CYP450蛋白ES2调控水稻叶片衰老及高温胁迫响应机制研究

发布时间：2022-07-19 12:08

　　水稻（Oryza sativa）是我国重要的粮食作物,提高水稻产量以及培育优质品种对经济发展和社会稳定具有重要意义。叶片作为植物的六大器官之一,是植物进行光合作用的主要源器官,因而,调控叶片适时衰老将极大影响营养物质从叶片到种子的迁移过程。叶片衰老是在细胞、组织、器官等水平共同协调的复杂有序过程,对农作物产量以及品质影响极大。因此,研究叶片衰老的分子机制无疑对提高水稻产量具有重要理论和实践意义。本研究以甲基磺酸乙酯（EMS）诱变水稻籼稻品种蜀恢获得的早衰材料es2为研究对象,通过图位克隆的方法分离得到基因ES2,并对其进行生理特征、生物信息学、基因功能研究。研究结果如下:1.突变体es2在三周左右开始出现类病斑,病斑随着生长周期逐渐扩大,并伴随整个生长周期;在营养生长后期,突变体表现出早于野生型衰老的现象;农艺性状考察发现,突变体穗长变小、一级分枝与二级分枝数目减少。叶绿素含量分析表明突变体中叶绿素含量显著低于野生型,而且在突变体叶片中出现死亡细胞。2.通过图位克隆发现,突变体中ES2基因第二个外显子缺失碱基135bp,导致45个氨基酸缺失,从而使蛋白功能发生变化。3.生物信息学分析表... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 植物衰老概述
        1.1.1 植物衰老的生理变化特征
        1.1.2 影响植物衰老的因素
        1.1.3 植物衰老假说
    1.2 高温胁迫
        1.2.1 高温胁迫概述
        1.2.2 植物受到高温胁迫生理变化特征
    1.3 细胞色素P450
        1.3.1 细胞色素P450生理生化特征
        1.3.2 CYP450生物学功能
    1.4 本研究的目的与意义
第二章 突变体es2的表型及生理分析
    2.1 实验材料
        2.1.1 材料
        2.1.2 试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验材料的种植
        2.2.2 突变体es2的表型以及农艺性状考察
        2.2.3 叶绿素含量的测定
        2.2.4 突变体的细胞死亡检测
    2.3 结果分析
        2.3.1 突变体es2形态特征分析
        2.3.2 野生型与突变体叶绿素含量的差异
        2.3.3 突变体细胞死亡检测分析
    2.4 讨论与小结
第三章 ES2基因的图位克隆
    3.1 实验材料
        3.1.1 材料
        3.1.2 试剂
    3.2 实验方法
        3.2.1 DNA提取
        3.2.2 PCR分析
        3.2.3 RNA提取
        3.2.4 cDNA合成
        3.2.5 实时荧光定量PCR分析
        3.2.6 ES2基因定位以及候选基因的测序
    3.3 结果与分析
        3.3.1 ES2基因的初定位
        3.3.2 ES2基因的精细定位及候选基因的鉴定
    3.4 讨论与小结
第四章 ES2蛋白的生物信息学分析
    4.1 实验材料
    4.2 实验方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 ES2蛋白结构分析
        4.3.2 ES2蛋白的理化性质分析
        4.3.3 ES2系统进化分析
        4.3.4 基因ES2启动子生物信息分析
        4.3.5 ES2基因组织谱表达分析
    4.4 讨论与小结
第五章 ES2基因功能分析
    5.1 实验材料
        5.1.1 材料
        5.1.2 试剂
    5.2 实验方法
        5.2.1 抗氧化酶活性的测定
        5.2.2 丙二醛MDA含量的测定
        5.2.3 组织染色
        5.2.4 荧光定量分析
        5.2.5 高温处理野生型与es2突变体
        5.2.6 ES2基因过表达载体构建
    5.3 结果与分析
        5.3.1 抗氧化酶活性分析
        5.3.2 组织化学分析H_2O_2的积累
        5.3.3 野生型与突变体es2中丙二醛含量差异分析
        5.3.4 野生型与突变体中衰老基因差异表达分析
        5.3.5 ES2相关的基因在野生型与突变体es2中差异表达分析
        5.3.6 突变体es2的耐热性分析
        5.3.7 ES2基因的过表达载体构建
    5.4 讨论与小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3663388