苹果细胞分裂素氧化/脱氢酶MdCKX7.2的基因克隆及功能鉴定

发布时间：2024-03-10 09:11

　　植物的生长发育是一个极其复杂的过程,从种子萌发开始,经历生长发育、开花、传粉受精、结果、衰老和死亡。植物在生长发育过程中会遭受到一系列外界环境胁迫,为了应对生长发育过程中遇到的不利环境条件,植物进化出了复杂的调控网络以降低外界胁迫对自身的伤害。细胞分裂素作为一种重要的植物激素,在这个调控网络中发挥重要作用。细胞分裂素是一类腺嘌呤衍生物,能够参与细胞的分裂与分化,诱导芽形成以及促进芽生长,参与种子萌发以及花和果实发育等。细胞分裂素氧化/脱氢酶(CKXs)能够催化CTKs的不可逆降解,从而参与植物的一系列生长发育过程,它是目前唯一已知的特异性降解CTKs的酶。研究表明,大多数CKXs基因表达受干旱胁迫诱导,过量表达CKX能增加对非生物胁迫的耐受性,且CKXs还能够影响植物发育过程。而在苹果中,对CKXs的研究还较少。本文中,首先从苹果基因组数据库中找到10个MdCKXs基因,并进行进化树分析及生物信息学分析,然后通过实时荧光定量PCR对这些苹果CKX家族成员进行非生物胁迫响应分析,发现MdCKX7.2(基因序列号:MDP0000279125)对于ABA的响应明显高于其他成员,因此选择该基因...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 细胞分裂素(CTKs)与细胞分裂素氧化/脱氢酶编码基因CKXs
        1.1.1 细胞分裂素的合成及其在植物生长发育过程中的作用
        1.1.2 细胞分裂素氧化/脱氢酶(CKXs)的作用及研究现状
    1.2 干旱胁迫对植物生长发育的影响
        1.2.1 我国水资源现状
        1.2.2 干旱对植物生长发育的影响及研究现状
    1.3 ABA在植物中的生理功能
        1.3.1 ABA调控植物生长发育
        1.3.2 ABA调控植物应对外界逆境胁迫
    1.4 磷元素对植物生长发育的影响
    1.5 本研究的目的和意义
2 材料和方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体
        2.1.3 菌株
        2.1.4 酶
        2.1.5 试剂盒
        2.1.6 PCR引物及测序
        2.1.7 其他试剂和药品
        2.1.8 抗生素
        2.1.9 培养基
        2.1.10 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 植物组织总RNA提取
        2.2.2 去除植物基因组DNA
        2.2.3 反转录c DNA第一链的合成
        2.2.4 cDNA模板的合成
        2.2.5 基因扩增
        2.2.6 总RNA含量与纯度检测
        2.2.7 回收纯化DNA
        2.2.8 连接克隆载体
        2.2.9 大肠杆菌的转化
        2.2.10 质粒的提取
        2.2.11 测序
        2.2.12 双酶切反应
        2.2.13 表达载体的构建
        2.2.14 农杆菌转化
        2.2.15 植物基因组DNA的提取
        2.2.16 拟南芥的种植及遗传转化
        2.2.17 相关处理及生理指标的测定
        2.2.18 生物信息学分析方法
3 结果与分析
    3.1 苹果CKX基因家族成员的生物信息学分析及非生物胁迫响应分析
        3.1.1 苹果CKX基因家族成员的进化树分析
        3.1.2 苹果CKX家族成员的染色体定位及基因结构分析
        3.1.3 苹果CKX家族成员基因对非生物胁迫的响应分析
    3.2 MdCKX7.2 基因的分子克隆与序列分析
        3.2.1 MdCKX7.2 基因的分子克隆
        3.2.2 MdCKX7.2 与拟南芥CKX家族同源比对与保守域分析
    3.3 MdCKX7.2 启动子顺式作用元件分析
    3.4 MdCKX7.2 基因对PEG的表达响应
    3.5 MdCKX7.2 转基因拟南芥的获得及对生长发育的影响
        3.5.1 MdCKX7.2 转基因拟南芥的筛选与鉴定
        3.5.2 MdCKX7.2 促进转基因拟南芥侧根发育
        3.5.3 MdCKX7.2 促进转基因拟南芥早花
    3.6 异位表达MdCKX7.2 提高拟南芥对干旱胁迫的抗性
    3.7 MdCKX7.2 参与ABA介导的种子萌发调控过程
    3.8 MdCKX7.2 参与植物磷营养元素的吸收和利用
        3.8.1 苹果MdCKX7.2 基因的低磷响应
        3.8.2 异位表达MdCKX7.2 增强拟南芥对低磷胁迫的耐受性
        3.8.3 异位表达MdCKX7.2 提高拟南芥对磷营养元素的吸收利用能力
4 讨论
    4.1 MdCKX7.2 在植物干旱胁迫耐受性方面的作用
    4.2 MdCKX7.2 转基因植株对ABA的敏感性增强
    4.3 MdCKX7.2 调控磷元素的吸收利用
5 结论
6 参考文献
7 附录
8 致谢
9 攻读学位期间发表论文情况



本文编号：3924566