棉纤维特异性启动子的克隆和遗传转化研究
发布时间：2021-08-26 01:44
研究发现,棉纤维组织中有大量基因活跃的表达,这些基因严格控制着棉纤维的生长发育过程。构建由棉纤维特异启动子驱动色素基因的植物表达载体转化棉花来改变棉纤维颜色,该途径或可培育出彩色棉新品种。因此,该研究首先从棉花中克隆出棉纤维发育特异基因Gh GRPL1（alpha-1,4-glucan-protein synthase UDP-forming 2-like）的启动子并验证了启动子的活性,运用组织培养技术初步建立了棉花“创075”品种的高效遗传转化体系,为该品种的基因功能研究奠定基础。已取得的实验结果如下:1. 棉纤维特异基因Gh GRPL1启动子的克隆、生物信息学分析和活性分析以高产、抗虫的陆地棉荆州主栽品种“创075”为研究材料,提取该品种基因组DNA,通过PCR技术扩增棉纤维特异基因Gh GRPL1启动子片段,经测序显示启动子长为2078 bp;生物信息学分析Gh GRPL1基因启动子包含多个启动子必须的核心元件TATA-box与CAAT-box,含有多个光响应元件（ATC-motif、Box4与G-Box）、3个脱落酸响应元件（ABRE）、1个水杨酸响应元件（TCA-elemen...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
棉花基因组DNA提取（A）及GhGRPL1基因启动子的克隆（B）
242.3.3棉花GhGRPL1基因启动子GUS融合表达载体的鉴定1）启动子5′端缺失表达片段的获得依据测序结果设计引物克隆该基因启动子5′端缺失片段，各缺失片段PCR扩增结果如图2-3所示。经缺失后剩余长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp，命名为pGRPL1-500、pGRPL1-1000、pGRPL1-1500、pGRPL1-2078，经回收测序琼脂糖凝胶电泳结果显示，扩增片段长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp左右，说明已克隆出棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失表达片段序列。图2-3棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失片段的扩增Fig.2-3CottonGhGRPL1predictedamplificationofpromoterfragmentsNote：A:pGRPL1-500;B:pGRPL1-1000;C:pGRPL1-1500;D:pGRPL1-2078；2）启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的鉴定经卡那霉素初步筛选获得启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的转化菌株，抽提转化菌株质粒，进行PCR鉴定与酶切。对经PCR鉴定的转化菌株进行酶切鉴定操作，凝胶电泳结果如图2-4，分别在500bp、1000bp、1500bp、2000bp左右观察到清晰的酶切电泳条带，与预期大小一致。测序结果与预测序结果一致，说明棉花GhGRPL1基因启动子5’端各缺失片段已构建至pCAMBIA1300G载体。图2-4GUS融合载体的酶切鉴定Fig.2-4DigestionidentificationofGUSfusionexpressionvectorNote：A:pGRPL1-500::GUS;B:pGRPL1-1000::GUS;C:pGRPL1-1500::GUS;D:pGRPL1-2078::GUS；
242.3.3棉花GhGRPL1基因启动子GUS融合表达载体的鉴定1）启动子5′端缺失表达片段的获得依据测序结果设计引物克隆该基因启动子5′端缺失片段，各缺失片段PCR扩增结果如图2-3所示。经缺失后剩余长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp，命名为pGRPL1-500、pGRPL1-1000、pGRPL1-1500、pGRPL1-2078，经回收测序琼脂糖凝胶电泳结果显示，扩增片段长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp左右，说明已克隆出棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失表达片段序列。图2-3棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失片段的扩增Fig.2-3CottonGhGRPL1predictedamplificationofpromoterfragmentsNote：A:pGRPL1-500;B:pGRPL1-1000;C:pGRPL1-1500;D:pGRPL1-2078；2）启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的鉴定经卡那霉素初步筛选获得启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的转化菌株，抽提转化菌株质粒，进行PCR鉴定与酶切。对经PCR鉴定的转化菌株进行酶切鉴定操作，凝胶电泳结果如图2-4，分别在500bp、1000bp、1500bp、2000bp左右观察到清晰的酶切电泳条带，与预期大小一致。测序结果与预测序结果一致，说明棉花GhGRPL1基因启动子5’端各缺失片段已构建至pCAMBIA1300G载体。图2-4GUS融合载体的酶切鉴定Fig.2-4DigestionidentificationofGUSfusionexpressionvectorNote：A:pGRPL1-500::GUS;B:pGRPL1-1000::GUS;C:pGRPL1-1500::GUS;D:pGRPL1-2078::GUS；
【参考文献】：
期刊论文
[1]四倍体棉花GAE基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析[J]. 张松雨,王敬敬,刘正文,张艳,杨君,马峙英,王省芬. 棉花学报. 2019(03)
[2]海岛棉GAUT基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析[J]. 张松雨,刘正文,张艳,杨君,马峙英,王省芬. 植物遗传资源学报. 2018(04)
[3]棉花中HD-Zip Ⅳ家族基因的全基因组鉴定及特征分析[J]. 王瑞,鲁丽丽,刘拓,章志强,马宗斌,李伶俐,刘伟,杨作仁,朱伟. 分子植物育种. 2017(08)
[4]一个棉花纤维伸长期优势表达启动子pGhFLA1的克隆与鉴定[J]. 胡海燕,刘迪秋,李允静,李阳,涂礼莉. 作物学报. 2017(06)
[5]棉花纤维品质改良相关基因研究进展[J]. 杨君,马峙英,王省芬. 中国农业科学. 2016(22)
[6]植物转录因子MYB基因家族的研究进展[J]. 牛义岭,姜秀明,许向阳. 分子植物育种. 2016(08)
[7]陆地棉GhRACK1启动子的克隆与缺失分析[J]. 杨江涛,庞伟民,王旭静,吕少溥,唐巧玲,王志兴. 作物学报. 2016(03)
[8]海岛棉GbMYB25基因的克隆及表达分析[J]. 陈全家,倪志勇,刘静静,冯文林,刘超,陈章良,康定明,曲延英. 中国农业大学学报. 2015(01)
[9]彩棉纤维的成分和结构分析[J]. 李康. 江苏农业科学. 2015(01)
[10]棉花规模化转基因技术体系构建及其应用[J]. 刘传亮,田瑞平,孔德培,李凤莲,商海红,陈秀军. 中国农业科学. 2014(21)
博士论文
[1]棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育[D]. 杨江涛.内蒙古大学 2019
[2]陆地棉纤维表达蛋白基因（GhCFE）的特征与功能分析[D]. 吕芬妮.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]棕色棉遗传转化体系的建立及GhANR功能初步研究[D]. 侯云鹏.石河子大学 2016
[2]棉花GhGT47A和GhMYB1G的功能研究[D]. 陈枫.华中师范大学 2016
[3]棉花纤维中DELLA互作蛋白的鉴定和功能分析[D]. 覃元元.西南大学 2016
[4]下调棉花3-酮基二氢鞘氨醇还原酶基因（GhKDSR2-1）的表达对棉纤维发育的影响[D]. 唐英才.西南大学 2016
[5]GhCesA4驱动的3GT基因转化棉花条件初探[D]. 张钰.新疆师范大学 2015
[6]棉花（Gossypium hirsutum）蓝铜蛋白BCP4在纤维细胞伸长中的功能研究[D]. 李莹.华中师范大学 2015
[7]棉花农杆菌介导的转基因体系建立[D]. 王钰.浙江农林大学 2014
[8]采用基因芯片筛选棉花产量性状相关基因[D]. 张利媛.华中农业大学 2011
[9]棉花赤霉素代谢基因GhGA2ox2的功能分析[D]. 胡林.西南大学 2010
[10]棉花GhManA2基因纤维特异表达启动子的克隆与功能初步分析[D]. 杜磊.南京农业大学 2008
本文编号：3363292
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
棉花基因组DNA提取（A）及GhGRPL1基因启动子的克隆（B）
242.3.3棉花GhGRPL1基因启动子GUS融合表达载体的鉴定1）启动子5′端缺失表达片段的获得依据测序结果设计引物克隆该基因启动子5′端缺失片段，各缺失片段PCR扩增结果如图2-3所示。经缺失后剩余长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp，命名为pGRPL1-500、pGRPL1-1000、pGRPL1-1500、pGRPL1-2078，经回收测序琼脂糖凝胶电泳结果显示，扩增片段长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp左右，说明已克隆出棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失表达片段序列。图2-3棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失片段的扩增Fig.2-3CottonGhGRPL1predictedamplificationofpromoterfragmentsNote：A:pGRPL1-500;B:pGRPL1-1000;C:pGRPL1-1500;D:pGRPL1-2078；2）启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的鉴定经卡那霉素初步筛选获得启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的转化菌株，抽提转化菌株质粒，进行PCR鉴定与酶切。对经PCR鉴定的转化菌株进行酶切鉴定操作，凝胶电泳结果如图2-4，分别在500bp、1000bp、1500bp、2000bp左右观察到清晰的酶切电泳条带，与预期大小一致。测序结果与预测序结果一致，说明棉花GhGRPL1基因启动子5’端各缺失片段已构建至pCAMBIA1300G载体。图2-4GUS融合载体的酶切鉴定Fig.2-4DigestionidentificationofGUSfusionexpressionvectorNote：A:pGRPL1-500::GUS;B:pGRPL1-1000::GUS;C:pGRPL1-1500::GUS;D:pGRPL1-2078::GUS；
242.3.3棉花GhGRPL1基因启动子GUS融合表达载体的鉴定1）启动子5′端缺失表达片段的获得依据测序结果设计引物克隆该基因启动子5′端缺失片段，各缺失片段PCR扩增结果如图2-3所示。经缺失后剩余长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp，命名为pGRPL1-500、pGRPL1-1000、pGRPL1-1500、pGRPL1-2078，经回收测序琼脂糖凝胶电泳结果显示，扩增片段长度分别为500bp、1000bp、1500bp、2078bp左右，说明已克隆出棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失表达片段序列。图2-3棉花GhGRPL1基因启动子5′端缺失片段的扩增Fig.2-3CottonGhGRPL1predictedamplificationofpromoterfragmentsNote：A:pGRPL1-500;B:pGRPL1-1000;C:pGRPL1-1500;D:pGRPL1-2078；2）启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的鉴定经卡那霉素初步筛选获得启动子5′端缺失片段GUS基因融合载体的转化菌株，抽提转化菌株质粒，进行PCR鉴定与酶切。对经PCR鉴定的转化菌株进行酶切鉴定操作，凝胶电泳结果如图2-4，分别在500bp、1000bp、1500bp、2000bp左右观察到清晰的酶切电泳条带，与预期大小一致。测序结果与预测序结果一致，说明棉花GhGRPL1基因启动子5’端各缺失片段已构建至pCAMBIA1300G载体。图2-4GUS融合载体的酶切鉴定Fig.2-4DigestionidentificationofGUSfusionexpressionvectorNote：A:pGRPL1-500::GUS;B:pGRPL1-1000::GUS;C:pGRPL1-1500::GUS;D:pGRPL1-2078::GUS；
【参考文献】：
期刊论文
[1]四倍体棉花GAE基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析[J]. 张松雨,王敬敬,刘正文,张艳,杨君,马峙英,王省芬. 棉花学报. 2019(03)
[2]海岛棉GAUT基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析[J]. 张松雨,刘正文,张艳,杨君,马峙英,王省芬. 植物遗传资源学报. 2018(04)
[3]棉花中HD-Zip Ⅳ家族基因的全基因组鉴定及特征分析[J]. 王瑞,鲁丽丽,刘拓,章志强,马宗斌,李伶俐,刘伟,杨作仁,朱伟. 分子植物育种. 2017(08)
[4]一个棉花纤维伸长期优势表达启动子pGhFLA1的克隆与鉴定[J]. 胡海燕,刘迪秋,李允静,李阳,涂礼莉. 作物学报. 2017(06)
[5]棉花纤维品质改良相关基因研究进展[J]. 杨君,马峙英,王省芬. 中国农业科学. 2016(22)
[6]植物转录因子MYB基因家族的研究进展[J]. 牛义岭,姜秀明,许向阳. 分子植物育种. 2016(08)
[7]陆地棉GhRACK1启动子的克隆与缺失分析[J]. 杨江涛,庞伟民,王旭静,吕少溥,唐巧玲,王志兴. 作物学报. 2016(03)
[8]海岛棉GbMYB25基因的克隆及表达分析[J]. 陈全家,倪志勇,刘静静,冯文林,刘超,陈章良,康定明,曲延英. 中国农业大学学报. 2015(01)
[9]彩棉纤维的成分和结构分析[J]. 李康. 江苏农业科学. 2015(01)
[10]棉花规模化转基因技术体系构建及其应用[J]. 刘传亮,田瑞平,孔德培,李凤莲,商海红,陈秀军. 中国农业科学. 2014(21)
博士论文
[1]棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育[D]. 杨江涛.内蒙古大学 2019
[2]陆地棉纤维表达蛋白基因（GhCFE）的特征与功能分析[D]. 吕芬妮.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]棕色棉遗传转化体系的建立及GhANR功能初步研究[D]. 侯云鹏.石河子大学 2016
[2]棉花GhGT47A和GhMYB1G的功能研究[D]. 陈枫.华中师范大学 2016
[3]棉花纤维中DELLA互作蛋白的鉴定和功能分析[D]. 覃元元.西南大学 2016
[4]下调棉花3-酮基二氢鞘氨醇还原酶基因（GhKDSR2-1）的表达对棉纤维发育的影响[D]. 唐英才.西南大学 2016
[5]GhCesA4驱动的3GT基因转化棉花条件初探[D]. 张钰.新疆师范大学 2015
[6]棉花（Gossypium hirsutum）蓝铜蛋白BCP4在纤维细胞伸长中的功能研究[D]. 李莹.华中师范大学 2015
[7]棉花农杆菌介导的转基因体系建立[D]. 王钰.浙江农林大学 2014
[8]采用基因芯片筛选棉花产量性状相关基因[D]. 张利媛.华中农业大学 2011
[9]棉花赤霉素代谢基因GhGA2ox2的功能分析[D]. 胡林.西南大学 2010
[10]棉花GhManA2基因纤维特异表达启动子的克隆与功能初步分析[D]. 杜磊.南京农业大学 2008
本文编号：3363292
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3363292.html
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