毛白杨蔗糖合酶PtSS基因家族成员的初步功能分析

发布时间：2021-05-15 08:31

　　木材品质改良是林木遗传育种领域的重要研究课题之一,纤维素是细胞壁的主要成分,与木材品质密切相关。纤维素是由UDP-G通过β-1,4糖苷键链接而成的多聚物,蔗糖合酶（Sucrose Synthase,SS）催化蔗糖分解为UDP-G和果糖,而UDP-G为纤维素合成的底物,对于纤维葡聚糖链的聚合延伸具有至关重要的作用。因此,开展毛白杨蔗糖合酶PtSS基因家族成员功能的研究,对于探究PtSS基因家族成员在木材形成的分子机制具有重要的理论意义,同时,对于通过基因工程改良木材品质具有潜在的应用价值。该研究以毛白杨为试材,在前期克隆部分毛白杨蔗糖合酶基因家族成员及其启动子,以及构建了部分基因成员正义表达载体的基础上,构建了9个amiRNAi载体,通过农杆菌介导在杨树中进行了遗传转化,经PCR检测鉴定获得阳性植株,进一步对转基因株系进行了RT-qPCR分析、酶学活性测定分析和糖代谢变化相关分析,对毛白杨蔗糖合酶部分基因家族成员的功能进行了初步鉴定。主要研究结果如下：1、采用amiRNAi技术构建了amiRNA-PtSS1、amiRNA-PtSS2.amiRNA-PtSS3. amiRNA-PtSS4、... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 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
引言
1 文献综述
    1.1 蔗糖合酶基因SS
    1.2 SS功能研究进展
        1.2.1 SS的催化功能调控
            1.2.1.1 SS在淀粉合成过程中的作用
            1.2.1.2 SS在纤维发育过程中的关键作用
            1.2.1.3 SS在逆境胁迫等其他方面的作用
        1.2.2 SS的非催化功能调控
    1.3 SS基因功能验证
    1.4 毛白杨PtSS基因家族的研究进展
    1.5 植物SS基因家族研究前景
2 立题依据与技术路线
3 对毛白杨蔗糖合酶PtSS基因家族成员进行初步的功能分析
    3.1 研究材料
    3.2 仪器与设备
    3.3 实验试剂和菌株
        3.3.1 试剂
        3.3.2 菌株
        3.3.3 培养基配制
    3.4 实验方法
        3.4.1 毛白杨PtSS基因家族成员amiRNA前体(pri-amiRNA)引物设计
            3.4.1.1 靶序列输入
            3.4.1.2 amiRNA的设计结果输出及筛选
        3.4.2 毛白杨PtSS基因家族成员amiRNA反义表达载体的构建
            3.4.2.1 amiRNA前体(pri-amiRNA)的克隆
            3.4.2.2 amiRNA前体与载体连接
            3.4.2.3 将连接载体导入到大肠杆菌感受态
            3.4.2.4 大肠杆菌的阳性检测及筛选
            3.4.2.5 阳性大肠杆菌的培养及目的基因的测序及二维结构的模拟
            3.4.2.6 毛白杨PtSS基因家族amiRNA载体构建
            3.4.2.7 阳性大肠杆菌质粒DNA的提取
        3.4.3 毛白杨PtSS基因家族成员amiRNA基因的转化
            3.4.3.1 农杆菌感受态细胞的制备及转化
            3.4.3.2 外植体准备
            3.4.3.3 农杆菌侵染转化
        3.4.4 转基因植株的PCR阳性检测
        3.4.5 转基因株系不同组织总RNA的提取与纯化
            3.4.5.1 毛白杨总RNA的提取采用改良CTAB法
            3.4.5.2 去除DNA污染
            3.4.5.3 RNA纯度和含量
        3.4.6 RT-qPCR检测
            3.4.6.1 第一链cDNA的合成
            3.4.6.2 RT-qPCR
        3.4.7 测定转基因株系不同组织中蔗糖合酶活性
            3.4.7.1 酶提取液的制备
            3.4.7.2 酶液的提取
            3.4.7.3 酶反应液的制备
            3.4.7.4 蔗糖合酶活性测定
        3.4.8 测定转基因株系不同组织中糖含量的测定
            3.4.8.1 标准曲线制作
            3.4.8.2 制备糖提取液
            3.4.8.3 糖含量测定
    3.5 结果与分析
        3.5.1 AmiRNA前体(pri-amiRNA)引物的获得
        3.5.2 amiRNA前体(pri-amiRNA)的连接与转化
            3.5.2.1 Pri-amiRNA片段的克隆与连接
            3.5.2.2 Pri-amiRNA的载体构建
            3.5.2.3 Pri-amiRNA的转化
        3.5.3 转化株系的阳性检测
        3.5.4 阳性植株mRNA的RT-qPCR定量检测
        3.5.5 阳性植株的生理生化检测
            3.5.5.1 蔗糖合酶活性检测
            3.5.5.2 糖含量的测定
    3.6 讨论
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
个人简介
导师介绍
成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]毛白杨蔗糖合酶基因PtSS2克隆与表达分析[J]. 王佳,季乐翔,陈仲,叶梅霞,李英,安新民.  西北植物学报. 2013(08)
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[3]毛白杨蔗糖合酶基因PtSUS1的克隆、表达及单核苷酸多态性分析[J]. 潘炜,田佳星,杜庆章,张志毅,张德强.  林业科学. 2011(03)
[4]amiRNA分子设计及其离体合成策略[J]. 叶梅霞,崔东清,李昊,王静澄,刘军梅,张志毅,安新民.  中国生物工程杂志. 2010(09)
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[6]棉纤维蔗糖合酶基因SS3上游调控序列的克隆及其表达分析[J]. 罗小英,肖月华,李德谋,罗明,侯磊,李先碧,杨霞,裴炎.  中国生物化学与分子生物学报. 2005(03)
[7]蔗糖合酶基因启动子克隆及其转基因水稻植物中特异性表达[J]. 李永春,张宪银,薛庆中.  作物学报. 2002(05)

硕士论文
[1]毛白杨蔗糖合酶PtSS基因家族成员克隆与遗传转化及白杨杂种无性系材性差异分析[D]. 马焕弟.北京林业大学 2015



本文编号：3187316