小麦脱氢抗坏血酸还原酶DHAR基因的克隆与功能分析
发布时间：2021-07-01 07:13
维生素C（Vc）又名L-抗坏血酸（AsA）,能够去除细胞内的有毒活性氧ROS,也参与叶黄素循环和维生素E的再生,在动植物体内有重要的代谢和抗氧化功能。对于人类来说,维生素C只能通过每天有规律的饮食来获取,因为维生素C不能在人体中合成和储存,所以提高植物中维生素C的含量对人类健康有重要意义。脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）作为维生素C代谢循环过程中的关键酶,能够催化还原型谷胱甘肽将维生素C代谢的中间产物脱氢抗坏血酸（DHA）还原为AsA,从而减少AsA的流失,增加其含量。本试验以小麦为试验材料,克隆出小麦的DHAR基因,构建Ubi-DHAR过表达载体,再通过基因枪转化、组织培养、PCR阳性验证等获得阳性植株,并从表达量等分子水平和抗坏血酸含量及酶活性等生理水平对T1代转基因植株进行试验,同时对植株进行旱胁迫和氧化胁迫试验,研究其抗逆性。该试验通过在小麦中过表达的DHAR基因,提高其维生素C的含量,增加其营养价值,同时也增强小麦的抗逆能力,为植物抗逆育种提供思路。获得的主要结果如下:1、从小麦中克隆了DHAR基因的3个拷贝,选取其中表达水平较高的拷贝构建以Ubi为启动子...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 文献综述
1.1 AsA在植物体内的生理功能
1.1.1 作为抗氧化剂
1.1.2 参与植物的光合作用和光保护
1.1.3 调控细胞壁代谢和细胞膨大
1.1.4 调节植物生长发育
1.2 高等植物中AsA的合成与代谢
1.2.1 植物中AsA的合成
1.2.2 植物中AsA的代谢
1.3 脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的研究进展
1.4 研究的意义和目的
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究目的及内容
第二章 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 植物品种和质粒材料
2.1.2 试验试剂及仪器
2.2 DHAR基因的克隆
2.2.3 目的片段末端加A及胶回收
2.2.4 基因片段与T载体连接
2.2.5 转化及蓝白班筛选
2.2.6 质粒的提取
2.2.7 基因序列的测定及比对
2.3 基因序列分析
2.4 过表达载体的构建
2.4.1 构建原理及引物设计
2.4.2 DHAR基因的的获得
2.4.3 载体序列酶切线性化
2.4.4 基因与载体片段的连接、转化、测序
2.5 Ubi-DHAR载体基因枪转化小麦幼胚
2.6 转基因小麦植株的PCR检测
2.6.1 小麦基因组DNA的提取
2.6.2 转基因小麦植株的PCR筛选
2.7 DHAR基因表达量测定
2.7.1 转基因小麦植株RNA的提取及反转录
2.7.2 荧光定量PCR测定表达量
2.8 转基因小麦植株的生理指标的测定
2.8.1 转基因小麦植株的DHAR酶活性测定
2.8.2 转基因小麦植株的AsA及 DHA含量的测定
2.8.3 转基因小麦植株的其他酶活性测定
2.9 转基因小麦植株的抗逆性试验
2.9.1 转基因小麦植株的干旱胁迫试验
2.9.2 转基因小麦植株的叶片抗氧化试验
第三章 试验结果
3.1 DHAR基因的克隆与载体构建
3.2 DHAR生物信息学分析
3.2.1 DHAR蛋白的理化性质分析
3.2.2 DHAR蛋白的信号肽和跨膜结构域预测
3.2.3 DHAR蛋白的结构预测
3.2.4 DHAR基因的启动子顺式作用元件分析
3.3 转基因小麦的分子检测
3.3.1 转基因小麦阳性检测
3.3.2 转基因小麦叶片和种子的表达量分析
3.4 转基因小麦抗坏血酸含量及酶活性分析
3.4.1 转基因小麦DHAR酶活性分析
3.4.2 转基因小麦抗坏血酸含量分析
3.4.3 转基因小麦APX、MDHAR、GR酶活性分析
3.5 转基因小麦抗逆性初步分析
3.5.1 转基因小麦耐旱性分析
3.5.2 转基因小麦植株抗氧化性分析
第四章 讨论
4.1 DHAR的过表达与AsA代谢系统的关系
4.2 DHAR的过表达对其活性和AsA含量的影响
4.3 DHAR转基因小麦植株的表型分析
4.4 过表达DHAR基因来增强植株抗逆性的可能性分析
4.4.1 DHAR的过表达与小麦抗旱性的初步分析
4.4.2 DHAR的过表达与小麦抗氧化性的初步分析
4.5 进一步研究问题
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3258692
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 文献综述
1.1 AsA在植物体内的生理功能
1.1.1 作为抗氧化剂
1.1.2 参与植物的光合作用和光保护
1.1.3 调控细胞壁代谢和细胞膨大
1.1.4 调节植物生长发育
1.2 高等植物中AsA的合成与代谢
1.2.1 植物中AsA的合成
1.2.2 植物中AsA的代谢
1.3 脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的研究进展
1.4 研究的意义和目的
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究目的及内容
第二章 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 植物品种和质粒材料
2.1.2 试验试剂及仪器
2.2 DHAR基因的克隆
2.2.3 目的片段末端加A及胶回收
2.2.4 基因片段与T载体连接
2.2.5 转化及蓝白班筛选
2.2.6 质粒的提取
2.2.7 基因序列的测定及比对
2.3 基因序列分析
2.4 过表达载体的构建
2.4.1 构建原理及引物设计
2.4.2 DHAR基因的的获得
2.4.3 载体序列酶切线性化
2.4.4 基因与载体片段的连接、转化、测序
2.5 Ubi-DHAR载体基因枪转化小麦幼胚
2.6 转基因小麦植株的PCR检测
2.6.1 小麦基因组DNA的提取
2.6.2 转基因小麦植株的PCR筛选
2.7 DHAR基因表达量测定
2.7.1 转基因小麦植株RNA的提取及反转录
2.7.2 荧光定量PCR测定表达量
2.8 转基因小麦植株的生理指标的测定
2.8.1 转基因小麦植株的DHAR酶活性测定
2.8.2 转基因小麦植株的AsA及 DHA含量的测定
2.8.3 转基因小麦植株的其他酶活性测定
2.9 转基因小麦植株的抗逆性试验
2.9.1 转基因小麦植株的干旱胁迫试验
2.9.2 转基因小麦植株的叶片抗氧化试验
第三章 试验结果
3.1 DHAR基因的克隆与载体构建
3.2 DHAR生物信息学分析
3.2.1 DHAR蛋白的理化性质分析
3.2.2 DHAR蛋白的信号肽和跨膜结构域预测
3.2.3 DHAR蛋白的结构预测
3.2.4 DHAR基因的启动子顺式作用元件分析
3.3 转基因小麦的分子检测
3.3.1 转基因小麦阳性检测
3.3.2 转基因小麦叶片和种子的表达量分析
3.4 转基因小麦抗坏血酸含量及酶活性分析
3.4.1 转基因小麦DHAR酶活性分析
3.4.2 转基因小麦抗坏血酸含量分析
3.4.3 转基因小麦APX、MDHAR、GR酶活性分析
3.5 转基因小麦抗逆性初步分析
3.5.1 转基因小麦耐旱性分析
3.5.2 转基因小麦植株抗氧化性分析
第四章 讨论
4.1 DHAR的过表达与AsA代谢系统的关系
4.2 DHAR的过表达对其活性和AsA含量的影响
4.3 DHAR转基因小麦植株的表型分析
4.4 过表达DHAR基因来增强植株抗逆性的可能性分析
4.4.1 DHAR的过表达与小麦抗旱性的初步分析
4.4.2 DHAR的过表达与小麦抗氧化性的初步分析
4.5 进一步研究问题
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3258692
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3258692.html
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