光形态建成因子SmCOP1调控茄子果实发育和花色苷合成的机理研究
发布时间：2024-06-13 22:08
茄子(Solanum melongena L.)被联合国作为一种重要的蔬菜作物,在中国有着广泛的栽培面积,茄子富含花青素对人体健康有益。在茄子栽培的过程中,由于光照的不均匀导致果实表皮的花色苷不能有效的合成与积累,从而严重影响茄子的商品价值。如何在弱光条件下提高茄子果实表皮花色苷的积累显得至关重要,因此本研究探究光形态建成因子Sm COP1调控茄子果实发育和花色苷合成的机理。在弱光条件下提高茄子果实表皮花色苷的合成,本文通过RNA干扰技术,构建了Sm COP1-RNAi沉默载体并通过遗传转化获得了稳定遗传的转基因株系,在转录、蛋白及代谢三个层面,结合q RT-PCR、WB、酵母双杂、HPLC及p H示差法检测技术,分析光形态建成因子Sm COP1调控茄子果实发育和花色苷合成的具体作用机制。主要结果如下:(1)紫茄花色苷的合成受到严格的光照调控,随着光照的时间增加果实着色越强,色素含量越高,q RT-PCR检测发现花色苷合成调控早期、中期、晚期关键酶基因Sm PAL、Sm F3H、Sm3GT,受到光照诱导调控,Sm MYB1蛋白随着光照时间的增加蛋白丰度也会上调,与花色苷的积累成正相关。...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
1 绪论
1.1 花色苷的研究简介
1.1.1 花色苷的生物合成
1.1.2 光受体对花色苷的调控
1.1.3 光照对花色苷的调控
1.1.4 温度对花色苷的调控
1.1.5 糖类物质对花色苷的调控
1.1.6 激素对花色苷的调控
1.1.7 MBW复合物对花色苷的调控
1.1.8 COP1在花色苷生物合成调控中的研究
1.1.9 R2R3-MYB在花色苷生物合成调控中的研究
1.1.10 GST转运花色苷研究
1.1.11 花色苷在植物中的生理功能
1.1.12 花色苷的其它功能
1.1.13 花色苷对疾病的预防与治疗作用
1.1.14 拟南芥花色苷研究进展
1.1.15 茄子花色苷研究进展
1.2 课题的提出及研究意义
1.3 课题的研究内容与技术路线
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 课题的技术路线
1.4 课题的创新点
2 光形态建成因子SmCOP1调控茄子果实发育和花色苷合成的机理研究
2.1 引言
2.2 材料、试剂与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器与设备
2.2.3 试剂与培养基
2.3 实验方法
2.3.1 基因组DNA提取
2.3.2 总RNA提取
2.3.3 cDNA合成
2.3.4 SmCOP1基因的克隆
2.3.5 SmCOP1基因生物信息学分析
2.3.6 光照对花色苷合成与调控的研究
2.3.7 花色苷合成结构和调控基因的表达模式研究
2.3.8 SmCOP1基因的沉默载体构建
2.3.9 SmCOP1-PBin19 质粒导入农杆菌
2.3.10 SmCOP1基因沉默紫茄的培育
2.3.11 SmCOP1沉默阳性株系的筛选
2.3.12 SmCOP1在转基因茄子中的表达水平分析
2.3.13 植物总花色苷的提取及含量测定
2.3.14 花色苷特定成分含量
2.3.15 木质素的含量测定
2.3.16 在紫茄中沉默SmCOP1基因对紫茄花色苷合成的影响
2.3.17 SmCOP1及SmMYB1 蛋白质表达情况的检测
2.3.18 SmCOP1与SmMYB1 蛋白的互作结构域研究
3 结果与分析
3.1 SmCOP1基因克隆及沉默表达载体的构建与鉴定
3.1.1 SmCOP1沉默载体双酶切鉴定与分析
3.2 SmCOP1沉默转基因茄子的培育及鉴定
3.2.1 SmCOP1沉默转基因茄子的培育筛选鉴定与分析
3.3 黑暗与光照对紫茄花色苷合成与积累的表型分析
3.3.1 黑暗与光照条件下紫茄着色分析
3.3.2 黑暗与光照条件下光信号转导受体表达分析
3.3.3 黑暗与光照条件紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
3.4 紫茄SmCOP1生物信息学相关分析
3.4.1 紫茄SmCOP1同源蛋白的多序列对比分析
3.4.2 紫茄SmCOP1蛋白二级结构及功能预测
3.5 野生型紫茄不同组织花色苷积累表达差异分析
3.5.1 野生紫茄不同部位光受体基因表达模式分析
3.5.2 紫茄不同组织花色苷合成酶编码基因表达模式分析
3.5.3 紫茄不同组织花色苷合成调控转录因子表达模式分析
3.6 SmCOP1基因沉默增强花色苷在紫茄幼苗中的积累
3.7 SmCOP1基因沉默增强花色苷在紫茄果实表皮中的积累
3.7.1 SmCOP1基因沉默增强花色苷合成基因与调控因子在紫茄果实表皮中的表达
3.8 弱光条件下SmCOP1基因沉默增强紫茄果实表皮花色苷积累
3.9 SmCOP1 WD40与SmMYB1 R3 结构域互作
3.10 SmCOP1沉默后紫茄幼苗下胚轴生长变短
3.11 SmCOP1沉默促进紫茄果实及种子的发育
3.12 SmCOP1与SmMYB1 对花色苷合成调控的机制
4 讨论
4.1 光受体的表达促进花色苷合成
4.2 SmCOP1-RNAi促进果实花色苷的合成
4.3 SmCOP1-RNAi促进幼苗花色苷的合成
4.4 弱光条件下SmCOP1-RNAi促进果实花色苷的合成
4.5 SmCOP1 WD40与SmMYB1 R3 结构域互作
4.6 SmCOP1-RNAi抑制幼苗下胚轴的生长
4.7 SmCOP1-RNAi促进果实与种子的发育
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
个人简历及在校期间发表论文和科研成果
A、个人简历
B、攻读硕士学位期间发表的论文及摘要录
C、攻读硕士学位期间发明的专利
D、攻读硕士学位期间参与的科研项目
E、攻读硕士学位期间获得的奖励
致谢
本文编号：3993713
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
1 绪论
1.1 花色苷的研究简介
1.1.1 花色苷的生物合成
1.1.2 光受体对花色苷的调控
1.1.3 光照对花色苷的调控
1.1.4 温度对花色苷的调控
1.1.5 糖类物质对花色苷的调控
1.1.6 激素对花色苷的调控
1.1.7 MBW复合物对花色苷的调控
1.1.8 COP1在花色苷生物合成调控中的研究
1.1.9 R2R3-MYB在花色苷生物合成调控中的研究
1.1.10 GST转运花色苷研究
1.1.11 花色苷在植物中的生理功能
1.1.12 花色苷的其它功能
1.1.13 花色苷对疾病的预防与治疗作用
1.1.14 拟南芥花色苷研究进展
1.1.15 茄子花色苷研究进展
1.2 课题的提出及研究意义
1.3 课题的研究内容与技术路线
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 课题的技术路线
1.4 课题的创新点
2 光形态建成因子SmCOP1调控茄子果实发育和花色苷合成的机理研究
2.1 引言
2.2 材料、试剂与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器与设备
2.2.3 试剂与培养基
2.3 实验方法
2.3.1 基因组DNA提取
2.3.2 总RNA提取
2.3.3 cDNA合成
2.3.4 SmCOP1基因的克隆
2.3.5 SmCOP1基因生物信息学分析
2.3.6 光照对花色苷合成与调控的研究
2.3.7 花色苷合成结构和调控基因的表达模式研究
2.3.8 SmCOP1基因的沉默载体构建
2.3.9 SmCOP1-PBin19 质粒导入农杆菌
2.3.10 SmCOP1基因沉默紫茄的培育
2.3.11 SmCOP1沉默阳性株系的筛选
2.3.12 SmCOP1在转基因茄子中的表达水平分析
2.3.13 植物总花色苷的提取及含量测定
2.3.14 花色苷特定成分含量
2.3.15 木质素的含量测定
2.3.16 在紫茄中沉默SmCOP1基因对紫茄花色苷合成的影响
2.3.17 SmCOP1及SmMYB1 蛋白质表达情况的检测
2.3.18 SmCOP1与SmMYB1 蛋白的互作结构域研究
3 结果与分析
3.1 SmCOP1基因克隆及沉默表达载体的构建与鉴定
3.1.1 SmCOP1沉默载体双酶切鉴定与分析
3.2 SmCOP1沉默转基因茄子的培育及鉴定
3.2.1 SmCOP1沉默转基因茄子的培育筛选鉴定与分析
3.3 黑暗与光照对紫茄花色苷合成与积累的表型分析
3.3.1 黑暗与光照条件下紫茄着色分析
3.3.2 黑暗与光照条件下光信号转导受体表达分析
3.3.3 黑暗与光照条件紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
3.4 紫茄SmCOP1生物信息学相关分析
3.4.1 紫茄SmCOP1同源蛋白的多序列对比分析
3.4.2 紫茄SmCOP1蛋白二级结构及功能预测
3.5 野生型紫茄不同组织花色苷积累表达差异分析
3.5.1 野生紫茄不同部位光受体基因表达模式分析
3.5.2 紫茄不同组织花色苷合成酶编码基因表达模式分析
3.5.3 紫茄不同组织花色苷合成调控转录因子表达模式分析
3.6 SmCOP1基因沉默增强花色苷在紫茄幼苗中的积累
3.7 SmCOP1基因沉默增强花色苷在紫茄果实表皮中的积累
3.7.1 SmCOP1基因沉默增强花色苷合成基因与调控因子在紫茄果实表皮中的表达
3.8 弱光条件下SmCOP1基因沉默增强紫茄果实表皮花色苷积累
3.9 SmCOP1 WD40与SmMYB1 R3 结构域互作
3.10 SmCOP1沉默后紫茄幼苗下胚轴生长变短
3.11 SmCOP1沉默促进紫茄果实及种子的发育
3.12 SmCOP1与SmMYB1 对花色苷合成调控的机制
4 讨论
4.1 光受体的表达促进花色苷合成
4.2 SmCOP1-RNAi促进果实花色苷的合成
4.3 SmCOP1-RNAi促进幼苗花色苷的合成
4.4 弱光条件下SmCOP1-RNAi促进果实花色苷的合成
4.5 SmCOP1 WD40与SmMYB1 R3 结构域互作
4.6 SmCOP1-RNAi抑制幼苗下胚轴的生长
4.7 SmCOP1-RNAi促进果实与种子的发育
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
个人简历及在校期间发表论文和科研成果
A、个人简历
B、攻读硕士学位期间发表的论文及摘要录
C、攻读硕士学位期间发明的专利
D、攻读硕士学位期间参与的科研项目
E、攻读硕士学位期间获得的奖励
致谢
本文编号：3993713
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