番茄Cd胁迫应答基因SlUPS的克隆及功能验证

发布时间：2023-08-15 18:10

　　土壤中重金属镉(Cd)超标早已成为世界性环境问题,其对植物生长存在非常严重的危害,并通过食物链的传递对人类及家畜的健康产生威胁。番茄(Lycopersicon esculentumMill.)属于茄科(Solanaceae)植物,属于世界性重要农作物之一。当番茄受Cd毒害后表现为叶片黄化卷曲、植株矮小、生长发育缓慢等问题。因此,研究番茄响应Cd胁迫的分子机制迫在眉睫,SlUPS是U-box型E3泛素连接酶,有国外学者研究该基因在水稻缺磷状态下的响应机制,但对其在植物耐受镉胁迫的响应却鲜有报道。本文以番茄为试验材料,克隆SlUPS基因,对酿酒酵母和拟南芥进行遗传转化,对该基因功能进行初步探讨,这对于研究E3泛素连接酶SlUPS在植物耐Cd方面的功能具有一定的意义,期望为进一步揭示E3泛素连接酶基因在植物非生物胁迫中的作用提供一定的理论依据。获得主要研究成果如下:(1)Sl UPS基因的克隆与序列分析通过克隆获得番茄SlUPS基因,对该基因序列分析结果显示,SlUPS基因全长873bp,利用生物信息学分析对SlUPS基因编码蛋白质的结构和功能进行预测分析,结果表明,该基因所翻译的蛋白质编码...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 重金属污染对植物的危害作用
    1.2 植物响应重金属胁迫的研究进展
        1.2.1 植物螯合肽(PCs)的作用
        1.2.2 脯氨酸(Pro)与抗氧化系统的作用
    1.3 泛素蛋白酶体途径的研究进展
        1.3.1 泛素化过程概述
        1.3.2 E3泛素连接酶在植物抗逆中的应用
    1.4 研究的目的与意义及技术路线
        1.4.1 目的与意义
        1.4.2 技术路线
第2章 番茄SlUPS基因的克隆及生物信息学分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
    2.2 结果
        2.2.1 提取番茄总RNA
        2.2.2 扩增SlUPS基因序列
        2.2.3 菌液PCR初步鉴定
        2.2.4 质粒双酶切鉴定
        2.2.5 信息学分析
    2.3 讨论
    2.4 小结
第3章 Cd胁迫下番茄SlUPS基因的表达模式
    3.1 试验材料及试剂
        3.1.1 试验材料及试验仪器
        3.1.2 试验试剂和引物
    3.2 方法
        3.2.1 材料处理及取材
        3.2.2 总RNA提取及反转录
        3.2.3 SlUPS基因在Cd胁迫下不同组织的表达模式分析
    3.3 结果
        3.3.1 RNA提取结果
        3.3.2 SlUPS基因在根、叶中的表达分析
        3.3.3 不同浓度Cd处理下SlUPS基因的表达模式分析
        3.3.4 Cd处理下SlUPS基因在不同时间的表达模式分析
    3.4 讨论
    3.5 小结
第4章 SlUPS基因在酿酒酵母中的功能鉴定
    4.1 试验材料
        4.1.1 菌种与质粒
        4.1.2 主要试剂
    4.2 试验方法
        4.2.1 构建pYES2-SlUPS
        4.2.2 pYES2质粒和重组质粒的转化及鉴定
        4.2.3 Cd胁迫两种酵母
    4.3 结果与分析
        4.3.1 获得重组子及表达载体
        4.3.2 两种酵母在Cd胁迫下的抗性分析
    4.4 讨论
    4.5 小结
第5章 SlUPS基因在拟南芥中的功能鉴定
    5.1 试验材料
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 菌种与载体
        5.1.3 主要试剂
    5.2 试验方法
        5.2.1 构建重组载体及转化
        5.2.2 酶切鉴定
        5.2.3 农杆菌花序侵染法
        5.2.4 种子的收取与筛选
        5.2.5 DNA鉴定
        5.2.6 RNA鉴定
        5.2.7 种子保存
        5.2.8 Cd胁迫下番茄幼苗期的表型分析
        5.2.9 Cd胁迫下番茄成苗期的表型分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 重组载体双酶切鉴定
        5.3.2 筛选抗性植株
        5.3.3 DNA鉴定
        5.3.4 RNA鉴定
        5.3.5 幼苗期胁迫实验
        5.3.6 成苗期胁迫实验
    5.4 讨论
    5.5 小结
结论
参考文献
攻读硕士期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3842018