杨树PtoMYB170转录因子在次生壁合成调控及抗旱中的功能研究
发布时间：2021-12-23 06:27
毛白杨是中国特有的一个杨树品种,它分布广泛,生长迅速,树干坚实挺拔,易于扩繁,不仅是造林绿化的优良树种,也是我国非常重要的资源林木。随着2006年杨树基因组测序的完成,杨树已经成为林木研究的模式植物,并广泛应用于次生壁发育尤其是木质素合成的研究。通过对拟南芥、桉树、火炬松等物种中与次生壁合成相关转录因子的序列分析,发现拟南芥的AtMYB61转录因子不仅调控了次生壁中木质素的生物合成,也特异地在气孔中表达,参与了不同光周期下气孔的开闭,气孔的开闭与植物水分散失和植物抗旱密切相关。该类转录因子是否同时调控了次生壁的生物合成和抗旱胁迫呢?目前尚不清楚。为此,我们从毛白杨中克隆了AtMYB61的同源基因——PtoMYB170,通过基因超量表达、基因敲除技术等方法,在毛白杨中深入研究了PtoMYB170转录因子在次生壁合成调控过程中的具体功能,并在拟南芥中进行了抗旱试验,证明了该因子在干旱胁迫中的调控作用。具体研究结果如下:（1）生物信息学分析发现,PtoMYB170转录因子具有保守的R2R3结构域和核定位信号序列,与已报道的次生壁合成相关MYB转录因子的进化关系较近,推测其可能参与了次生壁生物...
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 杨树的生物学特征和研究进展
1.2 次生壁
1.3 木质素
1.4 MYB转录因子的概述
第2章 引言
2.1 研究目的和意义
2.2 研究内容
2.2.1 生物信息学分析
2.2.2 目的基因扩增
2.2.3 表达特异性分析
2.2.4 启动子时空表达分析
2.2.5 亚细胞定位和转录活性分析
2.2.6 PtoMYB170在毛白杨和拟南芥中的功能研究
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌种和质粒
3.1.3 试剂及试剂盒
3.1.4 仪器设备
3.1.5 激素和抗生素
3.1.6 植物、细菌、和真菌的培养基
3.2 实验方法
3.2.1 生物信息学分析
3.2.2 引物设计
3.2.3 植物表达载体的构建
3.2.4 酵母表达载体构建及转化
3.2.5 洋葱表皮细胞的遗传转化
3.2.6 杨树的遗传转化
3.2.7 转基因杨树的形态解剖学观察
3.2.8 转基因杨树的次生壁成分检测
3.2.9 拟南芥的遗传转化
3.2.10 拟南芥GUS染色
3.2.11 拟南芥干旱的处理
3.2.12 ABA和黑暗处理调控气孔关闭实验
3.2.13 烟草的瞬时共侵染
3.2.14 荧光定量PCR
第4章 实验结果与分析
4.1 PtoMYB170的同源进化树分析
4.2 PtoMYB170的氨基酸序列比对及核定位信号预测
4.3 PtoMYB170的组织表达特异性分析
4.4 PtoMYB170启动子的组织特异性分析
4.5 PtoMYB170亚细胞定位及转录活性分析
4.6 转基因毛白杨的获得和验证
4.7 PtoMYB170超量表达转基因植株的表型分析
4.8 转基因PtoMYB170敲除株系的表型分析
4.9 转基因杨树的形态解剖学观察
4.10 转基因毛白杨中次生壁成分的检测
4.11 PtoMYB170对次生壁合成相关结构基因的影响
4.12 PtoMYB170对次生壁中关键酶基因的启动子的激活作用
4.13 PtoMYB170在植物抗旱中的功能
第5章 讨论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物CRISPR/Cas9基因组编辑系统与突变分析[J]. 马兴亮,刘耀光. 遗传. 2016(02)
[2]应用CRISPR/Cas9技术在杨树中高效敲除多个靶基因[J]. 刘婷婷,范迪,冉玲玉,姜渊忠,刘瑞,罗克明. 遗传. 2015(10)
[3]巨龙竹木质素化学结构研究[J]. 成聃睿,史正军,杨海艳,缪正调,刘蔚漪,郑志锋,辉朝茂,邓佳. 世界竹藤通讯. 2015(02)
[4]转录因子对木质素生物合成调控的研究进展[J]. 郭光艳,柏峰,刘伟,秘彩莉. 中国农业科学. 2015(07)
[5]速生人工林杨木增强改性的研究进展[J]. 吕建雄,徐康,刘元,吴义强,李贤军. 中南林业科技大学学报. 2014(03)
[6]不可忽视的饲料资源——树叶[J]. 周军,闫惠筠,杨云,朱祥成. 中国猪业. 2011(01)
[7]核黄素诱导烟草悬浮细胞酚类物质和木质素的积累[J]. 刘菲,刘辉,梁元存,刘爱新,魏芳芳,林琎. 中国农业科学. 2009(09)
[8]中国杨树人工林培育技术研究进展[J]. 方升佐. 应用生态学报. 2008(10)
[9]植物基因在转录水平上的调控及其生物学意义[J]. 张椿雨,龙艳,冯吉,孟金陵. 遗传. 2007(07)
[10]辽阳地区不同杨树品种光合速率的研究[J]. 李鸣,周永斌. 西北林学院学报. 2006(06)
本文编号：3547968
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 杨树的生物学特征和研究进展
1.2 次生壁
1.3 木质素
1.4 MYB转录因子的概述
第2章 引言
2.1 研究目的和意义
2.2 研究内容
2.2.1 生物信息学分析
2.2.2 目的基因扩增
2.2.3 表达特异性分析
2.2.4 启动子时空表达分析
2.2.5 亚细胞定位和转录活性分析
2.2.6 PtoMYB170在毛白杨和拟南芥中的功能研究
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌种和质粒
3.1.3 试剂及试剂盒
3.1.4 仪器设备
3.1.5 激素和抗生素
3.1.6 植物、细菌、和真菌的培养基
3.2 实验方法
3.2.1 生物信息学分析
3.2.2 引物设计
3.2.3 植物表达载体的构建
3.2.4 酵母表达载体构建及转化
3.2.5 洋葱表皮细胞的遗传转化
3.2.6 杨树的遗传转化
3.2.7 转基因杨树的形态解剖学观察
3.2.8 转基因杨树的次生壁成分检测
3.2.9 拟南芥的遗传转化
3.2.10 拟南芥GUS染色
3.2.11 拟南芥干旱的处理
3.2.12 ABA和黑暗处理调控气孔关闭实验
3.2.13 烟草的瞬时共侵染
3.2.14 荧光定量PCR
第4章 实验结果与分析
4.1 PtoMYB170的同源进化树分析
4.2 PtoMYB170的氨基酸序列比对及核定位信号预测
4.3 PtoMYB170的组织表达特异性分析
4.4 PtoMYB170启动子的组织特异性分析
4.5 PtoMYB170亚细胞定位及转录活性分析
4.6 转基因毛白杨的获得和验证
4.7 PtoMYB170超量表达转基因植株的表型分析
4.8 转基因PtoMYB170敲除株系的表型分析
4.9 转基因杨树的形态解剖学观察
4.10 转基因毛白杨中次生壁成分的检测
4.11 PtoMYB170对次生壁合成相关结构基因的影响
4.12 PtoMYB170对次生壁中关键酶基因的启动子的激活作用
4.13 PtoMYB170在植物抗旱中的功能
第5章 讨论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物CRISPR/Cas9基因组编辑系统与突变分析[J]. 马兴亮,刘耀光. 遗传. 2016(02)
[2]应用CRISPR/Cas9技术在杨树中高效敲除多个靶基因[J]. 刘婷婷,范迪,冉玲玉,姜渊忠,刘瑞,罗克明. 遗传. 2015(10)
[3]巨龙竹木质素化学结构研究[J]. 成聃睿,史正军,杨海艳,缪正调,刘蔚漪,郑志锋,辉朝茂,邓佳. 世界竹藤通讯. 2015(02)
[4]转录因子对木质素生物合成调控的研究进展[J]. 郭光艳,柏峰,刘伟,秘彩莉. 中国农业科学. 2015(07)
[5]速生人工林杨木增强改性的研究进展[J]. 吕建雄,徐康,刘元,吴义强,李贤军. 中南林业科技大学学报. 2014(03)
[6]不可忽视的饲料资源——树叶[J]. 周军,闫惠筠,杨云,朱祥成. 中国猪业. 2011(01)
[7]核黄素诱导烟草悬浮细胞酚类物质和木质素的积累[J]. 刘菲,刘辉,梁元存,刘爱新,魏芳芳,林琎. 中国农业科学. 2009(09)
[8]中国杨树人工林培育技术研究进展[J]. 方升佐. 应用生态学报. 2008(10)
[9]植物基因在转录水平上的调控及其生物学意义[J]. 张椿雨,龙艳,冯吉,孟金陵. 遗传. 2007(07)
[10]辽阳地区不同杨树品种光合速率的研究[J]. 李鸣,周永斌. 西北林学院学报. 2006(06)
本文编号：3547968
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