文心兰离体培养优化及转化铁氧还蛋白基因研究
发布时间：2021-07-03 09:13
文心兰（Oncidiumhybridum）为兰科（Orchidaceae）文心兰属植物,被插花界誉为切花"五美人"之一,具有较高的经济价值。文心兰在栽培过程中极易感染病害,尤其是由欧文氏菌（Erwinia spp）引起的软腐病（Soft rot）更是文心兰产业的毁灭性病害,但至今却仍无特别有效的防治方法,因此选育抗软腐病的文心兰品种是文心兰育种的重要方向。铁氧还蛋白（Ferredoxin,FD）作为一个大的基因家族在植物中普遍存在,现已证实Fd基因可帮助水稻、烟草、拟南芥以及文心兰在内的许多植物获得广谱抗性。本研究以文心兰’小樱桃’为材料,利用兰花基因组数据,通过RT-PCR以及RACE技术克隆获得2条文心兰抗软腐病相关的铁氧还蛋白基因,并通过实时荧光定量PCR以及转化文心兰原球茎的研究,对这两个基因进行初步的功能验证。本研究的主要结果如下:1文心兰离体培养优化以文心兰’小樱桃’的PLBs为材料,研究不同添加量的香蕉泥对文心兰PLBs增殖的影响,结果表明:以1/2MS+1 g/L活性炭+50g/L香蕉泥时增殖系数最高,高达5.41,且原球茎颜色鲜绿,长势紧密均一没有出现分化的情况;研究...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩写词
摘要
Abstract
第一章 引言
1 文心兰离体快繁研究进展
2 文心兰转基因研究进展
2.1 文心兰转基因研究
2.2 文心兰转基因技术研究
3 植物Fd与FNR研究进展
3.1 Fd基因研究进展
3.2 FNR基因研究进展
3.3 Fd与FNR间的相互作用关系
4 铁氧还蛋白的在抗病作用中的研究进展
4.1 铁氧还蛋白在抗软腐病作用中的发现
4.2 铁氧还蛋白抗性作用机理的研究进展
4.2.1 铁氧还蛋白的结构域对抗性产生作用
4.2.2 光对铁氧还蛋白的抗性产生作用
4.2.3 不同亚细胞定位的铁氧还蛋白作用不同
5. 本研究的意义及主要内容
5.1 研究意义
5.2 主要内容
第二章 文心兰原球茎离体培养优化
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 原球茎增殖优化
1.2.2 原球茎分化优化
2 结果与分析
2.1 不同添加量的香蕉泥对文心兰原球茎增殖的影响
2.2 激素及添加物和接种量对文心兰分化的影响
3 讨论
3.1 适量的香蕉泥有助于文心兰'小樱桃'PLBs增殖
3.2 适宜的天然添加物有助于文心兰PLBs分化
第三章 文心兰铁氧还蛋白相关基因的克隆与生物信息学分析
第一节 文心兰铁氧还蛋白(Fd)相关基因的克隆
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 基于文心兰转录组的Fd基因家族分析
2.2 文心兰OnFd和OnFNR基因克隆
2.3 文心兰OnFd基因开放阅读框克隆及同源性分析
2.4 文心兰OnFNR同源性分析
2.5 OnFd基因与OnFNR基因结构分析
3 讨论
第二节 文心兰OnFd与OnFNR基因的生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 OnFd与OnFNR基本理化性质分析
2.2 OnFd与OnFNR信号肽预测
2.3 OnFd与OnFNR跨膜螺旋结构预测与分析
2.4 OnFd与OnFNR磷酸化位点预测
2.5 OnFd与OnFNR卷曲螺旋结构预测
2.6 OnFd与OnFNR二级结构预测
2.7 OnFd与OnFNR蛋白三级结构预测
2.8 OnFd与OnFNR保守结构域预测
2.9 OnFd与OnFNR系统进化树分析
3 讨论
3.1 文心兰植株中Fd与FNR的类型
3.2 OnFd基因与OnFNR基因之间可能形成功能互补
第四章 文心兰OnFd与OnFNR基因表达模式分析
第一节 OnFd与OnFNR基因在文心兰不同组织部位的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 OnFd在不同组织部位的表达模式
2.2 OnFNR在不同组织部位的表达模式
3 讨论
3.1 文心兰OnFd可能参与植株的开花调控
3.2 文心兰OnFNR属于光合型FNR
第二节 激素和非生物胁迫处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 生长素处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.2 脱落酸处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.3 赤霉素处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.4 水杨酸处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.5 盐胁迫处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.6 聚乙二醇处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
3 讨论
3.1 文心兰OnFd与OnFNR在抵抗软腐病过程中可能与激素信号途径共同作用
3.2 OnFd与OnFNR可能参与文心兰胁迫响应
第五章 文心兰OnFd与OnFNR基因在感染软腐病后不同阶段的表达模式
第一节 软腐病菌的提取与侵染
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 软腐病病原菌的鉴定与分析
2.2 软腐病病原菌侵染文心兰后植株症状的分析
3 讨论
第二节 文心兰OnFd与OnFNR基因在不同感病阶段的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 文心兰不同组织部位在5个不同感病阶段中OnFd表达分析
2.2 文心兰不同组织部位在5个不同感病阶段中OnFNR表达分析
3 讨论
3.1 OnFd可能在文心兰抵御软腐病菌入侵过程中发挥着重要作用
3.2 根在OnFNR抵御软腐病菌过程中起到辅助的作用
第六章 文心兰OnFd与OnFNR的亚细胞定位分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 目的基因酶切位点的分析
2.2 重组载体的构建与鉴定
2.3 OnFd蛋白的亚细胞定位
2.4 OnFNR蛋白的亚细胞定位
3 讨论
第七章 文心兰OnFd与OnFNR基因转化文心兰
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 文心兰PLBs的抗性培养
2.2 GUS化学染色
2.3 转基因PLBs分子检测
2.4 转基因PLBs中,GUS表达量的变化
2.5 转基因PLBs中,OnFd与OnFNR表达量的变化
2.6 转基因PLBs中SOD基因表达量的变化
2.7 软腐病病原菌侵染文心兰转基因PLBs
3 讨论
3.1 OnFd与OnFNR相互作用
3.2 过表达OnFd与OnFNR的PLBs较抑制OnFd与OnFNR表达的PLBs抗软腐病能力更强
3.3 SOD基因的表达与OnFd、OnFNR基因的表达密切相关
3.4 抑制OnFd与OnFNR基因的表达可能会提高文心兰的抗逆性
第八章 结论与展望
1、结论
2、展望
参考文献
附录A 图版及图版说明
附录B 文心兰OnFd与OnFNR基因cDNA序列
附录C 文心兰软腐病病原菌菌cDNA
在学硕士期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盆花文心兰丛生芽组培快繁技术研究[J]. 叶秀仙,黄敏玲,罗远华,林榕燕,钟淮钦. 福建农业学报. 2016(11)
[2]整合序列与蛋白相互作用特征的亚细胞定位预测[J]. 王明会,龚艺,王强,冯焕清,李骜. 电子科技大学学报. 2015(03)
[3]不同栽培基质对文心兰组培苗生长的影响[J]. 王安石,林明光,陈施明,韩松,潘英文. 南方农业学报. 2015(03)
[4]切花文心兰花梗芽组培快繁技术研究[J]. 王安石,韩松,陈施明,潘英文,林明光. 广东农业科学. 2015(04)
[5]桃生长素酰胺水解酶基因家族序列特征及其表达分析[J]. 潘磊,曾文芳,牛良,鲁振华,崔国朝,王志强. 园艺学报. 2015(02)
[6]文心兰的组织培养及生理特性的初步研究[J]. 曹云英,侯海涛,刘宇杰,周蓉,赵华. 北方园艺. 2014(21)
[7]植物活性氧的产生及其作用和危害[J]. 张梦如,杨玉梅,成蕴秀,周滔,段晓艳,龚明,邹竹荣. 西北植物学报. 2014(09)
[8]应用正交设计优化文心兰丛生芽增殖培养体系[J]. 叶秀仙,黄敏玲,罗远华,吴建设,林兵. 福建农业学报. 2013(09)
[9]不同添加物对文心兰原球茎增殖及试管苗生长的影响[J]. 江金兰. 亚热带植物科学. 2012(04)
[10]蝴蝶兰细菌性软腐病病原鉴定[J]. 肖爱萍,游春平,向梅梅. 广东农业科学. 2012(15)
博士论文
[1]龙眼胚性培养物抗性相关基因的克隆与功能鉴定[D]. 叶炜.福建农林大学 2015
[2]稻瘟菌诱导性水稻OsFd和OsFNR基因的cDNA克隆与诱导表达[D]. 耿丽华.山东农业大学 2004
[3]根癌农杆菌介导SAG12-ipt和3DN-iaaL基因转化切花菊及抗早衰研究[D]. 郑丽.西南农业大学 2003
硕士论文
[1]文心兰乙烯代谢相关基因克隆与表达及ACO功能验证[D]. 李玲.福建农林大学 2014
[2]转基因兰花培养物继代保持及文心兰ACO基因克隆与表达分析[D]. 林鹤延.福建农林大学 2012
[3]根癌农杆菌介导ACS反义基因转化文心兰的研究[D]. 金苹.福建农林大学 2009
本文编号：3262294
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩写词
摘要
Abstract
第一章 引言
1 文心兰离体快繁研究进展
2 文心兰转基因研究进展
2.1 文心兰转基因研究
2.2 文心兰转基因技术研究
3 植物Fd与FNR研究进展
3.1 Fd基因研究进展
3.2 FNR基因研究进展
3.3 Fd与FNR间的相互作用关系
4 铁氧还蛋白的在抗病作用中的研究进展
4.1 铁氧还蛋白在抗软腐病作用中的发现
4.2 铁氧还蛋白抗性作用机理的研究进展
4.2.1 铁氧还蛋白的结构域对抗性产生作用
4.2.2 光对铁氧还蛋白的抗性产生作用
4.2.3 不同亚细胞定位的铁氧还蛋白作用不同
5. 本研究的意义及主要内容
5.1 研究意义
5.2 主要内容
第二章 文心兰原球茎离体培养优化
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 原球茎增殖优化
1.2.2 原球茎分化优化
2 结果与分析
2.1 不同添加量的香蕉泥对文心兰原球茎增殖的影响
2.2 激素及添加物和接种量对文心兰分化的影响
3 讨论
3.1 适量的香蕉泥有助于文心兰'小樱桃'PLBs增殖
3.2 适宜的天然添加物有助于文心兰PLBs分化
第三章 文心兰铁氧还蛋白相关基因的克隆与生物信息学分析
第一节 文心兰铁氧还蛋白(Fd)相关基因的克隆
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 基于文心兰转录组的Fd基因家族分析
2.2 文心兰OnFd和OnFNR基因克隆
2.3 文心兰OnFd基因开放阅读框克隆及同源性分析
2.4 文心兰OnFNR同源性分析
2.5 OnFd基因与OnFNR基因结构分析
3 讨论
第二节 文心兰OnFd与OnFNR基因的生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 OnFd与OnFNR基本理化性质分析
2.2 OnFd与OnFNR信号肽预测
2.3 OnFd与OnFNR跨膜螺旋结构预测与分析
2.4 OnFd与OnFNR磷酸化位点预测
2.5 OnFd与OnFNR卷曲螺旋结构预测
2.6 OnFd与OnFNR二级结构预测
2.7 OnFd与OnFNR蛋白三级结构预测
2.8 OnFd与OnFNR保守结构域预测
2.9 OnFd与OnFNR系统进化树分析
3 讨论
3.1 文心兰植株中Fd与FNR的类型
3.2 OnFd基因与OnFNR基因之间可能形成功能互补
第四章 文心兰OnFd与OnFNR基因表达模式分析
第一节 OnFd与OnFNR基因在文心兰不同组织部位的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 OnFd在不同组织部位的表达模式
2.2 OnFNR在不同组织部位的表达模式
3 讨论
3.1 文心兰OnFd可能参与植株的开花调控
3.2 文心兰OnFNR属于光合型FNR
第二节 激素和非生物胁迫处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 生长素处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.2 脱落酸处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.3 赤霉素处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.4 水杨酸处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.5 盐胁迫处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
2.6 聚乙二醇处理下文心兰OnFd与OnFNR的表达模式
3 讨论
3.1 文心兰OnFd与OnFNR在抵抗软腐病过程中可能与激素信号途径共同作用
3.2 OnFd与OnFNR可能参与文心兰胁迫响应
第五章 文心兰OnFd与OnFNR基因在感染软腐病后不同阶段的表达模式
第一节 软腐病菌的提取与侵染
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 软腐病病原菌的鉴定与分析
2.2 软腐病病原菌侵染文心兰后植株症状的分析
3 讨论
第二节 文心兰OnFd与OnFNR基因在不同感病阶段的表达模式
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 文心兰不同组织部位在5个不同感病阶段中OnFd表达分析
2.2 文心兰不同组织部位在5个不同感病阶段中OnFNR表达分析
3 讨论
3.1 OnFd可能在文心兰抵御软腐病菌入侵过程中发挥着重要作用
3.2 根在OnFNR抵御软腐病菌过程中起到辅助的作用
第六章 文心兰OnFd与OnFNR的亚细胞定位分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 目的基因酶切位点的分析
2.2 重组载体的构建与鉴定
2.3 OnFd蛋白的亚细胞定位
2.4 OnFNR蛋白的亚细胞定位
3 讨论
第七章 文心兰OnFd与OnFNR基因转化文心兰
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 文心兰PLBs的抗性培养
2.2 GUS化学染色
2.3 转基因PLBs分子检测
2.4 转基因PLBs中,GUS表达量的变化
2.5 转基因PLBs中,OnFd与OnFNR表达量的变化
2.6 转基因PLBs中SOD基因表达量的变化
2.7 软腐病病原菌侵染文心兰转基因PLBs
3 讨论
3.1 OnFd与OnFNR相互作用
3.2 过表达OnFd与OnFNR的PLBs较抑制OnFd与OnFNR表达的PLBs抗软腐病能力更强
3.3 SOD基因的表达与OnFd、OnFNR基因的表达密切相关
3.4 抑制OnFd与OnFNR基因的表达可能会提高文心兰的抗逆性
第八章 结论与展望
1、结论
2、展望
参考文献
附录A 图版及图版说明
附录B 文心兰OnFd与OnFNR基因cDNA序列
附录C 文心兰软腐病病原菌菌cDNA
在学硕士期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盆花文心兰丛生芽组培快繁技术研究[J]. 叶秀仙,黄敏玲,罗远华,林榕燕,钟淮钦. 福建农业学报. 2016(11)
[2]整合序列与蛋白相互作用特征的亚细胞定位预测[J]. 王明会,龚艺,王强,冯焕清,李骜. 电子科技大学学报. 2015(03)
[3]不同栽培基质对文心兰组培苗生长的影响[J]. 王安石,林明光,陈施明,韩松,潘英文. 南方农业学报. 2015(03)
[4]切花文心兰花梗芽组培快繁技术研究[J]. 王安石,韩松,陈施明,潘英文,林明光. 广东农业科学. 2015(04)
[5]桃生长素酰胺水解酶基因家族序列特征及其表达分析[J]. 潘磊,曾文芳,牛良,鲁振华,崔国朝,王志强. 园艺学报. 2015(02)
[6]文心兰的组织培养及生理特性的初步研究[J]. 曹云英,侯海涛,刘宇杰,周蓉,赵华. 北方园艺. 2014(21)
[7]植物活性氧的产生及其作用和危害[J]. 张梦如,杨玉梅,成蕴秀,周滔,段晓艳,龚明,邹竹荣. 西北植物学报. 2014(09)
[8]应用正交设计优化文心兰丛生芽增殖培养体系[J]. 叶秀仙,黄敏玲,罗远华,吴建设,林兵. 福建农业学报. 2013(09)
[9]不同添加物对文心兰原球茎增殖及试管苗生长的影响[J]. 江金兰. 亚热带植物科学. 2012(04)
[10]蝴蝶兰细菌性软腐病病原鉴定[J]. 肖爱萍,游春平,向梅梅. 广东农业科学. 2012(15)
博士论文
[1]龙眼胚性培养物抗性相关基因的克隆与功能鉴定[D]. 叶炜.福建农林大学 2015
[2]稻瘟菌诱导性水稻OsFd和OsFNR基因的cDNA克隆与诱导表达[D]. 耿丽华.山东农业大学 2004
[3]根癌农杆菌介导SAG12-ipt和3DN-iaaL基因转化切花菊及抗早衰研究[D]. 郑丽.西南农业大学 2003
硕士论文
[1]文心兰乙烯代谢相关基因克隆与表达及ACO功能验证[D]. 李玲.福建农林大学 2014
[2]转基因兰花培养物继代保持及文心兰ACO基因克隆与表达分析[D]. 林鹤延.福建农林大学 2012
[3]根癌农杆菌介导ACS反义基因转化文心兰的研究[D]. 金苹.福建农林大学 2009
本文编号：3262294
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