西藏野生大麦HvbHLH56介导的低氮耐性机理研究
发布时间：2022-12-17 08:39
氮素是供植物生长的必要营养元素,也是农业生产中提升作物产量的限制因素。近年来,氮肥的过度使用引发环境污染问题。进一步剖析作物的低氮耐性机理对于减轻作物对氮肥的依赖,促进农业的快速发展意义重大。前期通过野生大麦中鉴定到的低氮耐受品种XZ149的转录组分析,鉴定到一个归属于bHLH家族的耐低氮候选基因。本研究首先在全基因组水平上,筛选鉴定大麦bHLH家族成员,并分析了该家族成员的特性及进化关系。因与水稻基因Os01g72730（OsbHLH056）同源性最高,该候选基因被命名为HvbHLH56。随后,在西藏野生大麦XZ149中克隆了该基因,并通过其亚细胞定位以及低氮胁迫下在拟南芥中的过表达解析其对低氮的响应机理。本研究的主要结果如下:1、运用生物信息学方法,对大麦bHLH家族成员进行筛选,共鉴定到132个HvbHLH转录因子成员。其中126个不均匀地分布在大麦的7条染色体上,有6个未定位于任何染色体上。理化性质分析显示大麦bHLH编码的蛋白由86-767个氨基酸残基构成,分子量最大达到83538.67 Da,最小值为12014.64 Da,等电点pI的范围为4.63-11.9。多序列比对、...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 氮素是植物重要的营养元素之一
1.2 植物适应低氮胁迫机制的研究进展
1.2.1 植物适应低氮胁迫的基因型差异
1.2.2 植物适应低氮胁迫的生理机制
1.2.3 植物适应低氮胁迫的分子机制
1.3 我国氮肥利用现状
1.4 西藏野生大麦是我国特有的种质资源
1.4.1 西藏野生大麦具有丰富的遗传多样性
1.4.2 西藏野生大麦蕴含低氮耐性种质
1.5 bHLH转录因子的概述
1.5.1 bHLH转录因子家族的结构特点
1.5.2 bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究
1.6 选题的目的及意义
第二章 大麦bHLH转录因子家族全基因组分析
2.1 材料与方法
2.1.1 大麦bHLH转录因子家族检索
2.1.2 大麦bHLH转录因子属性分析
2.1.3 大麦bHLH转录因子家族染色体分布及结构分析
2.1.4 大麦bHLH转录因子家族蛋白序列比对及进化树构建
2.1.5 大麦b HLH转录因子家族GO富集分析
2.2 结果与分析
2.2.1 大麦bHLH转录因子的鉴定、理化分析及染色体定位
2.2.2 大麦bHLH转录因子进化分析及结构分析
2.2.3 大麦bHLH家族功能富集分析
2.3 讨论
第三章 西藏野生大麦HvbHLH56 的克隆及亚细胞定位分析
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试剂与试验溶液配方
3.1.3 西藏野生大麦XZ149总RNA提取
3.1.4 cDNA第一链合成
3.1.5 HvbHLH56 基因的克隆及PCR产物的回收
3.1.6 目的基因与35S-eGFP载体的连接
3.1.7 重组载体转化大肠杆菌及阳性克隆鉴定
3.1.8 重组载体转化农杆菌
3.1.9 亚细胞定位分析
3.2 结果与分析
3.2.1 西藏野生大麦XZ149总RNA提取
3.2.2 西藏野生大麦HvbHLH56 基因全长的扩增
3.2.3 西藏野生大麦HvbHLH56 蛋白的烟草亚细胞定位分析
3.3 讨论
第四章 拟南芥中HvbHLH56 基因功能分析
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试剂与试验溶液配方
4.1.3 HvbHLH56 基因与super1300-flag载体的连接
4.1.4 重组载体转化农杆菌
4.1.5 HvbHLH56-1300 过表达拟南芥的遗传转化
4.1.6 转基因阳性植株功能验证
4.2 结果分析
4.2.1 HvbHLH56 基因与过表达载体的构建
4.2.2 转基因拟南芥的获得
4.2.3 低氮对转基因拟南芥生长的影响
4.2.4 低氮对转基因拟南芥硝态氮含量,可溶性蛋白含量的影响
4.2.5 低氮对转基因拟南芥氮同化酶活的影响
4.3 讨论
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3719596
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 氮素是植物重要的营养元素之一
1.2 植物适应低氮胁迫机制的研究进展
1.2.1 植物适应低氮胁迫的基因型差异
1.2.2 植物适应低氮胁迫的生理机制
1.2.3 植物适应低氮胁迫的分子机制
1.3 我国氮肥利用现状
1.4 西藏野生大麦是我国特有的种质资源
1.4.1 西藏野生大麦具有丰富的遗传多样性
1.4.2 西藏野生大麦蕴含低氮耐性种质
1.5 bHLH转录因子的概述
1.5.1 bHLH转录因子家族的结构特点
1.5.2 bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究
1.6 选题的目的及意义
第二章 大麦bHLH转录因子家族全基因组分析
2.1 材料与方法
2.1.1 大麦bHLH转录因子家族检索
2.1.2 大麦bHLH转录因子属性分析
2.1.3 大麦bHLH转录因子家族染色体分布及结构分析
2.1.4 大麦bHLH转录因子家族蛋白序列比对及进化树构建
2.1.5 大麦b HLH转录因子家族GO富集分析
2.2 结果与分析
2.2.1 大麦bHLH转录因子的鉴定、理化分析及染色体定位
2.2.2 大麦bHLH转录因子进化分析及结构分析
2.2.3 大麦bHLH家族功能富集分析
2.3 讨论
第三章 西藏野生大麦HvbHLH56 的克隆及亚细胞定位分析
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试剂与试验溶液配方
3.1.3 西藏野生大麦XZ149总RNA提取
3.1.4 cDNA第一链合成
3.1.5 HvbHLH56 基因的克隆及PCR产物的回收
3.1.6 目的基因与35S-eGFP载体的连接
3.1.7 重组载体转化大肠杆菌及阳性克隆鉴定
3.1.8 重组载体转化农杆菌
3.1.9 亚细胞定位分析
3.2 结果与分析
3.2.1 西藏野生大麦XZ149总RNA提取
3.2.2 西藏野生大麦HvbHLH56 基因全长的扩增
3.2.3 西藏野生大麦HvbHLH56 蛋白的烟草亚细胞定位分析
3.3 讨论
第四章 拟南芥中HvbHLH56 基因功能分析
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试剂与试验溶液配方
4.1.3 HvbHLH56 基因与super1300-flag载体的连接
4.1.4 重组载体转化农杆菌
4.1.5 HvbHLH56-1300 过表达拟南芥的遗传转化
4.1.6 转基因阳性植株功能验证
4.2 结果分析
4.2.1 HvbHLH56 基因与过表达载体的构建
4.2.2 转基因拟南芥的获得
4.2.3 低氮对转基因拟南芥生长的影响
4.2.4 低氮对转基因拟南芥硝态氮含量,可溶性蛋白含量的影响
4.2.5 低氮对转基因拟南芥氮同化酶活的影响
4.3 讨论
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3719596
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