辣椒AP2/ERF转录因子与辣椒素合成酶基因Pun1关系的研究

发布时间：2020-12-07 23:03

　　辣椒（Capsicum ssp.）是深受人们青睐的蔬菜和调味品,果实具有独特的辛辣味,其成分是辣椒素类物质;同时,辣椒素类物质又是重要的次生代谢物,具有抗癌、镇痛和减肥等医疗和保健作用。目前栽培辣椒（Capsicum annuum）果实辣椒素含量很低,通过怎样途径促进辣椒素合成和积累,为辣椒素提取提供优质原料成为重要研究课题。辣椒基因组测序已经完成,辣椒素途径已经明确。Pun1是辣椒素合成途径中关键基因,它决定果实辣味的有无和辣椒素含量的多少,因此,研究该基因的表达调控,为解析辣椒素生物合成调控的分子机理,为辣椒种质资源遗传改良提供重要理论依据。为此,本论文对AP2/ERF家族转录因子与辣椒素生物合成关键基因Pun1的关系进行了探讨,主要研究结果如下:1.ERF/JERF转录因子的克隆和生物信息学分析在辣椒中克隆出ERF家族转录因子名为ERF和JERF的两个基因,Gen Bank登录号分别为KF060657,KF169943。ERF基因全长950bp,编码264个氨基酸,在序列533-706位置编码一个含有58个氨基酸的AP2结构域。JERF基因全长1219bp,编码145个氨基酸,在... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 辣椒和辣椒素
        1.1.1 辣椒
        1.1.2 辣椒素
    1.2 辣椒素的生物合成及Pun1基因
        1.2.1 辣椒素的生物合成及途径
        1.2.2 Pun1基因表达及与辣椒素合成关系
    1.3 AP2/ERF家族转录因子研究进展
        1.3.1 转录因子概述
        1.3.2 AP2/ERF转录因子的起源与分类
        1.3.3 AP2/ERF转录因子的结构与功能
    1.4 立题依据
第2章 ERF和JERF的克隆与生物信息学分析
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体与菌株信息
        2.1.3 主要试剂
        2.1.4 实验药品与培养基的配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 辣椒的总RNA提取
        2.2.2 cDNA第一链合成
        2.2.3 聚合酶链式反应（PCR）扩增目的基因
        2.2.4 PCR产物的回收
        2.2.5 载体质粒的提取
        2.2.6 载体的酶切与线性化载体的回收
        2.2.7 目的片段与载体的连接反应
        2.2.8 重组质粒的转化
        2.2.9 菌液PCR鉴定
        2.2.10 重组质粒提取
    2.3 结果与分析
        2.3.1 辣椒的总RNA提取与cDNA第一链的合成
        2.3.2 目的基因的扩增与回收
        2.3.3 载体的切割与回收
        2.3.4 重组质粒的构建
        2.3.5 生物信息学分析
            2.3.5.1 ERF转录因子分析
                2.3.5.1.1 蛋白分析
                2.3.5.1.2 功能域分析
                2.3.5.1.3 亚细胞定位预测
                2.3.5.1.4 蛋白二级结构分析
                2.3.5.1.5 磷酸化位点分析
                2.3.5.1.6 同源性分析
            2.3.5.2 JERF转录因子分析
                2.3.5.2.1 蛋白分析
                2.3.5.2.2 功能域分析
                2.3.5.2.3 亚细胞定位分析
                2.3.5.2.4 蛋白的二级结构分析
                2.3.5.2.5 磷酸化位点分析
                2.3.5.2.6 同源性分析
第3章 ERF和JERF的表达分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 主要药品与试剂
    3.2 实验方法
        3.2.1 总RNA的提取
        3.2.2 cDNA第一链的合成
        3.2.3 实时荧光定量PCR
        3.2.4 实时荧光定量PCR引物
    3.3 结果与分析
        3.3.1 辣椒果实的总RNA提取与质量检测
        3.3.2 ERF和JERF基因与下游基因表达量分析
            3.3.2.1 衡阳伏地尖品种（Capsicum annuum ）
            3.3.2.2 云南小米辣品种（Capsicum frutescens ）
            3.3.2.3 海南黄灯笼椒品种（Capsicum chinense ）
第4章 Pun1基因启动子片段的克隆与生物信息学分析
    4.1 实验材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 实验菌株与载体
        4.1.3 主要仪器
        4.1.4 主要试剂与培养基配制
    4.2 实验方法
        4.2.1 辣椒基因组DNA的提取
        4.2.2 聚合酶链式反应扩增启动子片段
        4.2.3 PCR产物的回收
        4.2.4 载体质粒的提取
        4.2.5 载体的酶切与线性化载体的回收
        4.2.6 启动子片段与报告载体的连接反应
        4.2.7 重组质粒的转化
        4.2.8 菌液PCR鉴定
        4.2.9 重组质粒提取
    4.3 结果与分析
        4.3.1 辣椒的基因组DNA提取
        4.3.2 启动子片段的扩增与回收
        4.3.3 载体的酶切与回收
        4.3.4 重组质粒的构建
        4.3.5 生物信息学分析
第5章 ERF家族转录因子与Pun1相互作用的验证
    5.1 实验材料
        5.1.1 实验菌株与重组载体
        5.1.2 主要试剂
        5.1.3 实验药品与培养基的配制
    5.2 实验方法
        5.2.1 酵母菌株感受态细胞的制备
        5.2.2 目标质粒的单酶切与回收
        5.2.3 线性目标质粒的转化
        5.2.4 PCR鉴定
        5.2.5 报告质粒的转化
        5.2.6 PCR鉴定
        5.2.7 显色反应实验
    5.3 结果与分析
        5.3.1 目标质粒的单酶切与回收
        5.3.2 菌液PCR验证
        5.3.3 液体显色实验结果
第6章 讨论与结论
    6.1 讨论
        6.1.1 基因与启动子片段的克隆
        6.1.2 表达量分析
        6.1.3 酵母单杂实验
        6.1.4 展望
    6.2 结论
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]辣椒的辣味遗传控制与辣椒素生物合成研究进展[J]. 张正海,毛胜利,王立浩,张宝玺.  园艺学报. 2014(09)
[2]辣椒属种间远缘杂交育种研究进展[J]. 隋益虎,陈劲枫.  热带作物学报. 2009(04)
[3]ERF转录因子及其在烟草抗逆性改良中的应用[J]. 李文正,张海文,王俊英,黄荣峰.  生物技术通报. 2006(04)
[4]AP2/EREBP转录因子的结构与功能[J]. 韩志萍,安利佳,侯和胜.  中国农学通报. 2006(03)
[5]植物转录因子与基因调控[J]. 李洁.  生物学通报. 2004(03)
[6]Expressional Analysis of an EREBP Transcription Factor Gene OsEBP-89 in Rice[J]. Hui SHEN and Zong-Yang WANG( The State Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Institute of Plant Physiology & Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences,the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China ).  Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2004(01)
[7]ERF类转录因子OPBP1基因的超表达提高烟草的耐盐能力[J]. 刘文奇,陈旭君,徐晓晖,凌建群,郭泽建.  植物生理与分子生物学学报. 2002(06)
[8]DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用[J]. 刘强,赵南明,K.Yamaguch-Shinozaki,K.Shinozaki.  科学通报. 2000(01)



本文编号：2904034