对野菊的遗传转化
5.1 试验材料
5.1.1 植物材料
5.1.2 菌株及试剂
5.1.3 培养基的配制
5.2 试验方法
5.2.1 野菊RNAi遗传转化体系的优化
5.2.2 农杆菌介导法侵染野菊
5.2.3 抑制表达CiMYB4转基因野菊的分子鉴定
5.3 结果与分析
5.3.1 野菊叶片分化过程中壮观霉素(Spec)浓度的筛选
5.3.2 野菊不定芽生根培养基中壮观霉素(Spec)浓度的筛选
5.3.3 抑菌剂头孢霉素(Cef)浓度的筛选
5.3.4 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的抗性筛选与再生
5.3.5 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的PCR检测
5.3.6 pRNAi-CiMYB4转基因野菊的qRT-PCR检测
5.4 本章小结
讨论
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]神农香菊全草精油的化学成分及抑菌机理研究[J]. 吴慧娟,黄杨名,陈科廷,闫云君,徐莉,刘云. 食品科学. 2012(17)
[2]MYB转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理[J]. 刘蕾,杜海,唐晓凤,吴燕民,黄玉碧,唐益雄. 遗传. 2008(10)
[3]An MYB Transcription Factor from Malus xiaojinensis Has a Potential Role in Iron Nutrition[J]. Jie Shen, Xuefeng Xu, Tianzhong Li, Dongmei Cao and Zhenhai Han (Institute for Horticultural Plants, China Agricultural University, Beijing 100094, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[4]土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响[J]. 单长卷. 麦类作物学报. 2007(05)
[5]菊花遗传转化受体系统的研究[J]. 吕晋慧,孙明,吴月亮,孙磊,张启翔. 山西农业大学学报(自然科学版). 2007(01)
[6]Transgenic expression of DwMYB2 impairs iron transport from root to shoot in Arabidopsis thaliana[J]. Yan-Hong Chen~(1,2,3) Xue-Min Wu~5 Hong-Qing Ling~4 Wei-Cai Yang~1 ~1The Key Laboratory of Molecular and Developmental Biology,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101 China;~2Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,19 Yuquan Road,Beijing 100049,China;~3School of Life Science,Nantong University,Nantong 226007 China; ~4The State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China. Cell Research. 2006(10)
[7]干旱胁迫对黄栌幼苗几个生理指标的影响[J]. 孔艳菊,孙明高,胡学俭,苗海霞. 中南林学院学报. 2006(04)
[8]干旱胁迫对木兰科5树种生理生化指标的影响[J]. 何开跃,李晓储,黄利斌,张永兵,胡晓健. 植物资源与环境学报. 2004(04)
[9]两种菊属植物的核型研究[J]. 杜冰群,刘启宏,朱翠英,柯善强. 武汉植物学研究. 1989(03)
[10]湖北新资源植物—神农香菊的地理分布、生态习性与蕴藏量的调查研究[J]. 刘启宏,张红旗,贾卫疆,杨笃厚. 武汉植物学研究. 1983(02)
硕士论文
[1]神农香菊的促成栽培及光周期突变体的筛选与鉴定[D]. 崔兰明.东北林业大学 2019
[2]神农香菊CiMYB4基因的克隆及对野菊的遗传转化[D]. 王霁佳.东北林业大学 2019
[3]神农香菊CiMYB61基因的克隆及其功能的初步研究[D]. 王蕾.东北林业大学 2018
[4]神农香菊(Chrysanthemum indicum var. aromaticum)CibHLH1基因克隆及其功能的初步研究[D]. 金利妍.东北林业大学 2018
[5]神农香菊单萜合酶基因的克隆及对野菊的遗传转化[D]. 王想.东北林业大学 2018
[6]紫外线UV-B辐射对神农香菊光合及芳香特性的影响[D]. 刘洋.东北林业大学 2017
[7]玉米MYB家族ZmMYB3R基因的克隆及抗逆功能研究[D]. 陈威均.安徽农业大学 2016
[8]神农香菊DiaMYB基因的表达特性及抗逆功能研究[D]. 刘颖竹.东北林业大学 2016
[9]神农香菊DiaMYB基因克隆及功能分析[D]. 高耀辉.东北林业大学 2014
[10]神农香菊(Dendranthema indicum var.aromaticum)遗传转化体系的建立及其叶片表皮毛初步研究[D]. 吕明月.东北林业大学 2013
本文编号:3196705
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