植物OPA3-like基因功能的初步研究

发布时间：2021-01-07 00:42

　　3型视神经萎缩（Optic atrophy type 3,OPA3）又被称为视神经萎缩综合征,是一种常染色体隐性神经眼病综合征,其症状包括早发性双侧视神经萎缩和晚期发育痉挛。3型视神经萎缩是由OPA3蛋白功能缺失引起的。OPA3是由核基因组编码,定位于线粒体的蛋白质。OPA3的同源基因也存在于真菌和植物中。植物中,马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）的辅助蛋白酶（Helper component proteinase,HC-Pro）可以帮助马铃薯Y病毒入侵植物,影响叶绿体分裂。而番茄OPA3-like蛋白与HC-Pro蛋白在酵母细胞中可以相互作用,同时HC-Pro蛋白与番茄OPA3-like蛋白在洋葱表皮细胞的质膜上也可以互作。因而猜测这两种蛋白可能存在相关性。在烟草表皮细胞中,番茄OPA3-like蛋白定位于叶绿体,说明该蛋白可能于叶绿体有关。目的:通过对番茄OPA3-like（SlOPA3L）基因和烟草OPA3-like（NtOPA3L）基因的研究,初步探究植物OPA3-like基因的功能。方法:使用在线软件ProtParam、SignalP、SOPMA、ProtS... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
    1.1 OPA3 基因的功能研究及现状
        1.1.1 动物OPA3 基因功能研究
        1.1.2 植物OPA3-like基因和研究
        1.1.3 OPA3 的信息学分析
        1.1.4 OPA3 的亚细胞定位
    1.2 敲除载体的研究
        1.2.1 CRISPR的序列发现
        1.2.2 CRISPR-Cas系统三种类型
        1.2.3 CRISPR-Cas9 编辑系统作用机理
        1.2.4 CRISPR-Cas9 技术的的应用
    1.3 RNAi技术的研究
        1.3.1 RNAi技术的起源
        1.3.2 RNAi技术的原理
        1.3.3 RNAi技术的应用
    1.4 叶绿体的发育的研究
        1.4.1 叶绿体的起源
        1.4.2 叶绿体参与细胞凋亡
    1.5 研究内容及意义
第二章 生物信息学分析
    2.1 方法
        2.1.1 植物OPA3-like基因序列的获取
        2.1.2 植物OPA3-like蛋白生物信息学分析
    2.2 结果分析
        2.2.1 植物OPA3-like蛋白质氨基酸序列比对
        2.2.2 植物OPA3-like蛋白质理化性质分析
        2.2.3 植物OPA3-like二级结构预测
        2.2.4 植物OPA3-like蛋白质亲水性与跨膜区预测
        2.2.5 植物OPA3-like蛋白的亚细胞定位预测
        2.2.6 植物OPA3-like蛋白信号肽预测
    2.3 小结与讨论
第三章 植物表达载体的构建
    3.1 材料
        3.1.1 实验载体
        3.1.2 主要实验仪器
        3.1.3 主要实验试剂
        3.1.4 培养基的配置
    3.2 方法
        3.2.1 NtOPA3-like基因片段的PCR引物设计及扩增
        3.2.2 NtOPA3-like基因片段的T载体的构建及测序
        3.2.3 SlSg-OPA3 基因敲除载体的构建
        3.2.4 NtOPA3-like基因过表达载体的构建
        3.2.5 NtOPA3-like基因干扰载体的构建
    3.3 结果分析
        3.3.1 NtOPA3-like基因目标片段的获取及鉴定
        3.3.2 NtOPA3-like基因过表达载体的鉴定
        3.3.3 NtOPA3-like基因干扰载体的鉴定
        3.3.4 Sl OPA3-like基因敲除载体鉴定
    3.4 小结与讨论
第四章 植物表达载体的遗传转化
    4.1 材料
        4.1.1 菌株和植物材料
        4.1.2 主要仪器设备
        4.1.3 主要试剂
    4.2 方法
        4.2.1 电击转化农杆菌
        4.2.2 种子的无菌种植
        4.2.3 农杆菌转化植物
        4.2.4 植物组织培养
        4.2.5 转基因植株的PCR检测
    4.3 结果分析
        4.3.1 转基因植株的鉴定
        4.3.2 转基因植株表型观察
    4.4 结果与讨论
第五章 番茄OPA3-like基因功能初步分析
    5.1 材料
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 实验试剂
        5.1.3 试剂配置
    5.2 方法
        5.2.1 Sl OPA3-like基因的T2 代转基因烟草的分离比统计
        5.2.2 Sl OPA3-like基因的T2 代转基因烟草的表型观察
        5.2.3 盐胁迫实验
        5.2.4 机械摩擦接毒实验
        5.2.5 Sl OPA3-like基因的转基因烟草叶片横细胞形态观察
    5.3 结果分析
        5.3.1 Sl OPA3-like基因的T2 代转基因烟草的获得
        5.3.2 Sl OPA3-like基因的转基因烟草的子叶表型观察
        5.3.3 Sl OPA3-like基因的转基因烟草的子叶花叶现象在T2 代烟草中的表达
        5.3.4 Sl OPA3-like基因的转基因烟草真叶表型恢复现象
        5.3.5 Sl OPA3-like基因烟草真叶细胞形态观察
        5.3.6 机械接毒烟草的现象
        5.3.7 高盐对Sl OPA3-like基因转基因烟草的影响
    5.4 小结与讨论
第六章 结论与讨论
    6.1 植物OPA3-like的生物信息学分析
    6.2 T1 代转基因烟草和番茄表型分析
    6.3 T2 代转基因烟草Slp BP-OPA3-like表型分析及生理检测
    6.4 后续实验与展望
参考文献
致谢
作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]番茄OPA3-like基因的生物信息学分析及原核表达[J]. 刘丽娜,周东,张丽丽,崔百明,郑银英.  生物技术. 2017(03)
[2]马铃薯Y病毒辅助成分蛋白酶与加工番茄OPA3-like蛋白结合及其定位研究[J]. 张丽丽,崔百明,郑银英,黄先忠,向本春.  石河子大学学报(自然科学版). 2014(04)
[3]RNA干扰技术及其应用前景[J]. 朱乃甫,和立挺,邓凯.  生物技术世界. 2013(05)
[4]OPA3基因突变导致视神经萎缩、白内障和锥体外路径病症[J]. Verny C.,Amati-Bonneau P.,Dubas F.,司冰心.  世界核心医学期刊文摘.眼科学分册. 2005(09)
[5]RNA干扰在哺乳动物中的应用[J]. 郑茂波.  黑龙江畜牧兽医. 2005(08)
[6]RNA干扰技术的原理与应用[J]. 马鹏鹏,薛社普,韩代书.  中国组织化学与细胞化学杂志. 2003(02)
[7]RNA干涉及其应用前景[J]. 张利生,陈大元.  遗传. 2003(03)
[8]酵母双杂交技术研究进展[J]. 张迪,霍克克,顾科隆,赵翔,李育阳.  高技术通讯. 2000(03)

硕士论文
[1]番茄OPA3-like基因的功能研究[D]. 刘丽娜.石河子大学 2017



本文编号：2961556