野生大豆GsALS3基因的功能研究

发布时间：2021-05-24 10:17

　　酸性土壤上铝毒害严重影响大豆产量。野生大豆与栽培大豆相比具有更广泛的遗传背景,为大豆改良提供更多的候选基因。在本研究中,从野生大豆Bw69中克隆同源基因ALS3,并在野生型拟南芥和大豆品种华春6号中超量表达GsALS3基因,以进一步研究植物适应酸铝毒害的调节机制。主要结果如下:ALS3在适应酸铝胁迫中扮演着重要角色。通过NCBI的BLAST比对,得到ALS3同源基因,并命名为GsALS3。GsALS3基因cDNA全长1163 bp,其中CDS长876 bp和编码291个氨基酸。系统进化树显示,GsALS3与ALS3同源性为76%。在GsALS3起始密码子上游1500bp的核苷酸序列预测到多种顺式作用元件,包括与光响应、热响应、温度、耐盐等相关的应答元件,如ACE,HSE,P-box,G-box。蛋白质结构预测表明GsALS3T有跨膜结构、不具信号肽。亚细胞定位预测显示主要定位在质膜。SMART预测GsALS3与STOP1蛋白质互作。qRT-PCR的组织定位结果显示,GsALS3在茎、复叶中高度表达。在对照条件下,发现GsALS3在根段2-6 cm中高度表达,然而,铝处理后在根段0-2c... 

【文章来源】：华南农业大学广东省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词及其英汉对照
1. 前言
    1.1 植物的铝毒害
    1.2 植物耐铝机制
        1.2.1 生理机制
        1.2.2 分子机制
    1.3 ALS3研究进展
        1.3.1 ALS3的发现
        1.3.2 植物ABC转运蛋白在铝耐受性方面的作用
    1.4 研究目的与意义
    1.5 技术路线
2. 材料与方法
    2.1 供试材料
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 主要药品及试剂配方
        2.1.3 主要仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 GsALS3基因的生物信息学分析
        2.2.2 野生大豆GsALS3基因的克隆及克隆载体的构建
        2.2.3 构建GsALS3过量表达载体
        2.2.4 获得转GsALS3基因拟南芥及其耐铝性评价
        2.2.5 构建GsALS3过量表达载体
        2.2.6 大豆华春6遗传转化
        2.2.7 GsALS3基因表达模式分析
        2.2.8 转GsALS3基因大豆的耐铝性评价
    2.3 数据统计与分析
    2.4 主要生物学软件
3. 结果
    3.1 生物信息学分析
    3.2 GsALS3基因克隆与鉴定
        3.2.1 克隆
        3.2.2 菌落PCR验证阳性克隆
        3.2.3 GsALS3基因的测序结果分析
    3.3 过表达载体pTF101.1.1-GsALS3的构建与鉴定
        3.3.1 构建载体图谱
        3.3.2 过表达载体pTF101.1-GsALS3的PCR鉴定
        3.3.3 过表达载体pTF101.1-GsALS3的双酶切鉴定
        3.3.4 GsALS3基因的测序结果分析
    3.4 大豆转化
        3.4.1 过表达载体pTF101.1-GsALS3转化农杆菌EHA101
        3.4.2 大豆转化流程
    3.5 转GsALS3基因大豆阳性鉴定
        3.5.1 提取T0代转基因大豆的总DNA
        3.5.2 转GsALS3基因大豆T0代PCR检测
        3.5.3 除草剂涂抹
        3.5.4 转GsALS3基因大豆T1代PCR检测(部分电泳图)
    3.6 拟南芥转化与耐铝性评价
        3.6.1. 过表达载体pTF1O1.1-GsALS3转化农杆菌GV3101
        3.6.2 拟南芥除草剂筛选流程
        3.6.3 转GsALS3基因T2代拟南芥PCR检测
        3.6.4 转基因T3代拟南芥耐铝性评价
    3.7 GsALS3基因在转基因株系的表达模式分析
        3.7.1 GsALS3组织表达量分析
        3.7.2 不同铝浓度Gs ALS3基因表达量影响
        3.7.3 不同根段GsALS3基因表达量分析
        3.7.4 时间表达模式分析
    3.8 转GsALS3基因大豆耐铝性评价
        3.8.1 转GsALS3基因对不同铝浓度的响应
        3.8.2 酸铝胁迫下转GsALS3基因大豆的耐铝性评价
4. 讨论与结论
    4.1 讨论
    4.2 结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]大豆耐铝毒候选基因GmSTOP1的克隆与表达分析[J]. 丛亚辉,王婷婷,柳聚阁,王宁,高萌萌,李艳,盖钧镒.  作物学报. 2015(12)
[2]酸性土壤上植物应对铝胁迫的过程与机制[J]. 赵天龙,解光宁,张晓霞,邱林权,王娜,张素芝.  应用生态学报. 2013(10)
[3]紫花苜蓿铝激活半型ABC转运子基因MsSTAR2的耐铝性分析[J]. 宋文静,王凭青,张宝云,杨青川,蔡冰杰,赖平,康岳华.  农业生物技术学报. 2013(05)
[4]植物ABC转运蛋白及其在Al胁迫下的功能研究进展[J]. 王康,徐慧妮,李昆志.  生物技术. 2010(05)
[5]铝胁迫下7个不同大豆品种幼苗的生长反应（英文）[J]. 孟晓英,毕清淑,包冬萍,庞延军,杨永华.  南京林业大学学报(自然科学版). 2005(02)
[6]铝胁迫对大豆幼苗根系形态和生理特性的影响[J]. 刘鹏,YangY.S.,徐根娣,朱申龙.  中国油料作物学报. 2004(04)

博士论文
[1]水杨酸对大豆耐铝性的调控机制[D]. 刘宁.吉林大学 2011

硕士论文
[1]铝胁迫下大豆STOP1同源基因的克隆及功能的初步分析[D]. 刘荣坤.吉林大学 2016
[2]基于ITRAQ技术的大豆根响应低磷胁迫的蛋白质组学研究[D]. 孟醒.华南农业大学 2016
[3]野生大豆GsMATE基因克隆及功能研究[D]. 易容.华南农业大学 2016
[4]铝胁迫下大豆GmAACT1和GmALF5基因的功能分析[D]. 李莎.吉林大学 2015



本文编号：3204033