萝卜铬吸收累积相关miRNAs与Nramp家族基因鉴定分析

发布时间：2021-12-10 11:59

　　重金属污染已经严重危及全球生态环境和人类健康。铬(Cr)是生物毒性极强的重金属之一,不仅直接影响作物生长发育,而且可通过水、空气和土壤循环系统进入食物链,威胁人类健康。萝卜(RaphanussatiusL.)是原产于我国的一种重要十字花科根菜类蔬菜作物,具有较高营养和药用价值。萝卜以膨大肉质直根为产品器官,肉质根是首个遭受重金属毒害的部位,探索萝卜重金属胁迫响应分子机制显得尤为重要。miRNA介导的基因调控在植物重金属胁迫响应中有着重要作用。蔬菜作物Cr胁迫下起重要调控作用的miRNAs分离鉴定工作目前尚未见报道,极大限制了从分子遗传学角度进行蔬菜Cr吸收累积特性的遗传控制;此外,重金属吸收转运关键基因Nramp家族基因部分成员已在拟南芥、水稻等模式作物上成功分离,并通过转基因手段对其生物学功能进行了验证,然而萝卜Nramp家族基因分离鉴定和功能验证工作尚未开展,萝卜Cr吸收累积分子特征与调控机制尚未阐明。鉴于此,本研究在基因组水平分离鉴定Cr胁迫下有重要调控作用的miRNAs;分离克隆到重金属胁迫响应关键基因Nramp家族4个成员,分析其在不同Cr胁迫时间、不同重金属胁迫和不同Cr浓...

【文章来源】： 南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
引言
第一章 文献综述
    1 铬是生物毒性极强的重金属元素
    2 铬对植物的毒害效应
        2.1 铬影响植物种子萌发
        2.2 铬影响植物生长和发育
        2.3 铬影响植物生理代谢
        2.4 铬影响水分吸收和养分平衡
        2.5 铬诱导产生氧化胁迫
    3 植物铬胁迫响应分子机制
        3.1 螯合作用
            3.1.1 植物络合素(PCs)
            3.1.2 金属硫蛋白(MTs)
        3.2 重金属转运蛋白的调控
            3.2.1 Nramp家族转运蛋白
            3.2.2 HMA家族转运蛋白
        3.3 抗氧化防御系统
    4 植物重金属胁迫响应miRNAs分离鉴定与调控机制
        4.1 重金属胁迫响应miRNAs分离鉴定
        4.2 miRNAs介导的重金属胁迫响应调控机制
    5 本研究目的和意义
第二章 萝卜Cr胁迫响应microRNAS分离鉴定
    1 材料与方法
        1.1 植物材料与胁迫处理
        1.2 试验方法
            1.2.1 总RNA提取及检测
            1.2.2 小分子RNA文库构建和测序
            1.2.3 测序数据分析
            1.2.4 Cr胁迫响应miRNAs差异分析
            1.2.5 Cr胁迫响应miRNAs靶基因分析
            1.2.6 RT-qPCR分析验证
    2 结果与分析
        2.1 萝卜肉质根小RNA文库序列分析
        2.2 已知miRNAs分离鉴定
        2.3 新型miRNAs分离鉴定
        2.4 Cr胁迫响应miRNAs分离鉴定
        2.5 miRNAs靶基因预测与功能注释
        2.6 miRNAs及其靶基因RT-qPCR验证
    3 讨论
        3.1 萝卜Cr胁迫响应的miRNAs分子特征
        3.2 萝卜Cr胁迫响应的转录因子和信号转导
        3.3 萝卜miRNAs介导的Cr胁迫响应调控网络
第三章 萝卜Nramp家族基因克隆与功能初步分析
    1 材料与方法
        1.1 萝卜Nramp家族基因克隆
        1.2 萝卜Nramp家族基因过表达载体构建
        1.3 转基因烟草遗传转化及分子鉴定
        1.4 萝卜Nramp家族基因表达特性分析
    2 结果与分析
        2.1 扩增和克隆
        2.2 萝卜Nramp家族基因序列克隆及分析
        2.3 萝卜Nramp家族基因过表达载体酶切检测
        2.4 重组质粒农杆菌工程菌鉴定
        2.5 Nramp家族基因转基因烟草功能验证
        2.6 萝卜Nramp家族基因表达特性分析
    3 讨论
        3.1 萝卜Nramp家族基因序列特征与表达特性
        3.2 植物Nramp基因调控的重金属胁迫响应特征
全文结论
本文创新之处
参考文献
硕士在读期间发表论文
致谢


【参考文献】：
博士论文
[1]萝卜胚发生相关基因鉴定及新型SSR标记开发[D]. 翟璐璐.南京农业大学. 2014
[2]萝卜镉吸收累积性状QTLs定位与相关基因鉴定[D]. 徐良.南京农业大学. 2013

硕士论文
[1]土壤铬对蔬菜的毒害效应及临界值研究[D]. 沈红.福建农林大学. 2010



本文编号：3532585