杨树不定根调控基因的筛选与功能鉴定
发布时间：2023-10-15 14:37
杨树是我国主要的人工林树种之一,扦插繁殖是其主要的育苗和造林手段。而插穗不定根的形成与发育是影响扦插成功的关键因素,也是包括杨树在内的大多数木本植物无性繁殖和工厂化育苗的限制因素。本研究通过在杨树中构建所挖掘基因的超表达转基因突变体(OE),对突变体进行不定根相关性状的鉴定。鉴定结果显示有2个基因表现出增强了AR发育的能力,基因分别命名为WZ4(一种CML蛋白)和XZ6(一种NAC转录因子)。对WZ4-OE转基因株系进行了精细地鉴定。主要研究进展如下:1、通过对在WPM培养基中培养的南林895杨(P.deltoids×P.euramericana)组培苗不定根生根动态观测,以及制作南林895杨组培苗茎段基部的石蜡切片,统计插穗扦插至WPM后第0-8天5个时间点上不定根原基的发生率,确定了杨树不定根形成的主要时间节点。提取相应时间点的杨树插条基部RNA,进行转录组学分析,按照一定的阈值和筛选方案,从中挑选出6个可能参与杨树不定根形成与发育的候选基因,这些基因对应毛果杨参考基因组编号为Potri.017G126200、Potri.002G065600、Potri.014G103000、Po...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词
1 绪论
1.1 引言
1.2 不定根的定义
1.3 植物不定根发育调控研究进展
1.3.1 植物激素对不定根形成的调控
1.3.2 一氧化氮对不定根形成的调控
1.3.3 过氧化氢对不定根形成的调控
1.3.4 Ca2+对不定根形成的调控
1.3.5 外界环境对不定根形成的影响
1.3.6 遗传因素对不定根形成的调控
1.4 杨树不定根的国内外研究进展
1.4.1 生理水平研究进展
1.4.2 分子水平研究进展
1.5 本研究的目的和意义
1.6 技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和质粒
2.1.3 抗生素和激素
2.1.4 主要仪器和试剂
2.1.5 植物培养基
2.1.6 微生物培养基
2.1.7 常用试剂配制
2.2 筛选不定根相关调控基因
2.2.1 杨树组培苗不定根发育动态变化观测
2.2.2 杨树组培苗不定根原基动态变化观测
2.2.3 RNA抽提
2.2.4 DNA抽提
2.2.5 基于RNA-Seq的转录组分析
2.2.6 cDNA的合成与纯化
2.2.7 荧光定量qRT-PCR
2.2.8 目的基因的超表达载体构建
2.2.9 亚细胞定位
2.2.10 目的基因抑制表达载体构建
2.2.11 目的基因超表达转基因株系的建立和阳性鉴定
2.2.12 不定根候选调控基因的转基因株系不定根初步表型鉴定
2.3 不定根候选调控基因的功能初步鉴定
2.3.1 不定根候选基因转基因株系不定根表型鉴定
2.3.2 WZ4超表达转基因株系转录组分析
2.3.3 WZ4基因的启动子特性分析
2.3.4 WZ4基因的酵母单杂
2.3.5 WZ4超表达株系不定根细胞内物质含量初步测定
3 结果与分析
3.1 筛选不定根相关候选调控基因
3.1.1 杨树组培苗不定根发育动态变化
3.1.2 杨树组培苗不定根原基动态变化
3.1.3 杨树DAE0-DAE8 差异表达基因分析
3.1.4 不定根候选调控基因表达验证
3.1.5 不定根候选调控基因亚细胞定位
3.1.6 不定根候选调控基因的转化与验证
3.1.7 不定根候选调控基因转基因株系不定根表型鉴定
3.2 WZ4基因功能分析
3.2.1 WZ4转基因苗不定根表型鉴定
3.2.2 WZ4基因序列和表达特征分析
3.2.3 WZ4超表达转基因株系转录组分析
3.2.4 WZ4的启动子特性分析
3.2.5 WZ4基因酵母单杂
3.2.6 WZ4超表达株系不定根细胞内Ca2+和生长素测定
4 结论与讨论
4.1 结论
4.2 讨论
4.2.1 转录组学筛选候选基因的效率
4.2.2 杨树不定根形成过程中存在复杂的生物过程
4.2.3 推测WZ4基因参与调控杨树不定根发育的机理
4.2.4 本研究的不足
参考文献
附录
硕士在读期间发表的论文
致谢
本文编号：3854092
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词
1 绪论
1.1 引言
1.2 不定根的定义
1.3 植物不定根发育调控研究进展
1.3.1 植物激素对不定根形成的调控
1.3.2 一氧化氮对不定根形成的调控
1.3.3 过氧化氢对不定根形成的调控
1.3.4 Ca2+对不定根形成的调控
1.3.5 外界环境对不定根形成的影响
1.3.6 遗传因素对不定根形成的调控
1.4 杨树不定根的国内外研究进展
1.4.1 生理水平研究进展
1.4.2 分子水平研究进展
1.5 本研究的目的和意义
1.6 技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和质粒
2.1.3 抗生素和激素
2.1.4 主要仪器和试剂
2.1.5 植物培养基
2.1.6 微生物培养基
2.1.7 常用试剂配制
2.2 筛选不定根相关调控基因
2.2.1 杨树组培苗不定根发育动态变化观测
2.2.2 杨树组培苗不定根原基动态变化观测
2.2.3 RNA抽提
2.2.4 DNA抽提
2.2.5 基于RNA-Seq的转录组分析
2.2.6 cDNA的合成与纯化
2.2.7 荧光定量qRT-PCR
2.2.8 目的基因的超表达载体构建
2.2.9 亚细胞定位
2.2.10 目的基因抑制表达载体构建
2.2.11 目的基因超表达转基因株系的建立和阳性鉴定
2.2.12 不定根候选调控基因的转基因株系不定根初步表型鉴定
2.3 不定根候选调控基因的功能初步鉴定
2.3.1 不定根候选基因转基因株系不定根表型鉴定
2.3.2 WZ4超表达转基因株系转录组分析
2.3.3 WZ4基因的启动子特性分析
2.3.4 WZ4基因的酵母单杂
2.3.5 WZ4超表达株系不定根细胞内物质含量初步测定
3 结果与分析
3.1 筛选不定根相关候选调控基因
3.1.1 杨树组培苗不定根发育动态变化
3.1.2 杨树组培苗不定根原基动态变化
3.1.3 杨树DAE0-DAE8 差异表达基因分析
3.1.4 不定根候选调控基因表达验证
3.1.5 不定根候选调控基因亚细胞定位
3.1.6 不定根候选调控基因的转化与验证
3.1.7 不定根候选调控基因转基因株系不定根表型鉴定
3.2 WZ4基因功能分析
3.2.1 WZ4转基因苗不定根表型鉴定
3.2.2 WZ4基因序列和表达特征分析
3.2.3 WZ4超表达转基因株系转录组分析
3.2.4 WZ4的启动子特性分析
3.2.5 WZ4基因酵母单杂
3.2.6 WZ4超表达株系不定根细胞内Ca2+和生长素测定
4 结论与讨论
4.1 结论
4.2 讨论
4.2.1 转录组学筛选候选基因的效率
4.2.2 杨树不定根形成过程中存在复杂的生物过程
4.2.3 推测WZ4基因参与调控杨树不定根发育的机理
4.2.4 本研究的不足
参考文献
附录
硕士在读期间发表的论文
致谢
本文编号：3854092
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