梨谷氨酸受体家族分析及PbrGLR3.3的功能验证
发布时间：2024-05-10 05:22
谷氨酸类受体基因(GLRs)是一种结构域高度保守的离子通道家族,在调控植物信号转导方面起重要的作用。植物中谷氨酸类受体基因的研究大多集中在模式植物中,木本植物则较少研究。基于梨基因组测序的数据信息,本研究以梨等蔷薇科植物特别是梨为主要研究材料,对谷氨酸类受体基因家族进行了生物信息学分析,并以梨花粉为材料初步验证了梨中GLR3.3调控花粉管生长发育的功能。其主要研究结果如下:1.谷氨酸类受体基因GLR1和GLR2亚家族属于姐妹亚家族,在木本植物形成层发育过程中起着重要作用。拟南芥中共有20个GLR基因,其中以At3G04110、At5G27100和At2G17260蛋白序列为参考,在各蔷薇科物种数据库内比对,收集到梨34个GLRs基因,梅34个GLRs基因,草莓36个GLRs基因,桃40个GLRs基因,共144个GLRs基因。根据系统进化分析,发现蔷薇科植物GLR基因主要分为四个亚家族(GLR1,GLR2,GLR3和GLR4)。对这些基因进行进化、共线性和扩张模式分析,发现GLR1&GLR2亚家族在木本植物中大量扩张。以梨的韧皮部、形成层和木质部为实验材料,结合荧光定量数据发现G...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTARCT
缩略词
第一章 文献综述
1 谷氨酸受体的分类和结构特点
1.1 谷氨酸受体的分类特点
1.2 谷氨酸受体的结构特点
2 植物中谷氨酸受体基因的研究进展
2.1 植物中谷氨酸受体基因的鉴定和表达分析
2.1.1 拟南芥中AtGLRs基因的鉴定和表达分析
2.1.2 番茄中SlGLRs基因的鉴定和表达分析
2.1.3 苹果中MdGLRs基因的鉴定和表达分析
2.2 植物中谷氨酸受体的功能分析
2.2.1 谷氨酸受体基因在根中的研究进展
2.2.2 谷氨酸受体基因在叶中的研究进展
2.2.3 谷氨酸受体基因在花粉中的研究进展
2.2.4 谷氨酸受体基因在种子中的研究进展
2.2.5 谷氨酸受体基因在其他方面的功能研究
3 本研究目的和意义
第二章 蔷薇科谷氨酸受体家族生物信息学分析
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.2 化学试剂
1.3 生物信息学分析
1.3.1 序列的收集与鉴定
1.3.2 蛋白序列和内含子序列系统发育树的构建
1.3.3 染色体定位和基因结构分析
1.3.4 基因复制模式和共线性分析
1.3.5 dn/ds的计算
1.4 RNA的提取
1.5 荧光定量PCR
1.5.1 RNA的消化和反转录
1.5.2 荧光定量引物的设计
1.5.3 荧光定量
2 结果与分析
2.1 蔷薇科GLR家族生物信息学分析
2.1.1 蔷薇科GLR家族基因的鉴定和分析
2.1.2 蔷薇科GLR基因的进化过程
2.2 GLR1&GLR2亚家族生物信息学分析
2.2.1 植物中GLR1&GLR2属于姐妹分化枝
2.2.2 植物GLR1&2基因在串联复制过程中结构域大量丢失
2.2.3 选择压力在GLR1&2亚家族中所起的作用
2.2.4 GLR1&2基因在乔木类物种的扩张
2.3 GLR1&2基因在形成层中大量表达
3 讨论
3.1 植物GLR1&2亚家族的特点
3.2 植物GLR1&2基因参与形成层的发育过程
第三章 梨谷氨酸受体家族生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 化学试剂
1.3 生物信息学分析
1.3.1 基因结构分析
1.3.2 序列比对
1.3.3 进化时间计算
1.4 总RNA的提取
1.5 荧光定量
2 结果与分析
2.1 梨GLRs第三亚家族生物信息学分析
2.1.1 梨GLRs的鉴定和系统发育分析
2.1.2 梨GLR3的进化时间分析
2.1.3 梨GLR3基因结构分析
2.2 梨GLR3组织定位分析
3 讨论
第四章 PbrGLR3.3基因的克隆和功能分析
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.2 花粉试验
1.2.1 花粉的离体培养
1.2.2 花粉的处理
1.2.3 花粉的观察和数据处理
1.2.4 花粉中反义寡核甘酸技术的应用
1.2.5 花粉管内钙离子浓度变化的测定
1.3 总RNA的提取
1.4 荧光定量
1.5 载体的构建
1.5.1 大肠杆菌感受态的制备
1.5.2 农杆菌感受态的制备
1.5.3 PbrGLR3.3基因的克隆
1.5.4 亚细胞定位载体的构建
1.5.5 质粒小量提取法和大量提取法
1.6 亚细胞定位
1.6.1 拟南芥原生质体转化法
1.6.2 烟草叶片瞬时转化法
2 结果与分析
2.1 PbrGLR3.3在花粉萌发和生长过程中起着重要作用
2.2 PbrGLR3.3的克隆与亚细胞定位
2.3 D-Ser促进花粉管生长
2.4 PbrGLR3.3能调控胞内钙离子浓度
3 讨论
全文结论和创新点
参考文献
附录
在校期间发表论文情况
致谢
本文编号：3968754
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTARCT
缩略词
第一章 文献综述
1 谷氨酸受体的分类和结构特点
1.1 谷氨酸受体的分类特点
1.2 谷氨酸受体的结构特点
2 植物中谷氨酸受体基因的研究进展
2.1 植物中谷氨酸受体基因的鉴定和表达分析
2.1.1 拟南芥中AtGLRs基因的鉴定和表达分析
2.1.2 番茄中SlGLRs基因的鉴定和表达分析
2.1.3 苹果中MdGLRs基因的鉴定和表达分析
2.2 植物中谷氨酸受体的功能分析
2.2.1 谷氨酸受体基因在根中的研究进展
2.2.2 谷氨酸受体基因在叶中的研究进展
2.2.3 谷氨酸受体基因在花粉中的研究进展
2.2.4 谷氨酸受体基因在种子中的研究进展
2.2.5 谷氨酸受体基因在其他方面的功能研究
3 本研究目的和意义
第二章 蔷薇科谷氨酸受体家族生物信息学分析
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.2 化学试剂
1.3 生物信息学分析
1.3.1 序列的收集与鉴定
1.3.2 蛋白序列和内含子序列系统发育树的构建
1.3.3 染色体定位和基因结构分析
1.3.4 基因复制模式和共线性分析
1.3.5 dn/ds的计算
1.4 RNA的提取
1.5 荧光定量PCR
1.5.1 RNA的消化和反转录
1.5.2 荧光定量引物的设计
1.5.3 荧光定量
2 结果与分析
2.1 蔷薇科GLR家族生物信息学分析
2.1.1 蔷薇科GLR家族基因的鉴定和分析
2.1.2 蔷薇科GLR基因的进化过程
2.2 GLR1&GLR2亚家族生物信息学分析
2.2.1 植物中GLR1&GLR2属于姐妹分化枝
2.2.2 植物GLR1&2基因在串联复制过程中结构域大量丢失
2.2.3 选择压力在GLR1&2亚家族中所起的作用
2.2.4 GLR1&2基因在乔木类物种的扩张
2.3 GLR1&2基因在形成层中大量表达
3 讨论
3.1 植物GLR1&2亚家族的特点
3.2 植物GLR1&2基因参与形成层的发育过程
第三章 梨谷氨酸受体家族生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 化学试剂
1.3 生物信息学分析
1.3.1 基因结构分析
1.3.2 序列比对
1.3.3 进化时间计算
1.4 总RNA的提取
1.5 荧光定量
2 结果与分析
2.1 梨GLRs第三亚家族生物信息学分析
2.1.1 梨GLRs的鉴定和系统发育分析
2.1.2 梨GLR3的进化时间分析
2.1.3 梨GLR3基因结构分析
2.2 梨GLR3组织定位分析
3 讨论
第四章 PbrGLR3.3基因的克隆和功能分析
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.2 花粉试验
1.2.1 花粉的离体培养
1.2.2 花粉的处理
1.2.3 花粉的观察和数据处理
1.2.4 花粉中反义寡核甘酸技术的应用
1.2.5 花粉管内钙离子浓度变化的测定
1.3 总RNA的提取
1.4 荧光定量
1.5 载体的构建
1.5.1 大肠杆菌感受态的制备
1.5.2 农杆菌感受态的制备
1.5.3 PbrGLR3.3基因的克隆
1.5.4 亚细胞定位载体的构建
1.5.5 质粒小量提取法和大量提取法
1.6 亚细胞定位
1.6.1 拟南芥原生质体转化法
1.6.2 烟草叶片瞬时转化法
2 结果与分析
2.1 PbrGLR3.3在花粉萌发和生长过程中起着重要作用
2.2 PbrGLR3.3的克隆与亚细胞定位
2.3 D-Ser促进花粉管生长
2.4 PbrGLR3.3能调控胞内钙离子浓度
3 讨论
全文结论和创新点
参考文献
附录
在校期间发表论文情况
致谢
本文编号：3968754
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3968754.html
