麻疯树GASA6基因克隆及其原核表达分析
发布时间：2020-06-28 10:54
【摘要】：麻疯树(Jatropha curcas L.),大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha)落叶灌木或乔木。其种子含油量高(50%~60%),目前已被视为一种提炼生物柴油的新兴能源物质,然而种子的形成,离不开花的发育。GASA(GA-Stimulated in Arabidopsis)是一类位于DELLA下游受赤霉素调节的基因家族,该家族成员在植物生长发育过程中发挥着重要作用。本研究通过对麻疯树转录组测序结果的分析,获得了GASA基因家族的一个同源基因的部分序列。通过对该基因的克隆获得了其全长序列,命名为JcGASA6,并在此基础上对该基因进行了花发育过程中的表达分析,亚细胞定位以及原核表达,从而对麻疯树JcGASA6基因的功能进行了初步的探索,也为GASA蛋白在赤霉素信号转导途径中的作用提供线索和依据。通过本文研究,结果如下:1.麻疯树JcGASA6的克隆及序列分析结合RT-PCR和RACE-PCR技术,从麻疯树花蕾中克隆了得到了JcGASA6基因的全长序列。通过生物信息学分析结果显示,该基因全长cDNA为859bp,开放阅读框为327bp,共编码108个氨基酸,且该基因编码的蛋白质存在信号肽,以及GASA功能结构域。2.JcGASA6在麻疯树花不同发育时期的表达利用RT-qPCR分析了麻疯树花发育过程中9个重要时期的表达量(未分化时期、大孢子母细胞时期、大孢子母细胞分裂期、单核胚囊期、胚囊成熟期、小孢子母细胞时期、四分体时期、单核花粉粒时期以及花粉粒成熟期),结果显示JcGASA6在雌花与雄花中的表达量差异明显。在雄花发育过程中,JcGASA6表达量从未分化时期开始缓慢增加,直至单核花粉粒发育至成熟时期这一阶段,其表达量骤然增加,到达雄花花粉粒成熟时期,表达量达到最大值。而在雌花发育过程中,JcGASA6从未分化时期开始先增加,至大孢子母细胞时期达最大,之后在大孢子母细胞减数分裂期其表达量开始减少,直至到达成熟胚囊时期,表达量达到最低。3.JcGASA6的亚细胞定位通过构建pBWA(V)HS-GASA6-osgfp瞬时表达载体,对JcGASA6进行了亚细胞定位分析,初步定位和精确定位结果都显示,JcGASA6基因的表达产物定位于液泡膜。5.JcGASA6的原核表达通过构建麻疯树原核表达载体pCold II-JcGASA6,同时导入大肠杆菌BL21中进行诱导表达,SDS-PAGE结果表明,IPTG浓度为0.25mM和0.10mM时的蛋白量表达量差异不明显,诱导时间为16小时比4小时的表达量高;可溶性分析研究结果显示JcGASA6在大肠杆菌细胞内的表达主要是以包涵体的形式存在;质谱鉴定结果得出JcGASA6蛋白的分子量为10.971KDa,等电点为9.24;JcGASA6蛋白质的分析结果显示,JcGASA6蛋白是一种亲水性蛋白,存在α螺旋,β-转角,无规则卷曲这几种结构,同时还存在一个跨膜区段;JcGASA6与拟南芥GASA家族进行多重序列对比,发现JcGASA6的氨基酸序列与At GASA家族的氨基酸序列存19个高度保守位点,其中包含12个半胱氨酸位点,这12个氨基酸形成了6个二硫键。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S794.9
【图文】：
图 1-1 GA 信号途径（Sun TP，2010）Fig 1-1 the signaling pathway of GA in plant1.2.2GASA 基因家族GASA（GA-Stimulated in Arabidopsis）是位于 DELLA 下游的一类表达受GA 调节的基因。1992 年 Shin 首次从 GA 缺失的番茄突变体的 cDNA 文库中获得了 GAST1 基因（Shi et al.，1992），后来又陆续从番茄（Taylor et al.，1994）拟南芥（Herzog et al.，1995）、非洲菊（Kotilainen et al.，1999）、马铃薯（Berrocal-Lobo et al.，2002）、矮牵牛（Ben Nissan et al.，2004）、水稻（Furukawet al.，2006）、草莓（JoséI et al.，2006）中获得了同源基因，由此便构成了 GAS基因家族。GASA 家族蛋白由 N-末端信号肽（一般含 18-29 个氨基酸）、中间长度不同的亲水区域，以及含有 60 个左右的氨基酸组成高度保守的 C-端，这一结
图 2-1 麻疯树总 RNA 电泳图麻疯树花蕾总 RNA 变性胶电泳 B：麻疯树花蕾总 RNA 非变性胶电泳Fig. 2-1 Electrophoresis of total RNA from Jatropha budsenatured agarose gel electrophoresis of total RNA from Jatropha curcas budsB: Agarose gel electrophoresis of total RNA from Jatropha curcas budsM2000 bp1000 bpM28185B28S18SA
本文编号：2732924
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S794.9
【图文】：
图 1-1 GA 信号途径（Sun TP，2010）Fig 1-1 the signaling pathway of GA in plant1.2.2GASA 基因家族GASA（GA-Stimulated in Arabidopsis）是位于 DELLA 下游的一类表达受GA 调节的基因。1992 年 Shin 首次从 GA 缺失的番茄突变体的 cDNA 文库中获得了 GAST1 基因（Shi et al.，1992），后来又陆续从番茄（Taylor et al.，1994）拟南芥（Herzog et al.，1995）、非洲菊（Kotilainen et al.，1999）、马铃薯（Berrocal-Lobo et al.，2002）、矮牵牛（Ben Nissan et al.，2004）、水稻（Furukawet al.，2006）、草莓（JoséI et al.，2006）中获得了同源基因，由此便构成了 GAS基因家族。GASA 家族蛋白由 N-末端信号肽（一般含 18-29 个氨基酸）、中间长度不同的亲水区域，以及含有 60 个左右的氨基酸组成高度保守的 C-端，这一结
图 2-1 麻疯树总 RNA 电泳图麻疯树花蕾总 RNA 变性胶电泳 B：麻疯树花蕾总 RNA 非变性胶电泳Fig. 2-1 Electrophoresis of total RNA from Jatropha budsenatured agarose gel electrophoresis of total RNA from Jatropha curcas budsB: Agarose gel electrophoresis of total RNA from Jatropha curcas budsM2000 bp1000 bpM28185B28S18SA
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 李雪;黄剑;徐刚;张余杰;;麻疯树花发育的形态和解剖结构研究[J];江西农业大学学报;2015年06期
2 黄桃鹏;李媚娟;王睿;李玲;;赤霉素生物合成及信号转导途径研究进展[J];植物生理学报;2015年08期
3 刘方炎;李昆;孙永玉;;中国麻疯树研究进展与开发利用现状[J];中国农业大学学报;2012年06期
4 杨静;刘永平;刘蕴;杨明峰;;麻疯树分子生物学研究进展[J];生物工程学报;2012年06期
5 王秀荣;赵杨;丁贵杰;;乙烯利对麻疯树成花与结实的影响[J];贵州农业科学;2012年06期
6 赵腾;夏新莉;尹伟伦;;黑杨GASA基因的克隆和功能分析[J];广东农业科学;2012年08期
7 岳川;曾建明;曹红利;王新超;章志芳;;高等植物赤霉素代谢及其信号转导通路[J];植物生理学报;2012年02期
8 白英男;冯丹丹;林军岳;冯娟;任正隆;;GAST家族基因及蛋白研究进展[J];生物技术通报;2011年11期
9 王秀荣;丁贵杰;李平;刘烈志;;麻疯树花的形态和解剖结构[J];林业科学;2011年09期
10 何绪;刘济明;丁贵杰;徐国瑞;徐雪娇;李敏进;廖小锋;张东凯;;激动素KT对麻疯树花器性比诱导的影响[J];贵州农业科学;2011年03期
相关会议论文 前1条
1 杨顺林;范月清;沙毓沧;朱红业;段曰汤;;麻疯树资源的分布及综合开发利用前景[A];云南省作物学会2004—2006年优秀论文选集[C];2006年
本文编号：2732924
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/lylw/2732924.html
