二穗短柄草遗传转化体系的优化及着丝粒区域基因的编辑
发布时间：2020-12-08 12:14
着丝粒是真核生物中特殊的染色体结构区域,能够组装动粒蛋白以确保染色体的正确运动和分离。着丝粒曾被认为是在细胞分裂过程中与遗传无关的结构。然而,近来研究表明着丝粒不仅参与植物染色体的配对、分离以及维持染色体结构的稳定,同时在植物着丝粒区域存在具有转录活性的基因。而二穗短柄草Bd21作为禾本科单子叶模式植物,其基因组测序工作已经完成,组织培养及遗传转化工作的研究也较为成熟。因此本课题选取Bd21为研究材料,在本实验室建立并优化Bd21的遗传转化体系,并对植物着丝粒区域基因的功能进行研究。结合ChIP-Seq数据和RNA-Seq数据,应用生物信息分析获得具有转录活性的Bd21着丝粒单拷贝基因,根据CDS序列设计合理的靶序列并构建CRISPR-Cas9载体。通过Bd21成熟种子构建并优化其遗传转化体系,结合CRISPR-Cas9技术对Bd21着丝粒区域具有转录活性的基因进行编辑。本课题的主要研究结果如下:（1）以Bd21种子为外植体,对比不同激素、种子处理方式对Bd21愈伤组织的诱导及再生的影响。结果表明2,4-D结合剪切处理的Bd21种子诱导愈伤组织效果最佳。FPX对于愈伤组织的再生效果优于...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界范围内分布的短柄草属分类群[3]
图 1-2 农杆菌介导的短柄草遗传转化流程图[2]Fig. 1-2 Overview of the Brachypodium Agrobacterium-based Transformation Pipeline[2]1.3 CRISPR-Cas9 技术1.3.1 CRISPR-Cas9 技术的研究进展基于重复序列生物学功能的基础研究发现 Cas9 核酸内切酶存在于细菌和古生菌之中，被称为 CRISPR（见图 1-3）[84]。1987 年在大肠杆菌中发现了 29 nt的重复序列[85]。在随后的 10 年里陆续发现了其他的重复序列。最终确定该间隔序列作为一个独特的聚类重复元件存在于绝大多数的细菌和古生菌中[86]。到2002 年被正式命名为 CRISPR[87]。同时与 CRISPR 相关的特异 cas 基因被定义为保守且相邻的重复序列[87]。最终 CRISPR 被分为Ⅰ-Ⅲ型[88]。到 2005 年通过系统分析间隔序列及其所分隔的重复序列证明染色体和噬菌
11图 1-4 CRISPR-CAS 免疫适应机制[102]Fig. 1-4 CRISPR-CAS adaptive immunity[102]A. 由 Cas1-Cas2 获取外源遗传物质并整合到 CRISPR 序列中。B. CRISPR 和相关 CAS 蛋白的表达。C. CAS 酶结合 crRNA 结构域靶向外源遗传物质，得到获得性免疫系统。A. Foreign genetic elements are acquired by Cas1-Cas2 and integrated into the CRISPR array in a process broadly termed adaptation.B. The CRISPR array and associated CAS proteins are expressed.C. The CAS effector nucleases target foreign genetic elements complementary to their crRNA, leading to target interference and immunity.
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蔗试管苗光合自养生根技术研究[J]. 何为中,范业赓,刘丽敏,刘红坚,余坤兴,翁梦苓. 广西植物. 2018(10)
[2]ESTABLISHMENT OF AN EFFICIENT MEDIUM FOR ANTHER CULTURE OF RICE[J]. 朱至清,王敬驹,孙敬三,徐振,尹光初,朱之垠,毕凤云. Science in China,Ser.A. 1975(05)
硕士论文
[1]甘蔗着丝粒DNA序列组成及进化分析[D]. 左胜.福建农林大学 2018
本文编号：2905067
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界范围内分布的短柄草属分类群[3]
图 1-2 农杆菌介导的短柄草遗传转化流程图[2]Fig. 1-2 Overview of the Brachypodium Agrobacterium-based Transformation Pipeline[2]1.3 CRISPR-Cas9 技术1.3.1 CRISPR-Cas9 技术的研究进展基于重复序列生物学功能的基础研究发现 Cas9 核酸内切酶存在于细菌和古生菌之中，被称为 CRISPR（见图 1-3）[84]。1987 年在大肠杆菌中发现了 29 nt的重复序列[85]。在随后的 10 年里陆续发现了其他的重复序列。最终确定该间隔序列作为一个独特的聚类重复元件存在于绝大多数的细菌和古生菌中[86]。到2002 年被正式命名为 CRISPR[87]。同时与 CRISPR 相关的特异 cas 基因被定义为保守且相邻的重复序列[87]。最终 CRISPR 被分为Ⅰ-Ⅲ型[88]。到 2005 年通过系统分析间隔序列及其所分隔的重复序列证明染色体和噬菌
11图 1-4 CRISPR-CAS 免疫适应机制[102]Fig. 1-4 CRISPR-CAS adaptive immunity[102]A. 由 Cas1-Cas2 获取外源遗传物质并整合到 CRISPR 序列中。B. CRISPR 和相关 CAS 蛋白的表达。C. CAS 酶结合 crRNA 结构域靶向外源遗传物质，得到获得性免疫系统。A. Foreign genetic elements are acquired by Cas1-Cas2 and integrated into the CRISPR array in a process broadly termed adaptation.B. The CRISPR array and associated CAS proteins are expressed.C. The CAS effector nucleases target foreign genetic elements complementary to their crRNA, leading to target interference and immunity.
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蔗试管苗光合自养生根技术研究[J]. 何为中,范业赓,刘丽敏,刘红坚,余坤兴,翁梦苓. 广西植物. 2018(10)
[2]ESTABLISHMENT OF AN EFFICIENT MEDIUM FOR ANTHER CULTURE OF RICE[J]. 朱至清,王敬驹,孙敬三,徐振,尹光初,朱之垠,毕凤云. Science in China,Ser.A. 1975(05)
硕士论文
[1]甘蔗着丝粒DNA序列组成及进化分析[D]. 左胜.福建农林大学 2018
本文编号：2905067
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/2905067.html
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