棉花GhGA20ox1基因的克隆及表达研究

发布时间：2022-12-22 18:59

　　棉花是一种重要的经济作物,具有十分明显的杂种优势。但目前我国棉花杂种优势的利用和基础研究相对滞后。植物雄性不育是杂种优势利用的基础,其产生的机理极其复杂,至今尚未得到完全解析。本研究以棉花细胞质雄性不育系晋A及其同核异质保持系不同发育时期的花蕾为研究材料,克隆GA20-氧化酶1基因（GhGA20ox1）,并对其进行生物信息学分析,通过对赤霉素20氧化酶1基因在棉花不育系和保持系中的差异研究,探讨棉花GA20ox1在植株生长和发育过程中的生物学功能,为研究赤霉素20-氧化酶1基因与CMS的相关性及解析GA对棉花花药发育调控机制提供基础。研究结果如下:1.采用同源克隆的方法,克隆获得棉花GhGA20ox1基因cDNA及基因组DNA全长序列,并进行生物信息学分析。棉花晋A不育系及其保持系GhGA20ox1基因cDNA均为1107 bp,编码368 aa;基因组DNA全长均为1707 bp,均由3个外显子和2个内含子组成。通过蛋白多序列比对分析发现GhGA20ox1蛋白的保守性一般,仅在保守结构域内相对保守。2.采用qRT-PCR对棉花晋A不育系及其保持系小孢子败育前、败育时期和败育后时期的G... 

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文缩略词及中文对照
第一章 文献综述
    1 棉花概述
    2 细胞质雄性不育研究进展
        2.1 细胞质雄性不育
        2.2 棉花中细胞质雄性不育的研究进展
    3 赤霉素的研究进展
        3.1 赤霉素简介
        3.2 赤霉素的生物学功能
        3.3 赤霉素合成关键酶
    4 GA功能研究及与CMS的关系
    5 本研究的目的意义
    6 技术路线
第二章 GhGA20ox1基因的克隆与生物信息学分析
    1 材料与方法
        1.1 材料
            1.1.1 RNA提取材料
            1.1.2 DNA提取材料
        1.2 实验试剂与仪器
            1.2.1 实验试剂
            1.2.2 实验仪器
        1.3 实验方法
            1.3.1 引物设计
            1.3.2 DNA的提取
            1.3.3 RNA的提取
            1.3.4 cDNA序列的合成
            1.3.5 PCR扩增反应
            1.3.6 琼脂糖凝胶电泳检测
            1.3.7 切胶回收
            1.3.8 连接与转化
            1.3.9 序列生物信息学分析
    2 结果与分析
        2.1 棉花GhGA20ox1基因cDNA克隆
            2.1.1 RNA质量检测
            2.1.2 棉花GhGA20ox1基因cDNA克隆的电泳检测
            2.1.3 晋A不育系及其保持系中GhGA20ox1基因cDNA测序结果分析
        2.2 棉花GhGA20ox1基因基因组DNA克隆
            2.2.1 提取的DNA质量检测
            2.2.2 棉花GhGA20ox1基因基因组DNA克隆的电泳检测
            2.2.3 棉花GhGA20ox1基因基因组DNA测序结果
        2.3 棉花GhGA20ox1基因序列结构分析
            2.3.1 棉花GhGA20ox1基因结构分析
            2.3.2 棉花GhGA20ox1基因碱基组成分析
        2.4 棉花GhGA20ox1基因生物信息学分析
            2.4.1 GhGA20ox1基因编码的蛋白质一级结构及蛋白质保守结构域分析
            2.4.2 理化性质预测
            2.4.3 GhGA20ox1蛋白质二级结构预测
            2.4.4 GhGA20ox1基因编码的蛋白质三级结构预测
            2.4.5 系统发育树的构建
        2.5 讨论
第三章 GhGA20ox1基因表达分析
    1 材料与方法
        1.1 供试材料
            1.1.1 花蕾的采集
            1.1.2 花蕾发育时期的划分
        1.2 主要试剂和仪器
            1.2.1 主要试剂
            1.2.2 实验仪器
        1.3 试验方法
            1.3.1 总RNA提取
            1.3.2 RNA条带检测与浓度测定
            1.3.3 引物设计
            1.3.4 qRT-PCR cDNA第一链合成
            1.3.5 定量引物检测
            1.3.6 qRT-PCR体系配置
            1.3.7 数据处理
    2 结果与分析
    3 讨论
第四章 全文总结
参考文献
Abstract
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]油菜细胞质雄性不育与线粒体基因组研究进展[J]. 衡双平,魏超,张少恒,傅廷栋,沈金雄.  中国油料作物学报. 2018(01)
[2]水稻细胞质雄性不育及育性恢复研究进展[J]. 刘石锋,陈倩,洪广成,胡骏,秦小健.  植物生理学报. 2018(01)
[3]赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系[J]. 巴青松,张改生,李桂萍,张根生,周丽娟,宋运贤,陈楚,傅兆麟.  麦类作物学报. 2017(03)
[4]西洋参赤霉素20-氧化酶基因的克隆与序列分析[J]. 孙同玉,祝娟,孙鹏,廖登群,李先恩,祁建军.  中草药. 2015(11)
[5]玉米CMS-C不育系及保持系vdac基因的克隆与表达分析[J]. 王继玥,汪生庆,曹墨菊.  核农学报. 2014(07)
[6]水稻雄配子不育突变体mga36的鉴定与初步分析[J]. 杨绍华,陈睿,刘华清,周淑芬,王锋.  福建农业学报. 2012(10)
[7]油菜雄性不育系160S育性转换中保护酶活性变化[J]. 沈亮余,李荣冲,王瑞雪,邹燕,张涛,龚慧明.  重庆师范大学学报(自然科学版). 2012(01)
[8]水稻细胞质雄性不育育性恢复研究进展[J]. 张金伟,谢建坤,李霞,万勇,罗向东.  安徽农业科学. 2010(31)
[9]棉花细胞质雄性不育研究进展[J]. 赵海燕,黄晋玲.  现代农业科技. 2010(07)
[10]小麦TaGA20ox2基因的克隆及分析[J]. 武晶,孔秀英,高丽峰,任正隆,贾继增.  中国农业科学. 2009(10)

博士论文
[1]马铃薯赤霉素合成代谢途径关键酶基因GA2ox1、GA20ox1的克隆与功能分析[D]. 石建斌.青海大学 2016

硕士论文
[1]三裂棉D8细胞质雄性不育系Zhong41A败育机理的研究[D]. 杨黎.华中农业大学 2017
[2]赤霉素对莲株型影响及其相关基因克隆与时空表达分析[D]. 李四游.华中农业大学 2015
[3]谷子萌发过程中贮藏物质变化及赤霉素代谢关键酶基因表达的分析[D]. 柯贞进.山西农业大学 2015
[4]棉花温敏雄性不育系特棉S-1生长发育及育性转换规律研究[D]. 唐海明.湖南农业大学 2005



本文编号：3723857