黄瓜HEMA1和PaO基因在叶绿体介导植物PCD中的作用研究

发布时间：2022-07-03 16:18

　　细胞程序性死亡（PCD）在动植物生长发育过程中是普遍存在的,靶细胞在某些发育和病理条件下最终会死亡。这对于控制细胞数量,去除不需要的患病或受损细胞并维持细胞稳态是至关重要的。PCD过程在动物细胞中研究较为详细,但在植物中该过程的研究仍处于初期阶段。与仅具有线粒体的动物不同,植物具有2个产生能量的细胞器——线粒体和叶绿体。叶绿体作为植物细胞中特有的能量转导细胞器且产生ROS,这些特征均表明叶绿体也可能参与PCD。在植物PCD过程中,叶绿体介导PCD的作用机制仍是空白。本试验研究SA诱导黄瓜PCD过程中叶绿素相关基因的介导作用,结果如下:（1）分析Illumina高通量测序技术方法获取的SA处理黄瓜叶片的差异表达基因,在1759个DEGs结果中,依据给定的基因注释,筛选出与叶绿素合成降解相关的基因共16个,并利用RT-PCR和qRT-PCR的方法对这16个基因进行分析。结果发现,以24h为基准,共有14个基因上调表达,2个基因下调表达。（2）分析比较16个叶绿素合成降解相关基因的RT-PCR和qRT-PCR结果,从中选取叶绿素合成降解过程中的关键酶基因HEMA1和PaO。对这两个基因进行编... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 水杨酸研究进展
        1.1.1 水杨酸生物合成研究进展
        1.1.2 SA在植物体内的修饰
    1.2 SA诱导HR型PCD的研究进展
        1.2.1 SA诱导植物HR和SAR
        1.2.2 SA诱导HR作为PCD的证据
    1.3 PCD中叶绿体的作用
        1.3.1 叶绿体介导植物PCD的证据
        1.3.2 叶绿体中ROS的形成
        1.3.3 叶绿体产生ROS介导的PCD
        1.3.4 叶绿体Cytf的释放
    1.4 HEMA1和PaO基因研究进展
    1.5 本研究的目的意义、研究内容与技术路线
        1.5.1 本研究的目的意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 本研究的技术路线
第2章 SA诱导黄瓜叶绿素合成降解酶基因表达分析
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料的培养和前期处理
        2.1.2 引物
        2.1.3 化学试剂和试剂盒
        2.1.4 仪器
        2.1.5 营养液的配制
    2.2 试验方法
        2.2.1 黄瓜叶片总RNA提取
        2.2.2 cDNA的合成
        2.2.3 叶绿素合成降解相关基因的表达检测
    2.3 结果与分析
        2.3.1 黄瓜总DNA的提取结果
        2.3.2 黄瓜叶绿素合成降解相关基因的RT-PCR表达分析
        2.3.3 SA诱导黄瓜叶绿素合成降解关键酶基因的RT-PCR表达量分析
    2.4 讨论
        2.4.1 叶绿素合成相关基因的表达
        2.4.2 叶绿素降解相关基因的表达
    2.5 本章小结
第3章 CsHEMA1和CsPaO基因的编码区全长序列的克隆及生物信息学分析
    3.1 试验材料
        3.1.1 植物材料的培养
        3.1.2 菌株
        3.1.3 化学试剂和试剂盒
        3.1.4 主要仪器
    3.2 试验方法
        3.2.1 黄瓜总RNA的提取
        3.2.2 基因扩增
        3.2.3 CsHEMA1和CsPaO基因cDNA序列克隆
        3.2.4 克隆产物序列测定及分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 黄瓜CsHEMA1和CsPaO基因克隆及质粒双酶切鉴定
        3.3.2 CsHEMA1和CsPaO基因测序及生物信息学分析
    3.4 本章小结
第4 章超表达CsHEMA1/PaO和突变体拟南芥分析
    4.1 试验材料
        4.1.1 植物材料培养
        4.1.2 载体和菌株
        4.1.3 化学试剂和试剂盒
        4.1.4 药品及培养基配制
    4.2 试验方法
        4.2.1 超表达载体构建
        4.2.2 超表达和突变体拟南芥的检测
        4.2.3 超表达和突变体拟南芥的基因特征分析
        4.2.4 SA处理超表达和突变体拟南芥的DAB和 NBT染色
        4.2.5 SA处理超表达拟南芥的抗氧化酶活性测定
    4.3 结果与分析
        4.3.1 超表达载体pBI121-CsHEMA1/PaO构建及双酶切验证
        4.3.2 超表达和突变体拟南芥的鉴定
        4.3.3 超表达和突变体的拟南芥生长与生理分析
        4.3.4 SA处理超表达和突变体拟南芥的DAB和 NBT染色分析
        4.3.5 SA处理超表达拟南芥的抗氧化酶活性测定分析
    4.4 讨论
        4.4.1 HEMA1基因的功能
        4.4.2 PaO基因的功能
        4.4.3 ROS爆发与PCD
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]苹果异分支酸合酶基因MdICS1的克隆与表达分析[J]. 马长青,柏素花,董超华,张玉刚,戴洪义.  植物生理学报. 2016(09)
[2]甘蓝型油菜异分支酸合酶基因的克隆及信号通路相关基因的诱导表达[J]. 彭琦,高建芹,周晓婴,张洁夫,戚存扣,浦惠明,陈松.  中国油料作物学报. 2016(01)
[3]决明异分支酸合酶基因的克隆及表达分析[J]. 李关荣,艾义,谭燕,米瑶,朱林蕙,李培江,齐红艺.  西南大学学报(自然科学版). 2014(09)

硕士论文
[1]水稻异分支酸合酶和水杨酸羟基化酶的鉴定与功能研究[D]. 赵利.浙江师范大学 2017



本文编号：3655215