GhBCP4和AnnGh3在棉花（Gossypium hirsutum）纤维伸长中的功能及调控研究

发布时间：2022-07-14 18:06

　　棉花（Gossypium hirsutum）是世界上最重要的经济作物之一,棉纤维作为一种天然纤维为纺织业提供了原材料。棉花纤维细胞是由种皮的最外层细胞分化而来的不分支的单细胞毛状突起,其具有单细胞和线性结构这些特征,因此还为研究植物细胞极性伸长和细胞次生壁合成提供了理想的生物材料。棉花纤维发育可以分为四个明显但又有重叠的阶段:纤维起始、纤维伸长、次生细胞壁合成以及纤维的成熟。长度和强度作为检验棉花纤维品质最重要的衡量标准,绝大多数程度上取决于在纤维伸长阶段的生长速率和模式。因此,研究相关基因在棉纤维细胞的伸长期的分子调控机制是十分必要的。蓝铜蛋白（Bule Copper-binding Proteins,BCPs）是一类小分子可溶性的铜离子结合蛋白,膜联蛋白（Annexins）是一种钙离子依赖的磷脂结合蛋白,两者均广泛存在于植物中,对植物的生长发育起重要作用。我们从陆地棉中分离鉴定了一个编码蓝铜蛋白的基因GhBCP4和一个膜联蛋白基因AnnGh3,这两个基因均在伸长期纤维中优势表达,推测它们在棉纤维伸长发育过程中起重要作用。因此本文以这两个基因为研究对象,利用过量表达、RNA干扰、酵母... 

【文章页数】：78 页

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摘要
Abstract
缩写词表
一、引言
    1.1 蓝铜蛋白研究进展
        1.1.1 铜离子概述
        1.1.2 铜结合蛋白概述
        1.1.3 蓝铜蛋白结构
        1.1.4 蓝铜蛋白的功能
    1.2 膜联蛋白研究进展
        1.2.1 膜联蛋白概述
        1.2.2 植物膜联蛋白
        1.2.3 棉花膜联蛋白
    1.3 棉纤维伸长发育研究进展
    1.4 立题依据及研究意义
二、材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体和菌种
        2.1.3 化学试剂
        2.1.4 工具酶及试剂盒
        2.1.5 常用储液
        2.1.6 常用缓冲液
        2.1.7 常用培养基
        2.1.8 PCR引物合成及测序
        2.1.9 仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 棉花的遗传转化
        2.2.2 GhBCP4的亚细胞定位
        2.2.3 棉花基因组DNA的提取(高盐低渗法)
        2.2.4 棉花基因组DNA的提取(试剂盒法)
        2.2.5 转基因棉花的鉴定
        2.2.6 棉花各组织材料的收取
        2.2.7 棉花各组织RNA的提取
        2.2.8 棉花RNA的消化和逆转录
        2.2.9 实时定量RTPCR分析基因的表达变化
        2.2.10 GhBCP4启动子的活性分析
        2.2.11 酵母双杂交筛选棉花9DPA纤维cDNA文库
三、实验结果
    3.1 GhBCP4蛋白亚细胞定位分析
    3.2 GhBCP4启动子的活性分析
        3.2.1 pBI101::GhBCP4p::GUS载体的构建
        3.2.2 pBI101::GhBCP4p::GUS转基因拟南芥的鉴定
        3.2.3 pBI101::GhBCP4p::GUS转基因拟南芥GUS表达的组织化学分析
        3.2.4 不同激素处理下对GhBCP4启动子活性的影响
    3.3 GhBCP4转基因棉花的鉴定及表型分析
        3.3.1 35Sp::GhBCP4 RNAi转基因棉花的鉴定及表型分析
        3.3.2 35Sp::GhBCP4过量表达转基因棉花的鉴定及表型分析
        3.3.3 RDL1p::GhBCP4 RNAi转基因棉花的鉴定及表型分析
    3.4 GhBCP4互作蛋白的筛选
        3.4.1 pGBKT7-GhBCP4载体的构建
        3.4.2 pGBKT7-GhBCP4重组质粒转化酵母
        3.4.3 GhBCP4互作蛋白的筛选鉴定
        3.4.4 靶蛋白基因在棉花各组织中的表达谱分析
        3.4.5 qRT-PCR检测靶蛋白基因在GhBCP4转基因棉花中的表达变化
    3.5 AnnGh3转基因棉花的鉴定
        3.5.1 AnnGh3过量表达及RNAi转基因棉花的遗传转化
        3.5.2 AnnGh3过量表达及RNAi转基因棉花的鉴定
四、讨论
    4.1 GhBCP4蛋白亚细胞定位
    4.2 GhBCP4启动子活性分析
    4.3 GhBCP4促进棉纤维细胞伸长发育
    4.4 GhBCP4与GhPGM1相互作用调控纤维发育
    4.5 AnnGh3可能参与纤维发育调控
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Characterization of a Novel Annexin Gene from Cotton （Gossypium hirsutum cv CRI 35） and Antioxidative Role of its Recombinant Protein[J]. Lu Zhou,Jin Duan,Xiao-Ming Wang,Heng-Mu Zhang,Ming-Xing Duan and Jin-Yuan Liu Laboratory of Molecular Biology and MOE Laboratory of Protein Science,School of Life Sciences,Tsinghua University,Beijing 100084,China.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(05)
[2]陆地棉纤维品质相关QTL定位研究[J]. 秦永生,叶文雪,刘任重,张天真,郭旺珍.  中国农业科学. 2009(12)
[3]棉花纤维发育的分子机理及品质改良研究进展[J]. 上官小霞,王凌健,李燕娥,梁运生.  棉花学报. 2008(01)

博士论文
[1]棉花（Gossypium hirsutum）膜联蛋白基因克隆鉴定及功能研究[D]. 李兵.华中师范大学 2012

硕士论文
[1]棉花（Gossypium hirsutum）蓝铜蛋白BCP4在纤维细胞伸长中的功能研究[D]. 李莹.华中师范大学 2015
[2]GhHAP5的表达分析及其互作蛋白的筛选鉴定[D]. 罗方.华中师范大学 2012



本文编号：3661618