高温、失水胁迫下坛紫菜渗透压调节系统的初步研究
发布时间：2023-03-29 01:09
坛紫菜(Pyropia haitanensis)是生长于我国南方沿海的一种重要的大型经济海藻。近年来,高温烂菜和种质退化等问题严重制约着坛紫菜养殖业的健康发展。因此,研究坛紫菜的抗逆机制,选育具有优良性状的新品种具有十分重要的意义。本研究以坛紫菜耐高温型品系Z-61为材料,克隆了坛紫菜渗透压调节物质合成酶相关基因的全长序列,并从基因表达和代谢组两个方面分析了坛紫菜渗透压调节系统在应答高温和失水胁迫时的可能作用,旨在为坛紫菜的良种选育以及基因工程研究提供理论依据。主要结果如下:1.通过基于GC-MS的代谢组学技术研究了不同胁迫条件下坛紫菜代谢物种类及含量的变化,结果显示高温和失水胁迫下细胞内代谢物的变化明显不同,氨基酸中脯氨酸、天冬酰胺、丝氨酸等含量增加,糖类中海藻糖、D-阿拉伯糖醇的含量增加,多元醇中甘油在失水下含量也显著增加。2.通过气相色谱技术测定了高温和失水胁迫下脯氨酸、甘油和海藻糖的含量变化,结果显示三种物质在失水下含量显著增加,由此推测脯氨酸、甘油和海藻糖是坛紫菜抵抗逆境胁迫的重要渗透压调节物质。3.采用RACE和普通PCR扩增的方法,克隆得到7条坛紫菜渗透压调节物质合成酶相...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 植物渗透压调节的研究概述
1.1.1 渗透胁迫信号的识别与转导
1.1.2 渗透压调节物质
1.2 藻类渗透压调节的研究进展
1.2.1 渗透胁迫信号的转导途径
1.2.2 渗透压调节物质
1.3 植物代谢组学的研究进展
1.3.1 植物代谢组学概述
1.3.2 逆境胁迫下植物代谢组学的研究进展
1.4 藻类代谢组学的研究进展
1.5 藻类渗透压调节系统相关基因的研究进展
1.6 本研究的目的及意义
第2章 材料与方法
2.1 实验材料及处理
2.2 实验仪器
2.3 实验试剂
2.3.1 琼脂糖凝胶电泳试剂
2.3.2 LB培养基
2.3.3 基因克隆及表达定量分析相关试剂
2.4 实验引物
2.5 实验方法
2.5.1 总RNA的提取
2.5.2 总RNA的质量检测
2.5.3 基因克隆
2.5.4 基因序列的生物信息学分析
2.5.5 实时荧光定量PCR
2.5.6 代谢组学检测
第3章 实验结果
3.1 逆境胁迫下坛紫菜的代谢组学分析
3.1.1 色谱图
3.1.2 多维统计分析
3.1.3 渗透压调节物质的含量变化
3.2 坛紫菜叶状体RNA的制备及质量检测
3.3 渗透压调节系统相关基因的克隆与表达分析
3.3.1 坛紫菜渗透压调节系统相关基因的全长克隆
3.3.2 PhTPS序列的生物信息学分析
3.3.3 PhGPDH序列的生物信息学分析
3.3.4 PhOAT序列的生物信息学分析
3.3.5 PhCDH序列分析
3.4 逆境胁迫下坛紫菜渗透压调节系统相关基因的表达分析
3.4.1 PhTPS基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.2 PhTPS基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.3 PhGPDH基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.4 PhGPDH基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.5 PhOAT基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.6 PhOAT基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.7 PhCDH基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.8 PhCDH基因在失水胁迫下的定量表达分析
第4章 讨论
4.1 逆境下坛紫菜代谢物的相关分析
4.1.1 氨基酸类代谢产物
4.1.2 糖类、糖醇类代谢物
4.1.3 胺类代谢物
4.2 海藻糖及合成酶基因的克隆及表达分析
4.3 甘油及合成酶基因的克隆及表达分析
4.4 脯氨酸及合成酶基因的克隆及表达分析
4.5 甜菜碱及合成酶基因的克隆及表达分析
4.6 逆境胁迫下代谢物含量变化与基因表达水平变化的关联分析
4.6.1 海藻糖
4.6.2 甘油
4.6.3 脯氨酸
4.6.4 甜菜碱
结论与展望
致谢
参考文献
在学期间发表的学术论文
本文编号：3773676
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 植物渗透压调节的研究概述
1.1.1 渗透胁迫信号的识别与转导
1.1.2 渗透压调节物质
1.2 藻类渗透压调节的研究进展
1.2.1 渗透胁迫信号的转导途径
1.2.2 渗透压调节物质
1.3 植物代谢组学的研究进展
1.3.1 植物代谢组学概述
1.3.2 逆境胁迫下植物代谢组学的研究进展
1.4 藻类代谢组学的研究进展
1.5 藻类渗透压调节系统相关基因的研究进展
1.6 本研究的目的及意义
第2章 材料与方法
2.1 实验材料及处理
2.2 实验仪器
2.3 实验试剂
2.3.1 琼脂糖凝胶电泳试剂
2.3.2 LB培养基
2.3.3 基因克隆及表达定量分析相关试剂
2.4 实验引物
2.5 实验方法
2.5.1 总RNA的提取
2.5.2 总RNA的质量检测
2.5.3 基因克隆
2.5.4 基因序列的生物信息学分析
2.5.5 实时荧光定量PCR
2.5.6 代谢组学检测
第3章 实验结果
3.1 逆境胁迫下坛紫菜的代谢组学分析
3.1.1 色谱图
3.1.2 多维统计分析
3.1.3 渗透压调节物质的含量变化
3.2 坛紫菜叶状体RNA的制备及质量检测
3.3 渗透压调节系统相关基因的克隆与表达分析
3.3.1 坛紫菜渗透压调节系统相关基因的全长克隆
3.3.2 PhTPS序列的生物信息学分析
3.3.3 PhGPDH序列的生物信息学分析
3.3.4 PhOAT序列的生物信息学分析
3.3.5 PhCDH序列分析
3.4 逆境胁迫下坛紫菜渗透压调节系统相关基因的表达分析
3.4.1 PhTPS基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.2 PhTPS基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.3 PhGPDH基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.4 PhGPDH基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.5 PhOAT基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.6 PhOAT基因在失水胁迫下的定量表达分析
3.4.7 PhCDH基因在高温胁迫下的定量表达分析
3.4.8 PhCDH基因在失水胁迫下的定量表达分析
第4章 讨论
4.1 逆境下坛紫菜代谢物的相关分析
4.1.1 氨基酸类代谢产物
4.1.2 糖类、糖醇类代谢物
4.1.3 胺类代谢物
4.2 海藻糖及合成酶基因的克隆及表达分析
4.3 甘油及合成酶基因的克隆及表达分析
4.4 脯氨酸及合成酶基因的克隆及表达分析
4.5 甜菜碱及合成酶基因的克隆及表达分析
4.6 逆境胁迫下代谢物含量变化与基因表达水平变化的关联分析
4.6.1 海藻糖
4.6.2 甘油
4.6.3 脯氨酸
4.6.4 甜菜碱
结论与展望
致谢
参考文献
在学期间发表的学术论文
本文编号：3773676
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3773676.html
