盐胁迫下菊花根转录组分析及DgMBF1和DgJAZ1基因的克隆与功能鉴定

发布时间：2021-05-20 23:16

　　菊花（Chrysanthemum grandiflorum Ramat.）是一种因观赏价值和经济价值较高而被广泛种植的观赏植物,但菊花在生产中常常受到盐、碱、干旱、低温等环境的影响,导致其产量降低。高盐会导致菊花的叶片黄化,抑制植株的生长,甚至导致植株死亡。其中转录辅激活因子MBF1和转录因子TIFY蛋白家族在植物的整个生长发育进程以及抵抗多种生物或非生物胁迫中扮演重要角色。此次研究以?神马?菊花为实验材料,采用Illumina HiSeq和单分子测序（SMRT）相结合的技术对菊花根部进行转录组数据的联合分析,从差异表达基因中筛选得出1个转录辅激活因子MBF1基因和1个TIFY转录因子家族JAZ基因并分别遗传转化?神马?菊花,进一步探讨菊花的耐盐分子机制。主要研究结果如下:1.本次研究首次联合Illumina HiSeq和SMRT测序技术对盐胁迫下菊花根部进行转录组测序的分析。基于联合测序技术下得出的全长转录组数据库中共含有550,823条高质量的Unigene,其中大于3kbp的有52,120条。而仅用Illumina HiSeq测序组装后只有19,464条Unigene大于2kbp... 

【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
    1.1 植物耐盐机制的研究
        1.1.1 植物的渗透调节
        1.1.2 植物的抗氧化调节
    1.2 MBF1 转录辅激活因子
        1.2.1 MBF1 的研究进展
        1.2.2 MBF1 的结构
        1.2.3 MBF1 与植物的生长发育
    1.3 TIFY蛋白家族
        1.3.1 TIFY蛋白简述
        1.3.2 TIFY蛋白的分类
        1.3.3 TIFY蛋白在植物逆境中的作用
        1.3.4 JAZ蛋白家族
    1.4 转录组测序技术的研究
        1.4.1 Illumina Hiseq测序技术
        1.4.2 单分子测序技术
        1.4.3 联合转录组测序在植物中的运用
    1.5 研究的内容和意义
    1.6 技术路线
2 菊花转录组联合测序
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料和盐处理
        2.1.2 试验设备仪器
        2.1.3 试验试剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 文库制备和测序
        2.2.2 数据处理和基因功能注释
        2.2.3 长链非编码RNA(LncRNA)预测
        2.2.4 差异表达分析
        2.2.5 荧光定量验证
        2.2.6 盐胁迫下菊花生理指标的测定
    2.3 结果与分析
        2.3.1 转录组测序数据概述
        2.3.2 基因功能注释
        2.3.3 LncRNA预测
        2.3.4 差异表达分析
        2.3.5 响应盐胁迫的差异基因分析
        2.3.6 响应盐胁迫的转录因子
        2.3.7 实时荧光定量PCR验证
        2.3.8 菊花在盐胁迫下的表型和生理变化
        2.3.9 Illumina HiSeq测序数据与SMRT测序数据的比较分析
3 DgMBF1和DgJAZ1 基因的克隆和遗传转化
    3.1 试验材料
        3.1.1 实验仪器
        3.1.2 植物材料、实验主要试剂和菌株
        3.1.3 引物序列
    3.2 实验方法
        3.2.1 菊花总RNA的提取与检测
        3.2.2 cDNA的合成
        3.2.3 引物设计与PCR扩增
        3.2.4 PCR产物的检测与胶回收
        3.2.5 PCR回收产物的连接转化
        3.2.6 基因序列分析
        3.2.7 基因表达载体的构建
        3.2.8 农杆菌感受态的制备
        3.2.9 重组质粒转化农杆菌感受态细胞
        3.2.10 农杆菌介导法转化菊花
        3.2.11 转基因阳性植株的鉴定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 基因序列的全长获得
        3.3.2 转基因植株阳性检测
        3.3.3 DgMBF1 基因的序列分析
        3.3.4 DgJAZ1 基因的序列分析
        3.3.5 转基因菊花植株的愈伤组织及表型观察
4 DgMBF1和DgJAZ1 的耐盐性鉴定
    4.1 试验材料与胁迫处理
        4.1.1 转基因植株的过表达
        4.1.2 特异性表达分析和盐诱导
        4.1.3 盐胁迫处理
    4.2 试验方法
        4.2.1 基因表达水平检测
        4.2.2 盐胁迫下各项指标测定及活性氧含量检测
        4.2.3 数据处理与分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 DgMBF1和DgJAZ1 在菊花不同组织和盐胁迫下的表达
        4.3.2 盐胁迫下菊花的表型及存活率分析
        4.3.3 盐胁迫下菊花的根长和鲜重分析
        4.3.4 盐胁迫下菊花活性氧积累分析
        4.3.5 盐胁迫下菊花抗氧化酶活性和抗氧化相关基因表达量的变化
        4.3.6 盐胁迫下菊花渗透调节物质含量和渗透调节相关基因表达量的变化
5 讨论
    5.1 盐胁迫下菊花全长转录组信息分析
        5.1.1 与生物膜系统相关的盐响应基因
        5.1.2 与抗氧化系统相关的盐响应基因
        5.1.3 与渗透调节系统相关的盐响应基因
        5.1.4 盐胁迫下的信号转导
    5.2 转基因菊花的耐盐机理探讨
        5.2.1 转DgMBF1 基因菊花耐盐机理探讨
        5.2.2 转DgJAZ1 基因菊花盐敏感机理探讨
6 结论
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3198604