蓖麻Lm型雌性系花序发育相关的PLC家族基因的功能鉴定
发布时间:2021-05-20 21:56
蓖麻是世界十大油料作物之一,具有极高的经济价值。蓖麻花序的生长发育是影响蓖麻单产因素之一,本实验室前期研究表明PLC基因家族与Lm型蓖麻的花序发育相关。为了研究PLC家族基因在调控蓖麻Lm型雌性系花序发育过程中的功能,本课题以蓖麻Lm型雌性aLmAB2为研究对象,首先对PLC家族6个基因、蛋白质分别进行生物信息学分析和亚细胞定位分析;然后通过荧光定量PCR对PLC基因家族6个基因在蓖麻Lm型雌性系aLmAB2单雌、标雌、两性三种类型花序不同发育时期的表达量进行分析;通过PLC家族6个基因分别在拟南芥中异源过表达,确定每个基因对拟南芥花序发育的影响;最后分析PLC家族6个基因之间的相互关系。实验结果如下:生物信息学分析和亚细胞定位分析,结果表明:蓖麻PLC家族6个基因的全长为1 796-2 163 bp,蛋白质的分子量为62.19-68.95 ku;PLC蛋白质的均为亲水性、不稳定蛋白质,它们之间的氨基酸序列具有较高的同源性,为68.03%;除PLC2N外的其他5个蛋白质均为非分泌蛋白质;预测PLC2N蛋白质定位于线粒体,其他5个蛋白质定位在其他细胞器;PLC蛋白质均没有模体结构;除PL...
【文章来源】:内蒙古民族大学内蒙古自治区
【文章页数】:92 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1 蓖麻概述
1.1 蓖麻的生物学特性
1.2 蓖麻的综合利用价值
1.2.1 蓖麻在能源化工领域的应用
1.2.2 蓖麻在生物医药领域的应用
1.2.3 蓖麻在土壤重金属污染修复领域的应用
1.2.4 蓖麻在其他领域的应用
1.3 蓖麻的遗传育种研究
1.3.1 蓖麻的高产育种研究
1.3.2 蓖麻的品质育种研究
1.3.3 蓖麻的抗逆育种研究
2 磷脂酶C的研究进展
2.1 磷脂酶C的分类与结构
2.2 磷脂酶C的信号转导途径
2.3 PLC基因调节植物花序发育方面的研究进展
3 蓖麻花序发育研究进展
3.1 其他植物花序发育研究进展
3.2 国内外蓖麻花序发育研究进展
3.3 PLC基因对蓖麻花序发育作用的研究
4 本研究的目的意义
第二章 蓖麻PLC家族基因的生物信息学及亚细胞定位分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 核酸及氨基酸序列来源
1.1.3 菌株与载体
1.1.4 仪器设备
1.1.5 试剂
1.1.6 培养基组成
1.2 方法
1.2.1 生物信息学分析
1.2.2 亚细胞定位分析
2 结果与分析
2.1 蓖麻PLC家族基因的生物信息学分析结果
2.1.1 理化性质分析
2.1.2 蓖麻PLC基因的氨基酸序列比对分析
2.1.3 疏水性分析
2.1.4 跨膜区分析
2.1.5 亚细胞定位预测
2.1.6 蓖麻PLC基因家族蛋白质结构域分析及motif搜索结果
2.1.7 信号肽预测
2.1.8 Coil区分析
2.1.9 蛋白质二级结构预测结果
2.1.10 蛋白质三级结构预测结果
2.2 蓖麻PLC家族基因的亚细胞定位结果
2.2.1 亚细胞定位载体构建结果
2.2.2 亚细胞定位载体转化农杆菌后的PCR鉴定结果
2.2.3 蓖麻PLC家族基因的亚细胞定位结果
3 小结
第三章 蓖麻Lm雌性系花序中PLCs基因表达特征分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 仪器设备
1.1.3 试剂
1.2 方法
1.2.1 总RNA的提取
1.2.2 cDNA的合成
1.2.3 引物设计及合成
1.2.4 RT-qPCR反应
1.2.5 PLC家族基因的表达量分析
2 结果与分析
2.1 总RNA的提取结果
2.2 PLC家族基因的表达量分析结果
2.2.1 每个基因在不同类型花序的不同发育时期的表达量分析
2.2.2 PLC家族基因在同一类型花序的相同发育时间的表达量分析
3 小结
第四章 PLC家族基因在拟南芥中的过表达研究
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 载体及菌株
1.1.3 仪器设备
1.1.4 试剂
1.2 方法
1.2.1 过表达载体pCAMBIA1390-PLCs的构建
1.2.2 过表达载体对拟南芥的遗传转化
1.2.3 过表达拟南芥的筛选
1.2.4 过表达拟南芥抗性植株的分子水平鉴定
1.2.5 过表达拟南芥抗性植株的生物学水平鉴定
1.2.6 PLC家族基因间的相互关系分析
2 结果
2.1 过表达载体的构建结果
2.1.1 pC1390U载体质粒双酶切结果
2.1.2 过表达载体pC1390U-PLCs质粒PCR鉴定
2.1.3 pC1390U-PLCs农杆菌质粒PCR鉴定
2.2 植物过表达载体对拟南芥植株的遗传转化结果
2.3 过表达拟南芥抗性植株的分子水平检测
2.3.1 过表达拟南芥抗性植株基因组的PCR检测
2.3.2 过表达拟南芥抗性植株基因组的RT-qPCR检测
2.4 过表达拟南芥抗性植株的生物学水平检测
2.4.1 过表达拟南芥植株移栽前表型结果分析
2.4.2 过表达拟南芥植株15 d表型结果分析
2.4.3 过表达拟南芥植株35d表型结果分析
2.5 PLC家族基因的相互关系分析
3 小结
第五章 讨论与结论
1 讨论
1.1 PLCs蛋白质生物信息学定位预测与亚细胞定位实验结果一致性分析
1.2 PLC基因调控植物花序的作用机制探讨
2 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】:
期刊论文
[1]Transcriptome profiling reveals phase-specific gene expression in the developing barley inflorescence[J]. Huiran Liu,Gang Li,Xiujuan Yang,Hendrik N.J.Kuijer,Wanqi Liang,Dabing Zhang. The Crop Journal. 2020(01)
[2]Contributions of root cell wall polysaccharides to Cu sequestration in castor(Ricinus communis L.)exposed to different Cu stresses[J]. Chao Ren,Yongbo Qi,Guoyong Huang,Shiyuan Yao,Jinwei You,Hongqing Hu. Journal of Environmental Sciences. 2020(02)
[3]蓖麻种子形成过程中脂肪酸的累积规律[J]. 常如慧,赵文博,李岩,陈晓凤,李国瑞,赵永,李丽丽,杨丽凤,黄凤兰. 江苏农业科学. 2019(22)
[4]不同花序修剪长度对阳光玫瑰葡萄商品性状的影响[J]. 王巧玲,张硕彤,戚钰皎. 安徽农业科学. 2019(22)
[5]能源植物蓖麻抗逆生理学的研究进展[J]. 彭晓媛,蔺吉祥,李书鑫,郭娜,杨青杰. 中国农学通报. 2019(32)
[6]蓖麻种子萌发与幼苗生长对盐胁迫的生理响应[J]. 王亚,杨俊芳,王宙,曹越,张宏斌,王宏伟. 山西农业科学. 2019(10)
[7]蓖麻RcSEC14p基因的克隆及低温胁迫下的表达分析[J]. 王晓宇,李敏,刘栩铭,卜祥琪,丁雪,张继星. 分子植物育种. 2019(13)
[8]不同花序整形方式对葡萄果穗生长及品质的影响[J]. 方子祥,迟丽华. 吉林农业. 2019(03)
[9]赤霉素对阳光玫瑰葡萄冬果花序拉长及果实品质的影响[J]. 林玲,时晓芳,曹雄军,白杨,韩佳宇,郭荣荣,张瑛,白先进. 中国南方果树. 2019(01)
[10]蓖麻RcTIP1;2与RcTIP1;3基因的克隆及低温胁迫下的表达分析[J]. 王晓宇,刘栩铭,姚光磊,李敏,段琼,张继星. 分子植物育种. 2019(12)
硕士论文
[1]重组蓖麻毒素RTA的制备及其抗肿瘤活性研究[D]. 焦鹏燕.华东理工大学 2018
[2]甘蓝型油菜主花序长度和茎高相关基因的定位分析[D]. 张莉.西南大学 2018
[3]蓖麻不同类型花序的DNA甲基化与蛋白质组学差异研究[D]. 赵永.内蒙古民族大学 2017
[4]花前喷施赤霉素对品丽珠葡萄花序梗和浆果品质的影响[D]. 孙丹.东北林业大学 2017
[5]种植密度对矮化蓖麻品种产量及其群体光合性能影响的研究[D]. 贾娟霞.内蒙古民族大学 2008
[6]蓖麻株高矮化生理生化基础的初步研究[D]. 张东泽.内蒙古农业大学 2006
[7]砷超富集植物的超微结构、形态特征及其植物修复效果[D]. 谢华.广西大学 2004
本文编号:3198494
【文章来源】:内蒙古民族大学内蒙古自治区
【文章页数】:92 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1 蓖麻概述
1.1 蓖麻的生物学特性
1.2 蓖麻的综合利用价值
1.2.1 蓖麻在能源化工领域的应用
1.2.2 蓖麻在生物医药领域的应用
1.2.3 蓖麻在土壤重金属污染修复领域的应用
1.2.4 蓖麻在其他领域的应用
1.3 蓖麻的遗传育种研究
1.3.1 蓖麻的高产育种研究
1.3.2 蓖麻的品质育种研究
1.3.3 蓖麻的抗逆育种研究
2 磷脂酶C的研究进展
2.1 磷脂酶C的分类与结构
2.2 磷脂酶C的信号转导途径
2.3 PLC基因调节植物花序发育方面的研究进展
3 蓖麻花序发育研究进展
3.1 其他植物花序发育研究进展
3.2 国内外蓖麻花序发育研究进展
3.3 PLC基因对蓖麻花序发育作用的研究
4 本研究的目的意义
第二章 蓖麻PLC家族基因的生物信息学及亚细胞定位分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 核酸及氨基酸序列来源
1.1.3 菌株与载体
1.1.4 仪器设备
1.1.5 试剂
1.1.6 培养基组成
1.2 方法
1.2.1 生物信息学分析
1.2.2 亚细胞定位分析
2 结果与分析
2.1 蓖麻PLC家族基因的生物信息学分析结果
2.1.1 理化性质分析
2.1.2 蓖麻PLC基因的氨基酸序列比对分析
2.1.3 疏水性分析
2.1.4 跨膜区分析
2.1.5 亚细胞定位预测
2.1.6 蓖麻PLC基因家族蛋白质结构域分析及motif搜索结果
2.1.7 信号肽预测
2.1.8 Coil区分析
2.1.9 蛋白质二级结构预测结果
2.1.10 蛋白质三级结构预测结果
2.2 蓖麻PLC家族基因的亚细胞定位结果
2.2.1 亚细胞定位载体构建结果
2.2.2 亚细胞定位载体转化农杆菌后的PCR鉴定结果
2.2.3 蓖麻PLC家族基因的亚细胞定位结果
3 小结
第三章 蓖麻Lm雌性系花序中PLCs基因表达特征分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 仪器设备
1.1.3 试剂
1.2 方法
1.2.1 总RNA的提取
1.2.2 cDNA的合成
1.2.3 引物设计及合成
1.2.4 RT-qPCR反应
1.2.5 PLC家族基因的表达量分析
2 结果与分析
2.1 总RNA的提取结果
2.2 PLC家族基因的表达量分析结果
2.2.1 每个基因在不同类型花序的不同发育时期的表达量分析
2.2.2 PLC家族基因在同一类型花序的相同发育时间的表达量分析
3 小结
第四章 PLC家族基因在拟南芥中的过表达研究
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 载体及菌株
1.1.3 仪器设备
1.1.4 试剂
1.2 方法
1.2.1 过表达载体pCAMBIA1390-PLCs的构建
1.2.2 过表达载体对拟南芥的遗传转化
1.2.3 过表达拟南芥的筛选
1.2.4 过表达拟南芥抗性植株的分子水平鉴定
1.2.5 过表达拟南芥抗性植株的生物学水平鉴定
1.2.6 PLC家族基因间的相互关系分析
2 结果
2.1 过表达载体的构建结果
2.1.1 pC1390U载体质粒双酶切结果
2.1.2 过表达载体pC1390U-PLCs质粒PCR鉴定
2.1.3 pC1390U-PLCs农杆菌质粒PCR鉴定
2.2 植物过表达载体对拟南芥植株的遗传转化结果
2.3 过表达拟南芥抗性植株的分子水平检测
2.3.1 过表达拟南芥抗性植株基因组的PCR检测
2.3.2 过表达拟南芥抗性植株基因组的RT-qPCR检测
2.4 过表达拟南芥抗性植株的生物学水平检测
2.4.1 过表达拟南芥植株移栽前表型结果分析
2.4.2 过表达拟南芥植株15 d表型结果分析
2.4.3 过表达拟南芥植株35d表型结果分析
2.5 PLC家族基因的相互关系分析
3 小结
第五章 讨论与结论
1 讨论
1.1 PLCs蛋白质生物信息学定位预测与亚细胞定位实验结果一致性分析
1.2 PLC基因调控植物花序的作用机制探讨
2 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】:
期刊论文
[1]Transcriptome profiling reveals phase-specific gene expression in the developing barley inflorescence[J]. Huiran Liu,Gang Li,Xiujuan Yang,Hendrik N.J.Kuijer,Wanqi Liang,Dabing Zhang. The Crop Journal. 2020(01)
[2]Contributions of root cell wall polysaccharides to Cu sequestration in castor(Ricinus communis L.)exposed to different Cu stresses[J]. Chao Ren,Yongbo Qi,Guoyong Huang,Shiyuan Yao,Jinwei You,Hongqing Hu. Journal of Environmental Sciences. 2020(02)
[3]蓖麻种子形成过程中脂肪酸的累积规律[J]. 常如慧,赵文博,李岩,陈晓凤,李国瑞,赵永,李丽丽,杨丽凤,黄凤兰. 江苏农业科学. 2019(22)
[4]不同花序修剪长度对阳光玫瑰葡萄商品性状的影响[J]. 王巧玲,张硕彤,戚钰皎. 安徽农业科学. 2019(22)
[5]能源植物蓖麻抗逆生理学的研究进展[J]. 彭晓媛,蔺吉祥,李书鑫,郭娜,杨青杰. 中国农学通报. 2019(32)
[6]蓖麻种子萌发与幼苗生长对盐胁迫的生理响应[J]. 王亚,杨俊芳,王宙,曹越,张宏斌,王宏伟. 山西农业科学. 2019(10)
[7]蓖麻RcSEC14p基因的克隆及低温胁迫下的表达分析[J]. 王晓宇,李敏,刘栩铭,卜祥琪,丁雪,张继星. 分子植物育种. 2019(13)
[8]不同花序整形方式对葡萄果穗生长及品质的影响[J]. 方子祥,迟丽华. 吉林农业. 2019(03)
[9]赤霉素对阳光玫瑰葡萄冬果花序拉长及果实品质的影响[J]. 林玲,时晓芳,曹雄军,白杨,韩佳宇,郭荣荣,张瑛,白先进. 中国南方果树. 2019(01)
[10]蓖麻RcTIP1;2与RcTIP1;3基因的克隆及低温胁迫下的表达分析[J]. 王晓宇,刘栩铭,姚光磊,李敏,段琼,张继星. 分子植物育种. 2019(12)
硕士论文
[1]重组蓖麻毒素RTA的制备及其抗肿瘤活性研究[D]. 焦鹏燕.华东理工大学 2018
[2]甘蓝型油菜主花序长度和茎高相关基因的定位分析[D]. 张莉.西南大学 2018
[3]蓖麻不同类型花序的DNA甲基化与蛋白质组学差异研究[D]. 赵永.内蒙古民族大学 2017
[4]花前喷施赤霉素对品丽珠葡萄花序梗和浆果品质的影响[D]. 孙丹.东北林业大学 2017
[5]种植密度对矮化蓖麻品种产量及其群体光合性能影响的研究[D]. 贾娟霞.内蒙古民族大学 2008
[6]蓖麻株高矮化生理生化基础的初步研究[D]. 张东泽.内蒙古农业大学 2006
[7]砷超富集植物的超微结构、形态特征及其植物修复效果[D]. 谢华.广西大学 2004
本文编号:3198494
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