杨树PtoMYB175转录因子在次生壁合成调控中的功能研究
发布时间：2021-03-07 18:08
杨树作为我国重要的木材资源林木、防风林和绿化林物种之一,也是重要的建筑材料、造纸原料和饲料成分,其一直是我国林木遗传育种重点研究的树种。目前,造纸行业规模庞大,而工业造纸的一个难点就是木质素的分离,木材作为造纸的主要原材料,其含有相对较低的木质素成分对于降低造纸生产成本、减少环境污染均有十分重要的意义,因此,通过基因工程的方法调控杨树次生壁中木质素的含量已成为近年来林木育种的研究热点。MYB蛋白是植物基因组中最大的转录因子家族之一,已有大量的研究证实,MYB家族基因尤其是R2R3 MYB家族基因对于次生壁合成途径具有重要的调控作用。本论文基于氨基酸序列比对分析发现,杨树PtoMYB175作为R2R3 MYB转录因子,与拟南芥中参与次生壁合成的关键转录因子AtMYB52和AtMYB54高度相似,PtoMYB175在杨树中是否也参与了次生壁的合成调控?目前尚不清楚。为此,本论文在克隆该基因的基础上,通过转基因技术对该基因的功能进行了深入研究,具体结果如下:（1）组织表达谱分析发现,PtoMYB175在根和茎中表达量相对较高,在幼叶和木质部也有一定的表达。亚细胞定位分析证实PtoMYB175...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 次生壁
1.2 木质素
1.2.1 木质素的组成
1.2.2 木质素单体的生物合成
1.2.3 木质素多聚物的合成
1.2.4 木质素的应用
1.3 MYB转录因子
1.3.1 MYB转录因子的结构
1.3.2 MYB基因家族分类
1.3.3 MYB转录因子在木质素合成中的作用
1.4 杨树的生物学特征及研究进展
第2章 引言
2.1 研究内容
2.1.1 转录因子功能预测及启动子功能预测
2.1.2 PtoMYB175基因的扩增
2.1.3 PtoMYB175基因在不同组织中的表达特异性分析
2.1.4 PtoMYB175转录因子的亚细胞定位分析
2.1.5 PtoMYB175转录因子的转录活性分析
2.1.6 转基因毛白杨的功能分析
2.2 研究目标
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验选取材料
3.1.1 实验所用植物材料
3.1.2 质粒及菌种
3.2 仪器和设备
3.3 实验试剂
3.3.1 试剂及试剂盒
3.3.2 常用抗生素、激素及培养基的配制
3.4 实验方法
3.4.1 氨基酸序列比对
3.4.2 进化树分析
3.4.3 毛白杨不同组织RNA的提取及反转录
3.4.4 基因的组织特异性分析
3.4.5 基因的引物设计
3.4.6 PtoMYB175的PCR扩增及载体构建
2法制备大肠杆菌DH5α 感受态细胞"> 3.4.7 CaCl2法制备大肠杆菌DH5α 感受态细胞
3.4.8 连接反应物及重组质粒转化大肠杆菌感受态细胞
3.4.9 阳性单克隆的扩大培养与质粒提取
3.4.10 植物表达载体的农杆菌转化
3.4.11 毛白杨的遗传转化
3.4.12 酵母表达载体的构建、感受态细胞的制备
3.4.13 基因的亚细胞定位
3.4.14 PtoMYB175超表达植株的分子检测
3.4.15 转基因毛白杨的荧光定量PCR检测
3.4.16 转基因植株中木质素含量的测定
3.4.17 木聚糖及纤维素含量的测定
3.4.18 石蜡切片
3.4.19 瞬时共侵染
3.4.20 间苯三酚染色
3.4.21 木质素自发荧光检测
3.4.22 甲苯胺蓝染色
3.4.23 扫描电镜观察
3.4.24 木质素含量的测定
3.4.25 GUS组织化学染色
3.4.26 GUS酶活性的定量分析
第4章 结果与分析
4.1 PtoMYB175与其它物种MYB转录因子的进化树分析
4.2 PtoMYB175与同源基因的氨基酸序列比对
4.3 PtoMYB175基因的组织特异性分析
4.4 PtoMYB175亚细胞定位载体的克隆、构建及分析
4.5 PtoMYB175的转录激活活性分析
4.6 PtoMYB175的转录抑制活性分析
4.7 PtoMYB175基因的克隆及载体构建
4.8 PtoMYB175转基因超表达植株的获得
4.8.1 毛白杨的遗传转化
4.8.2 PtoMYB175转基因阳性植株的筛选
4.9 PtoMYB175超表达植株的鉴定及表型分析
4.10 PtoMYB175超表达植株茎的形态解剖学观察
4.11 PtoMYB175超表达植株次生壁组分的测定
4.12 PtoMYB175超表达植株叶脉中木质素沉积的观察
4.13 PtoMYB175对次生壁代谢途径功能基因表达量的影响
4.14 PtoMYB175对次生壁代谢途径功能基因启动子活性的抑制
第5章 讨论
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3069570
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 次生壁
1.2 木质素
1.2.1 木质素的组成
1.2.2 木质素单体的生物合成
1.2.3 木质素多聚物的合成
1.2.4 木质素的应用
1.3 MYB转录因子
1.3.1 MYB转录因子的结构
1.3.2 MYB基因家族分类
1.3.3 MYB转录因子在木质素合成中的作用
1.4 杨树的生物学特征及研究进展
第2章 引言
2.1 研究内容
2.1.1 转录因子功能预测及启动子功能预测
2.1.2 PtoMYB175基因的扩增
2.1.3 PtoMYB175基因在不同组织中的表达特异性分析
2.1.4 PtoMYB175转录因子的亚细胞定位分析
2.1.5 PtoMYB175转录因子的转录活性分析
2.1.6 转基因毛白杨的功能分析
2.2 研究目标
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验选取材料
3.1.1 实验所用植物材料
3.1.2 质粒及菌种
3.2 仪器和设备
3.3 实验试剂
3.3.1 试剂及试剂盒
3.3.2 常用抗生素、激素及培养基的配制
3.4 实验方法
3.4.1 氨基酸序列比对
3.4.2 进化树分析
3.4.3 毛白杨不同组织RNA的提取及反转录
3.4.4 基因的组织特异性分析
3.4.5 基因的引物设计
3.4.6 PtoMYB175的PCR扩增及载体构建
2法制备大肠杆菌DH5α 感受态细胞"> 3.4.7 CaCl2法制备大肠杆菌DH5α 感受态细胞
3.4.8 连接反应物及重组质粒转化大肠杆菌感受态细胞
3.4.9 阳性单克隆的扩大培养与质粒提取
3.4.10 植物表达载体的农杆菌转化
3.4.11 毛白杨的遗传转化
3.4.12 酵母表达载体的构建、感受态细胞的制备
3.4.13 基因的亚细胞定位
3.4.14 PtoMYB175超表达植株的分子检测
3.4.15 转基因毛白杨的荧光定量PCR检测
3.4.16 转基因植株中木质素含量的测定
3.4.17 木聚糖及纤维素含量的测定
3.4.18 石蜡切片
3.4.19 瞬时共侵染
3.4.20 间苯三酚染色
3.4.21 木质素自发荧光检测
3.4.22 甲苯胺蓝染色
3.4.23 扫描电镜观察
3.4.24 木质素含量的测定
3.4.25 GUS组织化学染色
3.4.26 GUS酶活性的定量分析
第4章 结果与分析
4.1 PtoMYB175与其它物种MYB转录因子的进化树分析
4.2 PtoMYB175与同源基因的氨基酸序列比对
4.3 PtoMYB175基因的组织特异性分析
4.4 PtoMYB175亚细胞定位载体的克隆、构建及分析
4.5 PtoMYB175的转录激活活性分析
4.6 PtoMYB175的转录抑制活性分析
4.7 PtoMYB175基因的克隆及载体构建
4.8 PtoMYB175转基因超表达植株的获得
4.8.1 毛白杨的遗传转化
4.8.2 PtoMYB175转基因阳性植株的筛选
4.9 PtoMYB175超表达植株的鉴定及表型分析
4.10 PtoMYB175超表达植株茎的形态解剖学观察
4.11 PtoMYB175超表达植株次生壁组分的测定
4.12 PtoMYB175超表达植株叶脉中木质素沉积的观察
4.13 PtoMYB175对次生壁代谢途径功能基因表达量的影响
4.14 PtoMYB175对次生壁代谢途径功能基因启动子活性的抑制
第5章 讨论
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3069570
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/lylw/3069570.html
