大豆转录因子GmTGA基因的克隆及抗逆功能分析
发布时间：2020-07-08 03:40
【摘要】：TGA是bZIP家族亚家族中的D族成员,并且TGA转录因子具有bZIP结构域。其中包括N端碱性结构域,该结构域可以固定N-X7-R/K-X9与DNA直接结合,从而决定DNA特异性以及核定位作用。在目前研究中TGA家族N端具有STDXDT磷酸化位点,C端具有谷氨酰胺结合位点,这些结合位点共同参与了TGA在不同非生物胁迫的应答反应。TGA还具有一个特殊的结构域TGACG,该结构域可以与启动子as-1结合从而诱导启动子的表达。为探索大豆TGA功能,本研究以吉育72号大豆为材料,克隆了GmTGA基因,对其进行生物信息学分析、转录自激活及亚细胞定位等实验;对苗期大豆根用NaCl,SA,PEG进行非生物胁迫,测定抗逆生理指标和TGA基因表达,确立转GmTGA大豆发根的胁迫条件后,研究转GmTGA基因大豆发根在NaCl,SA,PEG等非生物胁迫条件下的功能。本研究为大豆GmTGA在抗逆育种中的应用提供候选基因和理论依据,本研究的主要结果如下所示:1、本研究根据拟南芥AtTGA1(AT5G65210)和AtTGA4(AT5G10030)蛋白氨基酸序列,在Phytonzome进行Blast获得大豆相似度较高的TGA基因,并将其命名为GmTGA;利用RT-PCR的方法克隆GmTGA基因,获得一条1152bp基因序列,其中包括1089bp完整的开放阅读框,共编码362个氨基酸;通过在线生物信息软件进行预测,预测结果表明GmTGA既不是分泌蛋白,也不是亲水蛋白。对大豆GmTGA及拟南芥TGA蛋白序列比对分析,发现均具有bZIP家族的结构域。2、构建酵母自激活载体pGBKT7-GmTGA,转化酵母菌株Y2HGold,在缺陷型培养基SD/-Trp-His获得阳性转录子,结果表明转入GmTGA的酵母菌株在缺陷培养基不生长,证明GmTGA不具有转录激活活性。3、构建pPSN-GmTGA瞬时表达载体,通过拟南芥原生质体的转化实验,利用荧光倒置显微镜观察,发现GmTGA转录因子位于细胞核。4、以苗期大豆根为实验材料,用不同浓度NaCl,SA,PEG对其进行非生物胁迫,对GmTGA基因表达量、抗氧化酶系统酶的活性及膜质过氧化物MDA的含量进行测定,结果表明GmTGA基因表达量随着胁迫时间及胁迫浓度增加表现先增高后降低现象;在NaCl胁迫浓度为150mM时,胁迫时间为12h时GmTGA基因表达量最高为4.83;SA胁迫浓度为1.5mM时,胁迫时间为6h时GmTGA基因表达量最高为2.96;PEG胁迫浓度为15%胁迫时间为12h时GmTGA基因表达量最高为7.58。抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)酶的活性随着胁迫度及胁迫时间均呈现先增高后将低的趋势,MDA的含量则一直呈现增加的趋势。5、转GmTGA大豆发根实验中,在150mM NaCl、1.5mM SA、15%PEG条件下处理大豆发根,抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)酶的活性和MDA的含量变化与苗期大豆根各指标变化表现一致;GmTGA基因表达量随着NaCl、PEG胁迫时间增加表现先升高后降低,在12h达到最大,分别为9.43、10.75;SA则表现为在6h最大为8.28。说明转录因子GmTGA对非生物胁迫具有一定的响应。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2;S565.1
【图文】：
吉林农业大学硕士学位论文 第一章 前 言组为Ⅴ组，主要与花器官发育有关。通过对拟南芥研究发现 AtTGAS 除含有碱性结构域和亮氨酸拉链外，C 端还具有谷氨酰胺的两个结构域 Q1 与 Q2，Ⅱ组和Ⅳ组在 N 端还具有 STDXDT 保守的磷酸化位点，如图 1.2 所示[47-48]SA（水杨酸）是植物信号分子，植物在遭受多种病原体攻击时，则起到一定的自我保护作用。SA 诱导可以让植物细胞进行局部死亡，从而让植物获得系统的抗性，使得植物对外来菌产生广谱抗性[49-50]。SA 可以诱导拟南芥 PR(pathogenesis related gene)的大量累积,该基因主要在植物遭受病原体攻击时发挥主要作用[51]。研究表明 TGA 转录因子可以识别 as-1 区，并与之结合，而 as-1 属于启动子 PR-1 中的顺式作用元件,研究发现NPR1(nonexpressor of pathgenesis related genes 1)作为 SA 的受体可以增强 TGA 与 PR-结合能力[52]。Zhang 等研究发现 TGA1-TGA7 均能与 NPR1 发生互作[53]。
利用 1%琼脂糖进行电泳检测，结果表明（如图2.1）所示 RNA 提取完好，可以清楚看到 28S，18S，5SrRNA，条带位置、亮度与理论相符，可以进行后续实验。
1arker;1:H20 PCR 产物;2,3,4ker;1:H20 PCR product;2,3,4脂糖电泳检测 GmTGA 扩增GA amplification products by收，回收产物与克隆载粒的提取。将获得的质粒质粒 PCR 电泳结果表明了与目的基因大小一致的液送往生工生物工程（上.4)可知，已成功克隆出
本文编号：2746044
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2;S565.1
【图文】：
吉林农业大学硕士学位论文 第一章 前 言组为Ⅴ组，主要与花器官发育有关。通过对拟南芥研究发现 AtTGAS 除含有碱性结构域和亮氨酸拉链外，C 端还具有谷氨酰胺的两个结构域 Q1 与 Q2，Ⅱ组和Ⅳ组在 N 端还具有 STDXDT 保守的磷酸化位点，如图 1.2 所示[47-48]SA（水杨酸）是植物信号分子，植物在遭受多种病原体攻击时，则起到一定的自我保护作用。SA 诱导可以让植物细胞进行局部死亡，从而让植物获得系统的抗性，使得植物对外来菌产生广谱抗性[49-50]。SA 可以诱导拟南芥 PR(pathogenesis related gene)的大量累积,该基因主要在植物遭受病原体攻击时发挥主要作用[51]。研究表明 TGA 转录因子可以识别 as-1 区，并与之结合，而 as-1 属于启动子 PR-1 中的顺式作用元件,研究发现NPR1(nonexpressor of pathgenesis related genes 1)作为 SA 的受体可以增强 TGA 与 PR-结合能力[52]。Zhang 等研究发现 TGA1-TGA7 均能与 NPR1 发生互作[53]。
利用 1%琼脂糖进行电泳检测，结果表明（如图2.1）所示 RNA 提取完好，可以清楚看到 28S，18S，5SrRNA，条带位置、亮度与理论相符，可以进行后续实验。
1arker;1:H20 PCR 产物;2,3,4ker;1:H20 PCR product;2,3,4脂糖电泳检测 GmTGA 扩增GA amplification products by收，回收产物与克隆载粒的提取。将获得的质粒质粒 PCR 电泳结果表明了与目的基因大小一致的液送往生工生物工程（上.4)可知，已成功克隆出
【相似文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 李红丽;大豆转录因子GmTGA基因的克隆及抗逆功能分析[D];吉林农业大学;2019年
本文编号：2746044
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/2746044.html
教材专著
