甘蔗部分磷素响应关键基因的克隆及表达分析

发布时间：2021-12-17 23:47

　　磷素作为甘蔗生长发育的必需肥料元素之一,在甘蔗生长发育的各个阶段起着至关重要的作用,如适量施磷不仅可以促进甘蔗根、茎、叶等组织器官的形态建成,而且可以有效改善甘蔗茎径、有效茎数、单茎重,进而贡献于甘蔗产量的增加。研究者们对我国多个蔗区调查研究发现,大部分蔗区的有效磷含量仍处于中等以下水平,且蔗区的磷素利用效率也相对低下,仅为6.7%-15.3%。近年来,人们通过对一些模式植物拟南芥、水稻进行研究发现,通过分子手段进行磷高效种质材料的改良、创新可大大改善植物自身磷素利用率过低这一现状。本研究以转录组测序建立的unigene数据库为基础,对其中参与甘蔗磷素响应调控基因进行发掘。并以转录组测序所获序列为模板,设计特异性克隆引物,对其中的部分关键基因完成克隆和表达模式分析。旨在揭示甘蔗磷素响应调控过程的相应基因,为下一步进行磷高效甘蔗种质创新和筛选鉴定奠定基础。主要结果与结论如下:1.应用转录组测序建立的unigene数据库对甘蔗磷素响应调控基因完成注释,从中我们共注释出130条unigene信息,它们分别编码甘蔗的ScPHR1-3（7 条）、ScSPX1-6（12 条）、ScPAP2（4 条... 

【文章来源】：福建农林大学福建省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 综述
    1 研究背景
        1.1 甘蔗简介
        1.2 我国甘蔗生产现状及面临的问题
        1.3 磷与甘蔗生长
    2 研究现状
        2.1 植物磷素响应调控的研究现状
        2.2 激素物质合成、转导与磷素响应调控
        2.3 磷酸酶合成、代谢与磷素响应调控
        2.4 磷酸转运体与磷素响应调控
        2.5 含SPX结构基因与磷素响应调控
        2.6 转录调控与磷素响应调控
        2.7 microRNA与磷素响应调控
    3 本研究立论依据及研究意义
    4 技术路线
第二章 材料与方法
    1 材料
    2 药品与试剂
    3 实验方法
        3.1 甘蔗磷素响应调控基因的发掘
        3.2 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6基因的克隆
        3.3 生物信息学分析
        3.4 组织特异性表达分析
        3.5 亚细胞定位分析
        3.6 原核表达分析
第三章 结果与分析
    0 甘蔗磷素响应调控基因的注释
    1 甘蔗ScPHR1-3及ScSPX1-6基因的克隆
    2 基于甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6基因的生物信息学分析
        2.1 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6蛋白一级结构预测
        2.2 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6蛋白二级结构预测
        2.3 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6蛋白信号肽预测
        2.4 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6蛋白亲水性/疏水性分析
        2.5 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6蛋白结构域分析
        2.6 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6基因功能预测分析
        2.7 甘蔗ScPHR1-3和ScSPX1-6基因同源性分析及系统发育树构建
    3 组织特异性表达分析结果
    4 亚细胞定位分析结果
    5 原核表达分析结果
第四章 讨论与展望
    1 讨论
        1.1 甘蔗磷素响应调控基因的注释
        1.2 甘蔗PHRs家族基因的克隆及表达分析
        1.3 甘蔗SPXs家族基因的克隆及表达分析
    2 展望
参考文献
附录
    附录A 甘蔗转录组数据库中磷素响应调控基因的注释
    附录B 甘蔗样品材料RNA的提取及cDNA第一链的合成
    附录C 本研究中所用引物信息
    附录D 本研究中克隆所获序列
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米磷转运蛋白基因ZmPht3;1的克隆和功能分析[J]. 吴珊,林丹.  生物技术通报. 2016(12)
[2]小麦低磷响应基因的筛选与表达分析[J]. 尚文静,贾利华,史磊,林德立,刘娜,郑文明.  中国农业大学学报. 2016(10)
[3]豆科植物Pht1磷转运蛋白家族基因的研究进展[J]. 陈丽玉,秦璐,赵静,廖红.  大豆科学. 2015(06)
[4]磷素对不同基因型甘蔗生长的影响[J]. 赵丽萍,刘家勇,昝逢刚,赵培方,赵俊,朱建荣,杨昆,覃伟,姚丽,夏红明,陈学宽,吴才文.  湖南农业大学学报(自然科学版). 2015(06)
[5]优化施肥对甘蔗产量、养分吸收及肥料利用率的影响[J]. 黄振瑞,周文灵,江永,李奇伟,陈清,张福锁.  热带作物学报. 2015(09)
[6]拟南芥SPX1蛋白原核表达及纯化分析[J]. 胡涛,安艳,吕群丹,徐英武.  生物技术通报. 2015(08)
[7]滨麦草与百萨偃麦草PHR1基因的克隆及序列分析[J]. 张雪莹,李太强,王洪刚,李兴锋.  山东农业科学. 2015(08)
[8]磷水平对不同基因型甘蔗苗期根系性状的影响[J]. 郑超,李奇伟,黄振瑞,敖俊华,刘可星.  热带农业科学. 2015(02)
[9]广西桂南蔗区土壤养分状况调查分析[J]. 曾艳,黄金生,周柳强,谢如林,刘永贤,谭裕模,谭宏伟.  南方农业学报. 2014(12)
[10]滇西南勐永蔗区土壤肥力的综合评价[J]. 方志存,刘少春,高欣欣,刀静梅.  作物研究. 2015(01)

博士论文
[1]水稻独脚金内酯转运蛋白同源基因参与根毛发育及响应外界氮磷养分的研究[D]. 冯永坤.中国农业大学 2016
[2]拟南芥WRKY28和WRKY42调控磷吸收和转运的机制研究[D]. 张飞萃.中国农业大学 2015
[3]小麦磷转运蛋白基因TaPHT2;1和TaPT2介导植株吸收利用磷素的生物学功能研究[D]. 郭程瑾.河北农业大学 2014
[4]拟南芥WRKY45转录因子参与响应低磷胁迫的实验证据[D]. 王慧.中国农业大学 2014
[5]低磷胁迫诱导植物酸性磷酸酶的分子调控机制[D]. 张烨.清华大学 2014
[6]水稻磷信号和磷平衡中心调控因子的负反馈调控机制研究[D]. 王智烨.浙江大学 2013
[7]水稻磷酸盐转运体PHT1家族翻译后调控的分子机制研究[D]. 陈婕妤.浙江大学 2013
[8]水稻磷素吸收的生理和分子基础研究[D]. 韩胜芳.河北农业大学 2009

硕士论文
[1]水稻磷转运蛋白基因OsPht2;1的功能研究[D]. 史书林.南京农业大学 2013
[2]水稻低磷胁迫响应转录因子基因OsWRKY1的表达模式与功能鉴定[D]. 戴晓莉.南京农业大学 2012
[3]水稻miR393基因家族的表达模式及其对植株生长发育的影响[D]. 解亚坤.浙江大学 2011
[4]甘蔗与斑茅杂交后代GISH体系构建及F1染色体组成[D]. 吴嘉云.福建农林大学 2010
[5]玉米根系对低磷胁迫响应的转录组分析[D]. 许长征.山东大学 2009
[6]水稻OsSPX家族表达特征分析[D]. 黄红杰.浙江大学 2006
[7]土壤无机磷组成及生物有效性研究[D]. 陆海明.扬州大学 2003



本文编号：3541191