水稻凝集素基因OsJRL响应镉胁迫的功能研究
发布时间：2021-02-21 14:12
水稻是我国的重要粮食作物,在大宗谷类作物中,其富集镉的能力最强。近几年来,水稻凝集素被发现与水稻的抗逆性相关。本实验室前期通过对300份水稻材料镉含量的全基因组关联分析,发现多个位点与Jacalin类凝集素基因OsJRL紧密连锁。转录组分析也发现耐镉水稻品种中OsJRL基因受镉胁迫诱导表达。已有研究表明水稻OsJRL基因可以调控非生物胁迫,但目前的研究尚未涉及到响应镉胁迫领域。本研究对OsJRL基因进行生物信息学分析,并将水稻OsJRL基因转化酵母镉敏感型菌株△ycf1,研究转化菌对镉胁迫的应答。同时以日本晴为受体,利用CRISPR/Cas9技术对OsJRL基因进行定点编辑,并对获得的纯合突变体在镉胁迫下的农艺性状、镉积累以及生理特性进行研究,以进一步研究OsJRL基因响应水稻镉胁迫的机制,丰富低镉水稻资源,为水稻安全生产提供参考。主要研究结果如下:（1）OsJRL基因能够响应镉胁迫,主要在水稻根中表达。转OsJRL基因的△ycf1菌株镉耐受力显著增加,推测OsJRL基因具有耐镉特性,且主要在根中发挥作用。（2）构建CRISPR/Cas基因敲除载体,成功获得了阳性转基因材料;并对编辑后...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OsJRL基因蛋白结构域
浙江大学硕士学位论文第二章水稻OsJRL基因生物信息学分析及其功能研究21图2.2OsJRL蛋白二级结构预测。PSIPRED4.0分析结果（http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/）Figure2.2PredictionofOsJRLproteinsecondarystructure.AnalysewithPSIPRED4.0(http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/)图2.3OsJRL蛋白三维结构预测。SWISS-MODEL在线预测（https://swissmodel.expasy.org/）Figure2.3ThreedimensionalstructurepredictionofOsJRLprotein.AnalysewithSWISS-MODEL(https://swissmodel.expasy.org/)图2.4OsJRL蛋白磷酸化位点预测。NetPhos3.1Server在线分析结果（http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/）Figure2.4PredictionofphosphorylationsitesofOsJRLprotein.AnalysewithNetPhos3.1Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/)
浙江大学硕士学位论文第二章水稻OsJRL基因生物信息学分析及其功能研究21图2.2OsJRL蛋白二级结构预测。PSIPRED4.0分析结果（http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/）Figure2.2PredictionofOsJRLproteinsecondarystructure.AnalysewithPSIPRED4.0(http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/)图2.3OsJRL蛋白三维结构预测。SWISS-MODEL在线预测（https://swissmodel.expasy.org/）Figure2.3ThreedimensionalstructurepredictionofOsJRLprotein.AnalysewithSWISS-MODEL(https://swissmodel.expasy.org/)图2.4OsJRL蛋白磷酸化位点预测。NetPhos3.1Server在线分析结果（http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/）Figure2.4PredictionofphosphorylationsitesofOsJRLprotein.AnalysewithNetPhos3.1Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/)
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻[J]. 龙起樟,黄永兰,唐秀英,王会民,芦明,袁林峰,万建林. 中国水稻科学. 2019(05)
[2]低镉吸收水稻在嘉兴大田的种植表现[J]. 富昊伟,张红梅,黄海明,马兴华,李友发. 浙江农业科学. 2019(07)
[3]镉胁迫对水稻幼苗生长的影响[J]. 杨冬奇,刘三雄,夏胜平,彭国兴,黄凤林. 湖南农业科学. 2019(04)
[4]基于CRISPR/Cas9技术的水稻OsDUF1475突变体的创建与分析[J]. 孔晓聪,邳瑞雪,石雨鹭,王荃,靳亚军,梁闪闪,张泗举,栾维江. 农业生物技术学报. 2019(03)
[5]Characterization and Evaluation of OsLCT1 and OsN ramp5 Mutants Generated Through CRISPR/Cas9-Mediated Mutagenesis for Breeding Low Cd Rice[J]. LIU Songmei,JIANG Jie,LIU Yang,MENG Jun,XU Shouling,TAN Yuanyuan,LI Youfa,SHU Qingyao,HUANG Jianzhong. Rice Science. 2019(02)
[6]利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻ROP基因OsRac5[J]. 王美娜,彭静静,王凯婕,安文静,刘亚菲,李珂嘉,梁卫红. 中国生物化学与分子生物学报. 2018(12)
[7]2016—2017年柳州市市售大米镉污染状况及其健康风险评估[J]. 覃芸,冯莲,冯看,李德洁,杨振兴. 职业与健康. 2018(22)
[8]从土壤污染到“镉大米”,进而对公众健康的影响——驱动因素和解决方案的跨学科分析（英文）[J]. 贺珍怡,王五一. Journal of Resources and Ecology. 2018(01)
[9]低镉杂交水稻选育取得突破性进展[J]. 宗锦涛. 湖南农业科学. 2017(09)
[10]镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响[J]. 孙亚莉,刘红梅,徐庆国. 华北农学报. 2017(04)
博士论文
[1]水稻NRAMP家族基因在Mn和Cd转运中的功能研究[D]. 杨猛.华中农业大学 2014
[2]水稻镉胁迫响应差异机理和调控效应的研究[D]. 陈京都.扬州大学 2013
[3]杂交水稻对土壤Cd、Zn吸收与Cd耐性的基因型差异[D]. 史静.南京农业大学 2008
[4]水稻对土壤重金属镉的响应及其调控[D]. 黄冬芬.扬州大学 2008
[5]水稻镉积累和耐性机理及其品种间差异研究[D]. 曾翔.湖南农业大学 2006
[6]水稻突变体对镉敏感的生理生化及籽粒中镉积累的基因型差异[D]. 何俊瑜.浙江大学 2006
[7]水稻镉耐性和积累的基因型差异与机理研究[D]. 邵国胜.浙江大学 2005
[8]水稻（Oryza sativa L.）和小麦（Triticum aestivum L.）的重金属毒害与耐性的分子机理研究[D]. 葛才林.浙江大学 2002
硕士论文
[1]水稻镉胁迫的代谢物差异研究[D]. 秦美玲.中国农业科学院 2018
[2]水稻OsMIR398定向敲除突变体创制及分析[D]. 田莉.电子科技大学 2018
[3]WRKY12基因在拟南芥响应镉胁迫中的功能分析[D]. 马文佳.合肥工业大学 2017
[4]水稻镉相关基因OsNRAMP6的功能研究[D]. 杨校.湖南师范大学 2016
[5]土壤亚铁、镉对水稻部分生理生化特性的影响[D]. 叶欣怡.浙江大学 2016
[6]锌/镉超积累植物东南景天（Sedum alfredii Hance）两个锌转运蛋白基因的功能研究[D]. 马晓晓.浙江大学 2015
[7]水稻OsJRL基因的克隆与分析[D]. 徐魏.四川农业大学 2015
[8]外源脯氨酸对盐胁迫下水稻耐盐性的影响[D]. 沙汉景.东北农业大学 2013
本文编号：3044464
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OsJRL基因蛋白结构域
浙江大学硕士学位论文第二章水稻OsJRL基因生物信息学分析及其功能研究21图2.2OsJRL蛋白二级结构预测。PSIPRED4.0分析结果（http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/）Figure2.2PredictionofOsJRLproteinsecondarystructure.AnalysewithPSIPRED4.0(http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/)图2.3OsJRL蛋白三维结构预测。SWISS-MODEL在线预测（https://swissmodel.expasy.org/）Figure2.3ThreedimensionalstructurepredictionofOsJRLprotein.AnalysewithSWISS-MODEL(https://swissmodel.expasy.org/)图2.4OsJRL蛋白磷酸化位点预测。NetPhos3.1Server在线分析结果（http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/）Figure2.4PredictionofphosphorylationsitesofOsJRLprotein.AnalysewithNetPhos3.1Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/)
浙江大学硕士学位论文第二章水稻OsJRL基因生物信息学分析及其功能研究21图2.2OsJRL蛋白二级结构预测。PSIPRED4.0分析结果（http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/）Figure2.2PredictionofOsJRLproteinsecondarystructure.AnalysewithPSIPRED4.0(http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/)图2.3OsJRL蛋白三维结构预测。SWISS-MODEL在线预测（https://swissmodel.expasy.org/）Figure2.3ThreedimensionalstructurepredictionofOsJRLprotein.AnalysewithSWISS-MODEL(https://swissmodel.expasy.org/)图2.4OsJRL蛋白磷酸化位点预测。NetPhos3.1Server在线分析结果（http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/）Figure2.4PredictionofphosphorylationsitesofOsJRLprotein.AnalysewithNetPhos3.1Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/)
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻[J]. 龙起樟,黄永兰,唐秀英,王会民,芦明,袁林峰,万建林. 中国水稻科学. 2019(05)
[2]低镉吸收水稻在嘉兴大田的种植表现[J]. 富昊伟,张红梅,黄海明,马兴华,李友发. 浙江农业科学. 2019(07)
[3]镉胁迫对水稻幼苗生长的影响[J]. 杨冬奇,刘三雄,夏胜平,彭国兴,黄凤林. 湖南农业科学. 2019(04)
[4]基于CRISPR/Cas9技术的水稻OsDUF1475突变体的创建与分析[J]. 孔晓聪,邳瑞雪,石雨鹭,王荃,靳亚军,梁闪闪,张泗举,栾维江. 农业生物技术学报. 2019(03)
[5]Characterization and Evaluation of OsLCT1 and OsN ramp5 Mutants Generated Through CRISPR/Cas9-Mediated Mutagenesis for Breeding Low Cd Rice[J]. LIU Songmei,JIANG Jie,LIU Yang,MENG Jun,XU Shouling,TAN Yuanyuan,LI Youfa,SHU Qingyao,HUANG Jianzhong. Rice Science. 2019(02)
[6]利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻ROP基因OsRac5[J]. 王美娜,彭静静,王凯婕,安文静,刘亚菲,李珂嘉,梁卫红. 中国生物化学与分子生物学报. 2018(12)
[7]2016—2017年柳州市市售大米镉污染状况及其健康风险评估[J]. 覃芸,冯莲,冯看,李德洁,杨振兴. 职业与健康. 2018(22)
[8]从土壤污染到“镉大米”,进而对公众健康的影响——驱动因素和解决方案的跨学科分析（英文）[J]. 贺珍怡,王五一. Journal of Resources and Ecology. 2018(01)
[9]低镉杂交水稻选育取得突破性进展[J]. 宗锦涛. 湖南农业科学. 2017(09)
[10]镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响[J]. 孙亚莉,刘红梅,徐庆国. 华北农学报. 2017(04)
博士论文
[1]水稻NRAMP家族基因在Mn和Cd转运中的功能研究[D]. 杨猛.华中农业大学 2014
[2]水稻镉胁迫响应差异机理和调控效应的研究[D]. 陈京都.扬州大学 2013
[3]杂交水稻对土壤Cd、Zn吸收与Cd耐性的基因型差异[D]. 史静.南京农业大学 2008
[4]水稻对土壤重金属镉的响应及其调控[D]. 黄冬芬.扬州大学 2008
[5]水稻镉积累和耐性机理及其品种间差异研究[D]. 曾翔.湖南农业大学 2006
[6]水稻突变体对镉敏感的生理生化及籽粒中镉积累的基因型差异[D]. 何俊瑜.浙江大学 2006
[7]水稻镉耐性和积累的基因型差异与机理研究[D]. 邵国胜.浙江大学 2005
[8]水稻（Oryza sativa L.）和小麦（Triticum aestivum L.）的重金属毒害与耐性的分子机理研究[D]. 葛才林.浙江大学 2002
硕士论文
[1]水稻镉胁迫的代谢物差异研究[D]. 秦美玲.中国农业科学院 2018
[2]水稻OsMIR398定向敲除突变体创制及分析[D]. 田莉.电子科技大学 2018
[3]WRKY12基因在拟南芥响应镉胁迫中的功能分析[D]. 马文佳.合肥工业大学 2017
[4]水稻镉相关基因OsNRAMP6的功能研究[D]. 杨校.湖南师范大学 2016
[5]土壤亚铁、镉对水稻部分生理生化特性的影响[D]. 叶欣怡.浙江大学 2016
[6]锌/镉超积累植物东南景天（Sedum alfredii Hance）两个锌转运蛋白基因的功能研究[D]. 马晓晓.浙江大学 2015
[7]水稻OsJRL基因的克隆与分析[D]. 徐魏.四川农业大学 2015
[8]外源脯氨酸对盐胁迫下水稻耐盐性的影响[D]. 沙汉景.东北农业大学 2013
本文编号：3044464
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