红花草莓ABC基因家族鉴定及FpABC基因克隆表达分析

发布时间：2021-02-12 14:29

　　红花草莓为草莓家族中新进成员,为属间杂种（Fragaria×Potentilla）,具有很高的观赏和食用价值。花青素苷的转运对花色变化有重要作用,ABC基因家族为超基因家族,具有很多成员,可以参与植物细胞内各类物质的转运,有重要的作用,但其如何对红花草莓花瓣中花青素苷的转运还未有报道。本研究通过红花草莓转录组数据,筛选出131个红花草莓ABC基因。对筛选出的基因家族成员进行生物信息学分析和基因结构鉴定,通过系统进化树构建和趋势分析,筛选出3个与花青素苷转运相关的基因,进行克隆和时空表达模式分析,分析出它们在不同发育时期,不同组织部位和不同花色的表达特性。主要结果如下:（1）对红花草莓品种‘四季红’的不同花蕾发育阶段进行转录组测序,从转录组数据中,共鉴定出131个ABC家族成员,分别命名为FpABC1-131。通过对其理化性质分析得出,这些FpABC基因编码的蛋白质含有80-4352个,蛋白质分子量约在6775至485455Da之间,等电点4.25-6.44。据系统进化分析,将131个红花草莓FpABC基因归于8个亚家族。其中ABCB、ABCC、ABCG亚家族成员最多,其他亚家族成员相对... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 红花草莓育种研究
        1.1.1 红花草莓的来源
        1.1.2 红花草莓的育种概况
    1.2 植物花青素苷的合成与转运研究
        1.2.1 植物花青素苷概述
        1.2.2 植物花青素苷合成调控研究
        1.2.3 植物花青素苷转运调控研究
    1.3 植物ABC转运蛋白的相关研究
        1.3.1 植物ABC转运蛋白的结构与作用机理
        1.3.2 植物ABC转运蛋白的分类及功能
    1.4 本课题研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要试剂
        2.1.3 主要药品配制
        2.1.4 所用引物
        2.1.5 主要仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 ABC基因家族生物信息学分析
            2.2.1.1 ABC基因家族的筛选与鉴定
            2.2.1.2 ABC基因家族理化性质分析
            2.2.1.3 ABC基因家族基因结构分析
            2.2.1.4 ABC基因家族聚类
            2.2.1.5 ABC基因家族染色体定位
        2.2.2 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因的筛选
        2.2.3 花青素苷转运相关基因克隆及序列分析
            2.2.3.1 总RNA提取定
            2.2.3.2 RNA质量检测
            2.2.3.3 反转录合成c DNA
            2.2.3.4 PCR扩增
            2.2.3.5 胶回收
            2.2.3.6 目的片段与载体连接、转化
            2.2.3.7 阳性克隆的鉴定与测序
            2.2.3.8 基因的序列比对与进化分析
        2.2.4 红花草莓FpABC基因表达分析
            2.2.4.1 总RNA提取
            2.2.4.2 反转录合成c DNA
            2.2.4.3 qRT-PCR
            2.2.4.4 数据处理分析
3 结果与分析
    3.1 红花草莓FpABC基因家族生物信息学分析
        3.1.1 红花草莓FpABC家族基因的筛选与鉴定
        3.1.2 红花草莓FpABC基因家族理化性质分析
        3.1.3 红花草莓FpABC基因家族基因结构分析
        3.1.4 红花草莓FpABC基因家族基因启动子分析
        3.1.5 红花草莓FpABC基因家族系统进化分析
        3.1.6 红花草莓FpABC基因家族染色体定位分析
    3.2 红花草莓花瓣花青素苷转运相关FpABC基因筛选
    3.3 红花草莓花青素苷转运相关基因克隆及序列分析
        3.3.1 总RNA质量检测
        3.3.2 红花草莓基因的克隆分析
    3.4 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因表达模式分析
        3.4.1 红花草莓莓花青素苷转运相关FpABC基因在不同花色中的表达
        3.4.2 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因不同发育时期中的表达
        3.4.3 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因在不同器官中的表达
4 讨论
    4.1 红花草莓ABC基因家族的生物信息学分析
    4.2 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因克隆及序列分析
    4.3 红花草莓花青素苷转运相关FpABC基因表达模式分析
5 结论
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]ABC转运蛋白介导离子跨膜运输的研究进展[J]. 郜红建,广敏,徐佳佳,史书林.  安徽农业大学学报. 2019(03)
[2]红花草莓新品种‘紫金红’[J]. 王庆莲,赵密珍,王壮伟,吴伟民,钱亚明.  园艺学报. 2017(12)
[3]ABC转运蛋白结构与转运机制的研究进展[J]. 刘艳青,赵永芳.  生命科学. 2017(03)
[4]拟南芥ABC转运蛋白研究进展[J]. 王晓珠,孙万梅,马义峰,韩二琴,韩丽,孙丽萍,彭再慧,王邦俊.  植物生理学报. 2017(02)
[5]ABC转运蛋白结构特点及在植物和真菌重金属耐性中的作用与机制[J]. 曹冠华,柏旭,陈迪,张晓蓉,贺森.  农业生物技术学报. 2016(10)
[6]结核分枝杆菌ABC转运蛋白与物质的跨膜转运[J]. 徐志弘,周爱萍,姚玉峰.  微生物学报. 2014(06)
[7]植物ATP结合盒（ABC）转运蛋白研究进展[J]. 邵若玄,沈忆珂,周文彬,方佳,郑炳松.  浙江农林大学学报. 2013(05)
[8]花青素苷调控研究进展[J]. 樊荣辉,黄敏玲.  中国细胞生物学学报. 2013(05)
[9]红花草莓育种研究进展[J]. 薛莉,雷家军,刘源.  东北农业大学学报. 2012(10)
[10]果实花青素生物合成研究进展[J]. 葛翠莲,黄春辉,徐小彪.  园艺学报. 2012(09)

博士论文
[1]红花草莓花瓣呈色相关基因表达分析及花色分子标记[D]. 丁言.沈阳农业大学 2019
[2]红花草莓种质创新及花色形成机理研究[D]. 薛莉.沈阳农业大学 2016

硕士论文
[1]彩叶草叶片呈色的生理特性及其花色素苷性质研究[D]. 罗兰.西南大学 2007



本文编号：3031004