苹果TLP基因家族的鉴定分析和MdTLP7在非生物胁迫应答中的功能研究

发布时间：2021-04-28 11:43

　　TLP（Tubby-like protein）蛋白包含一个保守的tubby结构域,动物TLP基因的突变会导致一些与动物特征相关的疾病,比如肥胖、视力和听力退化等。植物中也存在编码TLP的同源基因,与动物TLP相比,植物TLP研究较少,有些TLP成员受非生物胁迫诱导,表达上调。本研究利用生物信息学方法在苹果基因组中鉴定了苹果TLP基因家族,并对家族成员的序列特征、启动子区域以及胁迫响应等进行了分析;对其中一个成员——MdTLP7,探究了在拟南芥中超表达后其对植物抗逆性的作用,为TLP基因家族响应胁迫功能研究奠定了基础。主要研究结果如下:（1）在苹果基因组中鉴定出9个TLP编码基因。采用本地BLAST和隐马尔可夫统计模型两种方法在苹果全基因组中查找可能的TLP编码序列,再经Interpro和SMART数据库两层筛选,最终在苹果基因组中鉴定出9个TLP编码基因,命名为MdTLP1-9,MdTLPs基因分布在苹果基因组的6条染色体上。结合其他植物TLP成员进行进化分析,结果表明TLP可以分成3组（A、B和C组）,其中A组成员最多,包含4个亚组。有7个MdTLPs成员分布在A组的3个亚组,而Md... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物抗逆性研究进展
        1.1.1 非生物胁迫对植物的伤害
        1.1.2 植物在应对非生物胁迫下的生理反应
        1.1.3 植物抗非生物胁迫分子机制研究进展
    1.2 TLP(tubby-likeprotein)基因家族研究进展
        1.2.1 动物TLP的功能研究
        1.2.2 植物TLP的功能研究
    1.3 苹果基因组学研究进展
        1.3.1 苹果概述
        1.3.2 苹果基因组测序
        1.3.3 生物信息学研究进展
            1.3.3.1 生物信息学概述
            1.3.3.2 生物信息学数据库
            1.3.3.3 生物信息学软件的主要功能简介
    1.4 基因转录水平差异表达研究方法
        1.4.1 Northern印迹杂交技术
        1.4.2 RCR技术
        1.4.3 高通量技术
    1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 材料的处理
        2.1.3 菌株和质粒
        2.1.4 酶、试剂盒与各种试剂
        2.1.5 引物
        2.1.6 软件和数据库资源
    2.2 实验方法
        2.2.1 苹果基因组中TLP基因的鉴定和分析
            2.2.1.1 苹果基因组中TLP基因的鉴定
            2.2.1.2 苹果、拟南芥、水稻、玉米TLP基因进化分析
            2.2.1.3 额外结构域的鉴定和蛋白质亚细胞定位
            2.2.1.4 MdTLPs染色体定位信息和基因结构
            2.2.1.5 保守Motif的鉴定和tubby结构域同源建模
            2.2.1.6 MdTLPs的启动子分析
        2.2.2 实时荧光定量PCR
            2.2.2.1 苹果组织总RNA的提取以及纯度、浓度及完整性检测
            2.2.2.2 RNA的纯度、浓度及完整性检测
            2.2.2.3 RNA反转录
            2.2.2.4 实时荧光定量PCR
        2.2.3 植物表达载体的构建
            2.2.3.1 目的片段的获得
            2.2.3.2 目的片段与载体pBI121双酶切回收产物连接
        2.2.4 植物表达载体转化农杆菌
            2.2.4.1 根瘤农杆菌GV3101感受态的制备
            2.2.4.2 质粒DNA转化农杆菌细胞
        2.2.5 农杆菌介导的拟南芥花絮侵染
        2.2.6 微量快速提取拟南芥基因组
        2.2.7 转基因植株的获得及筛选
        2.2.8 MdTLP7点突变原核表达载体的构建
            2.2.8.1 目的片段的获取
            2.2.8.2 大肠杆菌Rosetta感受态细胞的制备
            2.2.8.3 消化产物转化大肠杆菌Rosetta感受态细胞
            2.2.8.4 阳性克隆的筛选
3 结果与分析
    3.1 在苹果基因组中鉴定了9个TLP编码基因
    3.2 MdTLPs基因家族中鉴定出一个额外的功能结构域F-box结构域
    3.3 MdTLPs基因染色体定位和基因结构
    3.4 MdTLPs的保守Motif预测和同源建模及亚细胞定位预测
    3.5 苹果TLP基因响应非生物胁迫
    3.6 苹果TLP基因的组织表达模式
    3.7 苹果MdTLP7的抗性研究
        3.7.0 转基因拟南芥的获得
        3.7.1 超表达MdTLP7能够增强拟南芥植株的抗性
        3.7.2 保守氨基酸KXR突变影响MdTLP7的抗胁迫能力
4 讨论
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的论文及成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]近10年来国内外苹果产销分析[J]. 赵德英,袁继存,徐锴,程存刚,闫帅.  中国果树. 2016(03)
[2]我国苹果生产的空间布局与发展趋势[J]. 杨易,陈瑞剑.  中国食物与营养. 2013(04)
[3]生物信息学研究现状及发展趋势[J]. 赵屹,谷瑞升,杜生明.  医学信息学杂志. 2012(05)
[4]植物抗逆性研究进展[J]. 陈秀晨,熊冬金.  湖北农业科学. 2010(09)
[5]植物抗逆性研究概述[J]. 齐宏飞,阳小成.  安徽农业科学. 2008(32)
[6]一种简单快速的拟南芥基因组DNA的微量提取方法[J]. 邹华文,黄丛林.  长江大学学报(自科版). 2006(11)
[7]植物抗逆分子机制研究进展[J]. 周宜君,冯金朝,马文文,林冬霞,钱芝惠,吕惠娟.  中央民族大学学报(自然科学版). 2006(02)
[8]低温胁迫下钼对冬小麦抗氧化防御系统及膜脂过氧化的影响(英文)[J]. 孙学成,胡承孝,谭启玲.  植物生理与分子生物学学报. 2006(02)
[9]PCR引物设计及软件使用技巧[J]. 张新宇,高燕宁.  生物信息学. 2004(04)
[10]MapDraw,在Excel中绘制遗传连锁图的宏[J]. 刘仁虎,孟金陵.  遗传. 2003(03)



本文编号：3165420