瘿椒树蔗糖非酵解蛋白激酶2.3（TsSnRK2.3）参与果实越冬初探
发布时间：2022-07-04 20:59
瘿椒树是我国特有的古老树种,其果实发育经历冬季的停滞阶段,周期长达十五个月之久,果实越年成熟也是导致其自然更新能力弱的重要原因之一。近些年来,有关瘿椒树果实越冬延迟发育机制的相关研究还处于起步阶段,而基于逆境胁迫方面的研究此前也未曾有过报道。因此,我们将聚焦果实发育停滞期至恢复发育阶段,探究其越冬的分子机制。首先,通过外部形态和石蜡切片对瘿椒树果实的发育周期进行观察,掌握了果实发育过程中形态和结构变化规律。接着,选取果实发育的四个时期进行转录组测序,基于瘿椒树全基因组数据以及转录组测序结果,结合生物信息学分析方法,了解该过程基因表达变化规律,根据以往ABA信号通路在非生物胁迫方面的研究,参考转录组中几个差异表达基因（DEGs）的显著性参数,找到通路中Sn RK2基因。通过对几个Sn RK2基因序列的比对和鉴定、蛋白理化性质和高级结构的预测,了解几个Sn RK2基因的特点。我们使用实时荧光定量PCR技术进一步对显著性最高的TsSnRK2.3基因进行表达模式分析,并制备拟南芥原生质体对TsSnRK2.3蛋白进行亚细胞定位。最后,我们在拟南芥中过表达TsSnRK2.3基因,初步对该基因进行功...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词对照表
第一章 绪论
1.1 瘿椒树的研究背景及研究进展
1.1.1 瘿椒树在我国的分类分布情况
1.1.2 瘿椒树特有的繁育系统
1.2 转录组测序(RNA-Seq)技术是揭示生命科学规律的重要手段
1.2.1 测序技术的发展概况
1.2.2 RNA-Seq技术在非模式植物中的应用
1.3 蔗糖非酵解蛋白激酶2(SnRK2s)
1.3.1 SnRK2s的结构介绍
1.3.2SnRK2 的活性调节及其在ABA通路中的作用
1.3.3 SnRK2参与植物非生物胁迫调节
1.4 本研究的目的及意义
第二章 瘿椒树果实发育的形态结构变化
2.1 材料、试剂和仪器
2.1.1 植物材料
2.1.2 实验试剂及配制方法
2.1.3 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 石蜡切片
2.3 实验结果
2.3.1 果实越冬到发育时期形态变化
2.4 讨论
第三章 瘿椒树越冬果实的转录组测序分析
3.1 材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 仪器设备
3.1.3 数据分析软件
3.2 实验方法
3.2.1 样品总RNA的提取及样品质量的检测
3.2.2 文库构建、检测和测序
3.2.3 原始数据的质量评估
3.2.4 参考基因的比对分析
3.2.5 基因表达水平和差异表达基因(DEGs)分析
3.2.6 差异基因GO富集分析
3.2.7 差异基因KEGG富集分析
3.3 结果分析
3.3.1 测序数据的质量评估
3.3.2 参考序列在基因组中的比对情况
3.3.3 四个时期差异基因表达情况
3.3.4 差异表达基因的富集分析
3.4 讨论
第四章 SnRK2基因的筛选、鉴定、表达分析和亚细胞定位
4.1 材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 试剂配制和仪器设备
4.2 实验方法
4.2.1 瘿椒树果实四个SnRK2基因在转录组测序中的表达分析
4.2.2 瘿椒树果实四个SnRK2基因的生物信息学分析
4.2.3 TsSnRK2.3 基因的克隆以及Real-time q PCR定量检测
4.2.4 不同时期TsSnRK2.3 基因的表达模式与温度的相关性
4.2.5 TsSnRK2.3 全长的克隆
4.2.6 TsSnRK2.3 蛋白的亚细胞定位
4.3 实验结果
4.3.1 四个TsSnRK2 基因在转录组测序中的表达分析
4.3.2 四个TsSnRK2 蛋白激酶成员的鉴定和分析
4.3.3 TsSnRK2.3 基因的表达模式与温度成负相关
4.3.4 TsSnRK2.3 蛋白的亚细胞定位结果
4.4 讨论
第五章 转TsSnRK2 基因拟南芥的抗性分析
5.1 材料与仪器
5.1.1 实验材料
5.1.2 试剂和仪器设备
5.2 实验方法
5.2.1 植物表达载体的构建
5.2.2 拟南芥种植及农杆菌介导的花序浸染
5.2.3 拟南芥阳性苗的检测和鉴定
5.2.4 转基因拟南芥的胁迫处理
5.3 结果分析
5.3.1 阳性植株的筛选与鉴定
5.3.2 转基因拟南芥的抗性分析
5.4 讨论
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物SnRKs基因家族的研究进展[J]. 曾文婕,毕真真,孙超,白江平. 分子植物育种. 2019(08)
[2]植物非生物胁迫信号转导及应答[J]. 朱健康,倪建平. 中国稻米. 2016(06)
[3]Overexpression of a maize SNF-related protein kinase gene, ZmSnRK2.11, reduces salt and drought tolerance in Arabidopsis[J]. ZHANG Fan,CHEN Xun-ji,WANG Jian-hua,ZHENG Jun. Journal of Integrative Agriculture. 2015(07)
[4]雄全异株植物瘿椒树(省沽油科)的传粉生物学[J]. 吕文,刘文哲. 植物学报. 2010(06)
[5]瘿椒树超长有性生殖周期的观察[J]. 刘文哲,康华钦,郑宏春,冯奕忠. 植物分类学报. 2008(02)
[6]濒危植物银鹊树研究进展(综述)[J]. 谢春平. 亚热带植物科学. 2006(04)
[7]盐生马齿苋解剖学研究[J]. 王桂芹,陈喀林,段亚军. 植物研究. 2005(04)
[8]高山植物唐古特红景天粘液细胞及叶肉细胞表面糖蛋白与抗冻性的关系[J]. 卢存福,陈玉珍,简令成. 应用与环境生物学报. 2003(01)
[9]鹅耳枥和虎榛子(桦木科)雌性生殖器官的形态发生[J]. 陈之端,邢树平,梁汉兴,路安民. 植物学报. 2001(11)
[10]樱椒树（Tapiscia sinensisOliv）的花果观察初报[J]. 郑宏春，狄维忠. 延安大学学报(自然科学版). 1996(01)
博士论文
[1]枸杞果实发育期糖分及其糖代谢相关基因表达分析[D]. 赵建华.北京林业大学 2016
[2]赤霉素促进梨果实库强的转录组学和蛋白质组学研究[D]. 李节法.上海交通大学 2015
[3]‘红阳’猕猴桃果实发育转录组及花青素累积机理研究[D]. 李文彬.中国科学院研究生院(武汉植物园) 2015
硕士论文
[1]雄全异株植物瘿椒树花果同期发育的性别分配[D]. 麻力.西北大学 2013
[2]瘿椒树果实发育的研究[D]. 滕丽.西北大学 2009
本文编号：3655914
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词对照表
第一章 绪论
1.1 瘿椒树的研究背景及研究进展
1.1.1 瘿椒树在我国的分类分布情况
1.1.2 瘿椒树特有的繁育系统
1.2 转录组测序(RNA-Seq)技术是揭示生命科学规律的重要手段
1.2.1 测序技术的发展概况
1.2.2 RNA-Seq技术在非模式植物中的应用
1.3 蔗糖非酵解蛋白激酶2(SnRK2s)
1.3.1 SnRK2s的结构介绍
1.3.2SnRK2 的活性调节及其在ABA通路中的作用
1.3.3 SnRK2参与植物非生物胁迫调节
1.4 本研究的目的及意义
第二章 瘿椒树果实发育的形态结构变化
2.1 材料、试剂和仪器
2.1.1 植物材料
2.1.2 实验试剂及配制方法
2.1.3 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 石蜡切片
2.3 实验结果
2.3.1 果实越冬到发育时期形态变化
2.4 讨论
第三章 瘿椒树越冬果实的转录组测序分析
3.1 材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 仪器设备
3.1.3 数据分析软件
3.2 实验方法
3.2.1 样品总RNA的提取及样品质量的检测
3.2.2 文库构建、检测和测序
3.2.3 原始数据的质量评估
3.2.4 参考基因的比对分析
3.2.5 基因表达水平和差异表达基因(DEGs)分析
3.2.6 差异基因GO富集分析
3.2.7 差异基因KEGG富集分析
3.3 结果分析
3.3.1 测序数据的质量评估
3.3.2 参考序列在基因组中的比对情况
3.3.3 四个时期差异基因表达情况
3.3.4 差异表达基因的富集分析
3.4 讨论
第四章 SnRK2基因的筛选、鉴定、表达分析和亚细胞定位
4.1 材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 试剂配制和仪器设备
4.2 实验方法
4.2.1 瘿椒树果实四个SnRK2基因在转录组测序中的表达分析
4.2.2 瘿椒树果实四个SnRK2基因的生物信息学分析
4.2.3 TsSnRK2.3 基因的克隆以及Real-time q PCR定量检测
4.2.4 不同时期TsSnRK2.3 基因的表达模式与温度的相关性
4.2.5 TsSnRK2.3 全长的克隆
4.2.6 TsSnRK2.3 蛋白的亚细胞定位
4.3 实验结果
4.3.1 四个TsSnRK2 基因在转录组测序中的表达分析
4.3.2 四个TsSnRK2 蛋白激酶成员的鉴定和分析
4.3.3 TsSnRK2.3 基因的表达模式与温度成负相关
4.3.4 TsSnRK2.3 蛋白的亚细胞定位结果
4.4 讨论
第五章 转TsSnRK2 基因拟南芥的抗性分析
5.1 材料与仪器
5.1.1 实验材料
5.1.2 试剂和仪器设备
5.2 实验方法
5.2.1 植物表达载体的构建
5.2.2 拟南芥种植及农杆菌介导的花序浸染
5.2.3 拟南芥阳性苗的检测和鉴定
5.2.4 转基因拟南芥的胁迫处理
5.3 结果分析
5.3.1 阳性植株的筛选与鉴定
5.3.2 转基因拟南芥的抗性分析
5.4 讨论
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物SnRKs基因家族的研究进展[J]. 曾文婕,毕真真,孙超,白江平. 分子植物育种. 2019(08)
[2]植物非生物胁迫信号转导及应答[J]. 朱健康,倪建平. 中国稻米. 2016(06)
[3]Overexpression of a maize SNF-related protein kinase gene, ZmSnRK2.11, reduces salt and drought tolerance in Arabidopsis[J]. ZHANG Fan,CHEN Xun-ji,WANG Jian-hua,ZHENG Jun. Journal of Integrative Agriculture. 2015(07)
[4]雄全异株植物瘿椒树(省沽油科)的传粉生物学[J]. 吕文,刘文哲. 植物学报. 2010(06)
[5]瘿椒树超长有性生殖周期的观察[J]. 刘文哲,康华钦,郑宏春,冯奕忠. 植物分类学报. 2008(02)
[6]濒危植物银鹊树研究进展(综述)[J]. 谢春平. 亚热带植物科学. 2006(04)
[7]盐生马齿苋解剖学研究[J]. 王桂芹,陈喀林,段亚军. 植物研究. 2005(04)
[8]高山植物唐古特红景天粘液细胞及叶肉细胞表面糖蛋白与抗冻性的关系[J]. 卢存福,陈玉珍,简令成. 应用与环境生物学报. 2003(01)
[9]鹅耳枥和虎榛子(桦木科)雌性生殖器官的形态发生[J]. 陈之端,邢树平,梁汉兴,路安民. 植物学报. 2001(11)
[10]樱椒树（Tapiscia sinensisOliv）的花果观察初报[J]. 郑宏春，狄维忠. 延安大学学报(自然科学版). 1996(01)
博士论文
[1]枸杞果实发育期糖分及其糖代谢相关基因表达分析[D]. 赵建华.北京林业大学 2016
[2]赤霉素促进梨果实库强的转录组学和蛋白质组学研究[D]. 李节法.上海交通大学 2015
[3]‘红阳’猕猴桃果实发育转录组及花青素累积机理研究[D]. 李文彬.中国科学院研究生院(武汉植物园) 2015
硕士论文
[1]雄全异株植物瘿椒树花果同期发育的性别分配[D]. 麻力.西北大学 2013
[2]瘿椒树果实发育的研究[D]. 滕丽.西北大学 2009
本文编号：3655914
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