甜瓜CmLOX18启动子分析及其在高温和香气合成中的作用
发布时间：2021-05-05 20:05
薄皮甜瓜（Cucumis melo var.makuwa Makino）因其果实香气浓郁、甜脆多汁,深受大众喜爱,是一种重要的经济作物。甜瓜果实的产量和品质是影响经济效益的重要因素,而提高植株抗逆性和增加果实芳香性则可有效提高收益。植物脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）在防御逆境胁迫和合成香气物质进程中均有重要作用,因此研究LOX基因功能可为通过基因工程提高植株抗逆性、改良果实品质提供理论依据。甜瓜LOX基因家族有CmLOX01CmLOX18共18个基因,其中Cm LOX18属于13-LOX type II型,为了进一步验证Cm LOX18功能,本试验以薄皮甜瓜‘玉美人’为试材,克隆和分析了CmLOX18启动子序列,研究不同逆境胁迫对启动子活性影响;通过病毒诱导基因沉默（VIGS）获得CmLOX18沉默植株,研究其在防御高温胁迫中的作用;同时构建了CmLOX18超表达载体,使其在花后不同时期果实中瞬时表达,探究基因在香气合成中的作用。主要研究结果如下:1.以甜瓜嫩叶DNA为模板,TA克隆获得Cm LOX18启动子1500bp序列,命名为p18T-LOX1...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 脂氧合酶分类
1.2 脂氧合酶代谢途径
1.3 脂氧合酶在逆境胁迫中的作用
1.3.1 LOXs与非生物胁迫
1.3.2 LOXs与生物胁迫
1.3.3 LOXs与激素、信号类物质
1.4 脂氧合酶在果实成熟和香气合成中的作用
1.4.1 LOXs与果实香气合成
1.4.2 LOXs与乙烯合成
1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及质粒
2.1.3 酶及生化试剂
2.1.4 培养基及试剂配制
2.1.5 测序及引物合成
2.2 方法
2.2.1 CmLOX18启动子的克隆
2.2.2 CmLOX18启动子分析
2.2.3 CmLOX18启动子表达载体的构建
2.2.4 CmLOX18启动子表达载体转化根癌农杆菌
2.2.5 CmLOX18启动子在烟草叶片中的瞬时表达
2.2.6 烟草叶片的逆境处理
2.2.7 烟草叶片的GUS组织化学染色和GUS荧光定量
2.2.8 CmLOX18基因的克隆
2.2.9 CmLOX18基因沉默表达载体的构建
2.2.10 甜瓜种子吸收法—TRV诱导CmLOX18基因沉默
2.2.11 CmLOX18超表达载体的构建
2.2.12 CmLOX18在甜瓜果实中瞬时表达
2.2.13 植物活体荧光蛋白信号检测
2.2.14 脂氧合酶(LOXs)活性的测定
2.2.15 实时荧光定量qRT–PCR分析基因表达量
2.2.16 相关逆境指标测定
2.2.17 软件
3 结果与分析
3.1 CmLOX18启动子克隆、分析及瞬时表达载体的构建
3.2 CmLOX18启动子对非生物胁迫的响应
3.3 CmLOX18启动子对信号物质的响应
3.4 CmLOX18启动子对激素的响应
3.5 CmLOX18基因的全长ORF区克隆
3.6 CmLOX18基因沉默表达载体的构建及沉默植株的获得
3.7 CmLOX18基因对高温胁迫的响应
3.8 CmLOX18基因超表达载体的构建及农杆菌侵染的甜瓜果肉变化
3.9 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对CmLOX18的影响
3.10 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对荧光素酶(LUC)的影响
3.11 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对LOXs酶活性的影响
3.12 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对LOX途径下游香气合成相关基因表达的影响
4 讨论
4.1 CmLOX18启动子对非生物胁迫、激素和信号类物质的响应
4.2 CmLOX18在防御高温胁迫中的作用
4.3 CmLOX18在薄皮甜瓜果实香气合成中的作用
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙烯与脂氧合酶在番茄果实香气合成中的作用[J]. 梁馨元,郭星秀,齐红岩. 园艺学报. 2017(11)
[2]基因瞬时表达技术在园艺植物上的应用研究进展[J]. 廖晶晶,牛聪聪,解群杰,邢巧娟,齐红岩. 园艺学报. 2017(09)
[3]启动子的类型及应用[J]. 贺飞燕,闫建俊,白云凤,冯瑞云,施俊凤. 山西农业科学. 2017(01)
[4]菠萝蜜果实成熟过程中香气物质形成相关酶的活性变化[J]. 刘鑫泉,段小强,李映志,李莹,覃芳,叶春海. 安徽农业科学. 2016(13)
[5]接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及基因表达的影响[J]. 邵琪,解群杰,刘贺娟,齐红岩. 植物生理学报. 2016(04)
[6]Effects of abiotic stress and hormones on the expressions of five13-CmLOXs and enzyme activity in oriental melon（Cucumis melo var.makuwa Makino）[J]. LIU Jie-ying,ZHANG Chong,SHAO Qi,TANG Yu-fan,CAO Song-xiao,GUO Xiao-ou,JIN Ya-zhong,QI Hong-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(02)
[7]氟唑活化酯诱导大白菜抗根肿病效果与机理初步研究[J]. 韩之琪,谢学文,晋知文,宋加伟,柴阿丽,石延霞,李宝聚. 园艺学报. 2015(04)
[8]植物启动子研究进展[J]. 李田,孙景宽,刘京涛. 生物技术通报. 2015(02)
[9]植物脂氧合酶蛋白特性及其在果实成熟衰老和逆境胁迫中的作用[J]. 曹嵩晓,张冲,汤雨凡,齐红岩. 植物生理学报. 2014(08)
[10]黄瓜脂氧合酶基因CsLOX2的克隆及表达分析[J]. 陈巧,陈书霞,王聪颖,郝丽宁,孟焕文,万旭花,申晓青,程智慧. 中国农业科学. 2013(11)
博士论文
[1]甜瓜脂氧合酶基因家族成员鉴定、表达调控及CmLOX8在果实香气合成中的作用[D]. 张冲.沈阳农业大学 2016
[2]薄皮甜瓜脂氧合酶CmLOX10和CmLOX13的原核表达、生化特性及启动子分析[D]. 曹嵩晓.沈阳农业大学 2016
[3]柿9-脂氧合酶基因在植物衰老和抗逆反应中的功能研究[D]. 侯亚莉.西北农林科技大学 2016
[4]甜瓜α-甘露糖苷酶基因的克隆、表达特性及功能分析[D]. 乌斯呼吉日嘎拉.内蒙古大学 2014
[5]甜瓜醇脱氢酶基因家族成员鉴定、分类及表达调控[D]. 靳亚忠.沈阳农业大学 2014
硕士论文
[1]甜瓜CmLOX09对逆境胁迫、激素和信号物质的响应及对番茄的遗传转化[D]. 鞠立君.沈阳农业大学 2017
[2]接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及CmLOXs表达的影响[D]. 邵琪.沈阳农业大学 2016
[3]OsWRKY12启动子序列响应SA、MeJA和ET应答元件的鉴定[D]. 黄诗玮.湖南农业大学 2013
[4]花生脂氧合酶及其相关基因表达与黄曲霉产毒抗性的关系[D]. 娄庆任.中国农业科学院 2013
本文编号：3170502
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 脂氧合酶分类
1.2 脂氧合酶代谢途径
1.3 脂氧合酶在逆境胁迫中的作用
1.3.1 LOXs与非生物胁迫
1.3.2 LOXs与生物胁迫
1.3.3 LOXs与激素、信号类物质
1.4 脂氧合酶在果实成熟和香气合成中的作用
1.4.1 LOXs与果实香气合成
1.4.2 LOXs与乙烯合成
1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及质粒
2.1.3 酶及生化试剂
2.1.4 培养基及试剂配制
2.1.5 测序及引物合成
2.2 方法
2.2.1 CmLOX18启动子的克隆
2.2.2 CmLOX18启动子分析
2.2.3 CmLOX18启动子表达载体的构建
2.2.4 CmLOX18启动子表达载体转化根癌农杆菌
2.2.5 CmLOX18启动子在烟草叶片中的瞬时表达
2.2.6 烟草叶片的逆境处理
2.2.7 烟草叶片的GUS组织化学染色和GUS荧光定量
2.2.8 CmLOX18基因的克隆
2.2.9 CmLOX18基因沉默表达载体的构建
2.2.10 甜瓜种子吸收法—TRV诱导CmLOX18基因沉默
2.2.11 CmLOX18超表达载体的构建
2.2.12 CmLOX18在甜瓜果实中瞬时表达
2.2.13 植物活体荧光蛋白信号检测
2.2.14 脂氧合酶(LOXs)活性的测定
2.2.15 实时荧光定量qRT–PCR分析基因表达量
2.2.16 相关逆境指标测定
2.2.17 软件
3 结果与分析
3.1 CmLOX18启动子克隆、分析及瞬时表达载体的构建
3.2 CmLOX18启动子对非生物胁迫的响应
3.3 CmLOX18启动子对信号物质的响应
3.4 CmLOX18启动子对激素的响应
3.5 CmLOX18基因的全长ORF区克隆
3.6 CmLOX18基因沉默表达载体的构建及沉默植株的获得
3.7 CmLOX18基因对高温胁迫的响应
3.8 CmLOX18基因超表达载体的构建及农杆菌侵染的甜瓜果肉变化
3.9 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对CmLOX18的影响
3.10 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对荧光素酶(LUC)的影响
3.11 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对LOXs酶活性的影响
3.12 甜瓜果实发育不同时期农杆菌侵染后对LOX途径下游香气合成相关基因表达的影响
4 讨论
4.1 CmLOX18启动子对非生物胁迫、激素和信号类物质的响应
4.2 CmLOX18在防御高温胁迫中的作用
4.3 CmLOX18在薄皮甜瓜果实香气合成中的作用
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙烯与脂氧合酶在番茄果实香气合成中的作用[J]. 梁馨元,郭星秀,齐红岩. 园艺学报. 2017(11)
[2]基因瞬时表达技术在园艺植物上的应用研究进展[J]. 廖晶晶,牛聪聪,解群杰,邢巧娟,齐红岩. 园艺学报. 2017(09)
[3]启动子的类型及应用[J]. 贺飞燕,闫建俊,白云凤,冯瑞云,施俊凤. 山西农业科学. 2017(01)
[4]菠萝蜜果实成熟过程中香气物质形成相关酶的活性变化[J]. 刘鑫泉,段小强,李映志,李莹,覃芳,叶春海. 安徽农业科学. 2016(13)
[5]接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及基因表达的影响[J]. 邵琪,解群杰,刘贺娟,齐红岩. 植物生理学报. 2016(04)
[6]Effects of abiotic stress and hormones on the expressions of five13-CmLOXs and enzyme activity in oriental melon（Cucumis melo var.makuwa Makino）[J]. LIU Jie-ying,ZHANG Chong,SHAO Qi,TANG Yu-fan,CAO Song-xiao,GUO Xiao-ou,JIN Ya-zhong,QI Hong-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(02)
[7]氟唑活化酯诱导大白菜抗根肿病效果与机理初步研究[J]. 韩之琪,谢学文,晋知文,宋加伟,柴阿丽,石延霞,李宝聚. 园艺学报. 2015(04)
[8]植物启动子研究进展[J]. 李田,孙景宽,刘京涛. 生物技术通报. 2015(02)
[9]植物脂氧合酶蛋白特性及其在果实成熟衰老和逆境胁迫中的作用[J]. 曹嵩晓,张冲,汤雨凡,齐红岩. 植物生理学报. 2014(08)
[10]黄瓜脂氧合酶基因CsLOX2的克隆及表达分析[J]. 陈巧,陈书霞,王聪颖,郝丽宁,孟焕文,万旭花,申晓青,程智慧. 中国农业科学. 2013(11)
博士论文
[1]甜瓜脂氧合酶基因家族成员鉴定、表达调控及CmLOX8在果实香气合成中的作用[D]. 张冲.沈阳农业大学 2016
[2]薄皮甜瓜脂氧合酶CmLOX10和CmLOX13的原核表达、生化特性及启动子分析[D]. 曹嵩晓.沈阳农业大学 2016
[3]柿9-脂氧合酶基因在植物衰老和抗逆反应中的功能研究[D]. 侯亚莉.西北农林科技大学 2016
[4]甜瓜α-甘露糖苷酶基因的克隆、表达特性及功能分析[D]. 乌斯呼吉日嘎拉.内蒙古大学 2014
[5]甜瓜醇脱氢酶基因家族成员鉴定、分类及表达调控[D]. 靳亚忠.沈阳农业大学 2014
硕士论文
[1]甜瓜CmLOX09对逆境胁迫、激素和信号物质的响应及对番茄的遗传转化[D]. 鞠立君.沈阳农业大学 2017
[2]接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及CmLOXs表达的影响[D]. 邵琪.沈阳农业大学 2016
[3]OsWRKY12启动子序列响应SA、MeJA和ET应答元件的鉴定[D]. 黄诗玮.湖南农业大学 2013
[4]花生脂氧合酶及其相关基因表达与黄曲霉产毒抗性的关系[D]. 娄庆任.中国农业科学院 2013
本文编号：3170502
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3170502.html
