兴安落叶松UDP焦磷酸化酶基因启动子的克隆及功能分析

发布时间：2023-01-08 13:39

　　UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）是糖类代谢途径中的关键酶,它催化葡萄糖1-磷酸（Glc 1-P）和UTP产生UDP-葡萄糖（UDP-Glc）和焦磷酸盐的可逆反应。UDP-葡萄糖是胼胝质和纤维素合成中所必须的前体物质,因此,可通过调控UGPase的表达调控纤维素的合成进而实现林木材质的有效调控。在前期研究中我们分离了兴安落叶松UDP焦磷酸化酶基因（LgUGPase）,并通过转基因研究证实该基因的过量表达能够促进植物的营养生长,增加纤维素的含量。为深入探究LgUGPase基因的表达特性,本研究分离了兴安落叶松LgUGPase基因启动子序列并对其顺式表达作用元件进行了分析;构建植物双元表达载体,采用农杆菌介导法转化拟南芥,并通过GUS组织化学染色研究了LgUGPase基因的表达特性。具体研究结果如下:1.利用Tail-PCR的技术克隆了1376bp的LgUGPase基因上游序列。利用PlantCARE对该序列进行预测与分析发现,其含有TATA-BOX、CAAT-BOX等启动子基本元件,同时包含光元素响应元件,低温和干旱等逆境响应元件,赤霉素、茉莉酸甲酯和生长素等植物激素响应元件。由此... 

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 启动子的研究进展
    1.3 启动子的基本结构及特征
        1.3.1 启动子的结构
        1.3.2 启动子的特征
    1.4 启动子的类型
        1.4.1 组成型启动子
        1.4.2 诱导型启动子
        1.4.3 组织特异性启动子
    1.5 技术路线图
    1.6 本研究的主要内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株及载体
        2.1.3 主要试剂
        2.1.4 主要试剂配制
        2.1.5 实验所用引物
    2.2 兴安落叶松LgUGPase基因启动子的分离
        2.2.1 兴安落叶松基因组DNA的提取
        2.2.2 TAIL-PCR技术原理
        2.2.3 特异性引物设计
        2.2.4 TAIL-PCR反应
        2.2.5 LgUGPase基因启动子全长序列扩增
        2.2.6 PCR产物回收及TA克隆连接与转化
        2.2.7 重组质粒鉴定
        2.2.8 LgUGPase基因启动子区域的分析和功能预测
    2.3 兴安落叶松LgUGPase基因启动子植物表达载体构建
        2.3.1 设计重组引物克隆目的片段
        2.3.2 pORE-R1载体的酶切
        2.3.3 LgUGPase基因启动子片段和pORE-R1载体的连接反应
        2.3.4 pLgUGPase::GUS重组载体的鉴定
        2.3.5 pORER1-pLgUGPase::GUS重组质粒的酶切鉴定
    2.4 兴安落叶松LgUGPase基因启动子转化拟南芥
        2.4.1 pORER1-pLgUGPase::GUS重组质粒转化农杆菌
        2.4.2 农杆菌转化拟南芥
        2.4.3 转基因拟南芥的筛选与鉴定
        2.4.4 转基因拟南芥的GUS染色
3 实验结果与分析
    3.1 兴安落叶松总DNA的提取
    3.2 兴安落叶松LgUGPase启动子的克隆
    3.3 兴安落叶松LgUGPase基因启动子结果与序列分析
    3.4 植物表达载体的构建
    3.5 农杆菌的转化及鉴定
    3.6 拟南芥的遗传转化及鉴定
    3.7 转基因拟南芥的GUS组织化学染色检测
4 讨论
    4.1 UGPase基因的表达特性分析
    4.2 LgUGPase基因启动子序列分析及功能验证
    4.3 LgUGPase基因启动子的用途
5 结论
致谢
参考文献
附录
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]诱导型启动子在植物基因工程中的研究进展[J]. 杨瑞娟,白建荣,李锐,常利芳.  山西农业科学. 2018(02)
[2]TAIL-PCR研究进展及其在畜牧兽医中的应用[J]. 马玲,王志强,覃绍敏,吴健敏.  南方农业学报. 2017(05)
[3]杨树次生壁纤维素合酶的表达与互作模式分析[J]. 魏凯莉,周厚君,江成,赵岩秋,宋学勤,卢孟柱.  林业科学研究. 2017(02)
[4]启动子的类型及应用[J]. 贺飞燕,闫建俊,白云凤,冯瑞云,施俊凤.  山西农业科学. 2017(01)
[5]水稻OsERF96应答病原菌的表达及启动子的功能分析[J]. 牟少亮,申磊,石星辰,官德义,何水林.  植物遗传资源学报. 2017(01)
[6]植物启动子研究进展[J]. 雒雅婧,李杰,张爽,杜克久.  北方园艺. 2015(22)
[7]植物启动子研究进展[J]. 李田,孙景宽,刘京涛.  生物技术通报. 2015(02)
[8]启动子结构和功能研究进展[J]. 王婧,李冰,刘翠翠,朱阵,张继瑜.  生物技术通报. 2014(08)
[9]组织特异性启动子在作物基因工程中的研究进展[J]. 贺红霞,陈亮,林春晶,柳青.  中国农学通报. 2014(09)
[10]植物诱导型启动子研究进展[J]. 孙芳芳,宋洪元.  南方园艺. 2014(02)

硕士论文
[1]兴安落叶松纤维素合酶基因的克隆及特性分析[D]. 齐菲.内蒙古大学 2017
[2]水稻病原诱导启动子POs2H16顺式作用元件的分离与鉴定[D]. 何康.山东农业大学 2016
[3]兴安落叶松KNOX基因的克隆及特性分析[D]. 李雪辉.内蒙古农业大学 2015
[4]玉米干旱诱导型基因启动子的克隆及功能分析[D]. 胡瑞学.吉林大学 2011
[5]西瓜玉米黄质环氧化酶基因及启动子的克隆与分析[D]. 张爱华.河北农业大学 2011
[6]花生果种皮特异表达基因及其启动子克隆[D]. 张国林.福建农林大学 2009



本文编号：3728569