高山离子芥磷脂酶Dγ（CbPLDγ）基因克隆及其表达产物对干旱胁迫的响应

发布时间：2023-04-02 21:28

　　植物在生长发育过程中,常常会遭受多种环境胁迫因素的影响,包括干旱、低温、盐碱、重金属等,这对植物的生长发育以及农作物的生产造成了很大的影响,而在诸多的影响因素中,干旱胁迫对植物的危害尤为严重。植物遭受胁迫的主要表现之一是质膜受到破坏,膜脂降解酶在此过程中发挥重要作用。磷脂酶D(PLD)是一种非常重要的细胞磷脂代谢酶,在信号转导、逆境防御反应以及种子萌发等过程中都扮演着重要角色。植物激素脱落酸(ABA)在植物对寒冷、干旱和盐胁迫的响应中也起着至关重要的作用。本研究使用PCR和RACE技术从高山离子芥中克隆得到磷脂酶Dγ(Cb PLDγ)基因,并采用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)研究Cb PLDγ基因在不同组织及不同胁迫条件下的相对表达;此外还探讨了干旱胁迫下高山离子芥PLD及ABA之间的关系,同时在模式植物拟南芥中研究了干旱胁迫下ABA对野生型拟南芥(WT)及PLDγ基因缺失型突变体(pldγ)株系种子萌发、膜系统及渗透调节物质的影响。研究结果如下:(1)从高山离子芥中克隆得到磷脂酶Dγ基因(Cb PLDγ)(Genebank No.:MF951104),对其结构组成进行分析预测...

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中文摘要
Abstract
缩写词表
第1章 文献综述
    1.1 磷脂酶D(PLD)研究进展
        1.1.1 植物中的PLD
        1.1.2 PLD的生化特性
        1.1.3 PLD基因的克隆、亚细胞定位定位及组织分布
        1.1.4 PLD在植物逆境胁迫中的分子生物学机理
            1.1.4.1 PLD参与膜脂降解过程
            1.1.4.2 PLD能够与功能蛋白相互作用
            1.1.4.3 PLD参与植物逆境信号转导过程
            1.1.4.4 PLDγ基因在植物逆境信号转导过程中的作用
    1.2 ABA对环境胁迫的响应
    1.3 干旱胁迫对植物的影响
    1.4 高山冰缘植物高山离子芥研究进展
    1.5 立题依据及研究的目的意义
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料培养
        2.1.2 菌株与载体
        2.1.3 酶及各种生化试剂
        2.1.4 主要实验仪器
        2.1.5 实验中PCR引物
    2.2 实验方法
        2.2.1 高山离子芥总RNA的提取及反转录
        2.2.2 高山离子芥磷脂酶Dγ基因CbPLDγ的克隆
            2.2.2.1 CbPLDγ中间片段第一次克隆
            2.2.2.2 CbPLDγ中间片段第二次克隆
            2.2.2.3 3′RACE
            2.2.2.4 5′RACE
        2.2.3 CbPLDγ基因生物信息学分析
        2.2.4 CbPLDγ基因组织特异性表达分析
        2.2.5 不同的胁迫处理
        2.2.6 CbPLDγ基因在多种胁迫下的表达分析
        2.2.7 高山离子芥磷脂酶D活性的测定
        2.2.8 高山离子芥ABA含量的测定
        2.2.9 相对电导率的测定
        2.2.10 丙二醛(MDA)含量的测定
        2.2.11 脯氨酸(Pro)含量的测定
        2.2.12 可溶性蛋白(SP)含量的测定
    2.3 数据统计及分析
第3章 结果与分析
    3.1 高山离子芥磷脂酶Dγ基因克隆及表达分析
        3.1.1 高山离子芥总RNA的提取
        3.1.2 高山离子芥CbPLDγ中间片段的克隆
            3.1.2.1 第一次扩增
            3.1.2.2 第二次扩增
            3.1.2.3 拼接CbPLDγ部分片段序列
        3.1.3 高山离子芥CbPLDγ基因3′RACE扩增结果
        3.1.4 高山离子芥CbPLDγ基因5′RACE扩增结果
        3.1.5 高山离子芥CbPLDγ全长基因的扩增
        3.1.6 CbPLDγ基因生物信息学分析
            3.1.6.1 CbPLDγ基因与多种植物的PLD基因预测氨基酸序列的比对
            3.1.6.2 CbPLDγ基因系统进化树分析
            3.1.6.3 CbPLDγ蛋白二级结构预测
            3.1.6.4 CbPLDγ蛋白结构域预测
            3.1.6.5 CbPLDγ蛋白等电点及分子量计算预测
            3.1.6.6 CbPLDγ蛋白其他指标分析预测
            3.1.6.7 CbPLDγ蛋白三级结构预测
        3.1.7 CbPLDγ基因组织特异性表达分析
        3.1.8 不同胁迫处理下CbPLDγ基因相对表达分析
        3.1.9 讨论
    3.2 干旱胁迫下高山离子芥PLD与ABA关系的研究
        3.2.1 干旱胁迫对高山离子芥叶片膜系统的影响
        3.2.2 干旱胁迫对高山离子芥PLD活性及ABA含量的影响
        3.2.3 干旱胁迫下ABA与PLD之间的关系研究
            3.2.3.1 干旱胁迫下PLD/PA对高山离子芥内源ABA含量的影响..
            3.2.3.2 干旱胁迫下外源ABA对高山离子芥PLD活性的影响
            3.2.3.3 干旱胁迫下外源ABA及Ca2+对高山离子芥PLD活性影响
        3.2.4 讨论
    3.3 干旱胁迫下PLDγ对拟南芥生理生化代谢的调控作用研究
        3.3.1 拟南芥pldγ纯合突变体的鉴定
        3.3.2 PLDγ及ABA对拟南芥种子萌发的影响
        3.3.3 PLDγ及ABA对干旱胁迫下拟南芥膜系统的影响
        3.3.4 PLDγ及ABA对干旱胁迫下拟南芥渗透调节物质的影响
        3.3.5 讨论
第4章 结论与展望
附录1 ：中间片段第一次测序结果
附录2 ：中间片段第二次测序结果
附录3 ：中间片段拼接序列
附录4 ：3′RACE测序结果
附录5 ：5′RACE测序结果
参考文献
攻读硕士研究生期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3779991