桑树生长素早期响应基因Mul-SAUR15的功能研究
发布时间:2021-05-23 11:46
桑树不仅是家蚕的饲料树种,也具有重要的药用、饲用以及生态价值。利用基因工程技术培育桑树新品种,有利于桑树经济和生态价值的实现。Small auxin-up RNA(SAUR)基因作为一类生长素早期响应基因与植物的生长发育密切相关,但其具体的生物功能和作用机制还不清楚,目前有关桑树SAUR基因研究的报道较少。本研究首次克隆得到桑树SAUR基因Mul-SAUR15,分析了其编码蛋白的生理生化特性,并利用转基因技术研究了其生物功能;另外,本研究还克隆得到了Mul-SAUR15基因的启动子,分析了其表达活性,揭示了Mul-SAUR15基因的表达模式。研究结果有望为桑树基因工程育种提供候选基因,也为深入研究SAUR基因的生物功能及作用机制奠定了基础。主要研究结果如下:(1)桑树Mul-SAUR15基因的克隆及生物信息学分析利用PCR技术克隆得到了桑树生长素早期响应基因Mul-SAUR15,该基因包含一个长为318 bp的开放阅读框,编码一个由105个氨基酸组成的多肽。Mul-SAUR15蛋白质的理论等电点(pI)为8.98,预测的分子量(Mw)为11.516 KDa。该蛋白质含有较多无规则卷曲(...
【文章来源】:山东农业大学山东省
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物生长素研究进展
1.1.1 生长素的生理作用
1.1.2 生长素的信号通路
1.1.3 植物生长素响应基因
1.2 Small auxin-up RNA(SAUR)基因研究进展
1.2.1 SAUR基因的功能
1.2.2 SAUR基因的作用机制
1.3 研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和载体
2.1.3 试剂
2.1.4 引物
2.1.5 仪器
2.2 方法
2.2.1 Mul-SAUR15 基因的克隆
2.2.1.1 桑树叶片RNA的提取
2.2.1.2 cDNA的反转录
2.2.1.3 Mul-SAUR15 基因的扩增
2.2.1.4 目的片段的回收
2.2.1.5 目的片段与克隆载体的连接
2.2.1.6 连接产物转化大肠杆菌
2.2.1.7 阳性质粒的鉴定和测序
2.2.2 Mul-SAUR15 基因的生物信息学分析
2.2.3 Mul-SAUR15 基因启动子的克隆
2.2.3.1 桑树叶片DNA的提取
2.2.3.2 启动子的克隆
2.2.4 启动子的序列分析
2.2.5 Mul-SAUR15 基因启动子的表达活性分析
2.2.5.1 Mul-SAUR15 基因启动子表达载体的构建
2.2.5.2 启动子转基因拟南芥的筛选
2.2.5.3 Mul-SAUR15 基因启动子的瞬时表达活性分析
2.2.6 Mul-SAUR15 基因启动子的稳定表达活性分析
2.2.6.1 生长素诱导表达活性分析
2.2.6.2 不同生长阶段的表达活性分析
2.2.6.3 组织表达活性分析
2.2.7 Mul-SAUR15 基因的组织表达特性分析
2.2.8 Mul-SAUR15 基因的功能分析
2.2.8.1 Mul-SAUR15 基因表达载体构建
2.2.8.2 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的筛选和鉴定
2.2.8.3 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对生长素的敏感性分析
2.2.8.4 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的表型分析
2.2.8.5 转基因拟南芥对Pst.DC3000 的抗性分析
2.2.8.6 转基因拟南芥的耐盐性分析
2.2.8.7 转基因拟南芥的抗旱性分析
3 结果与分析
3.1 Mul-SAUR15 基因的克隆与生物信息学分析
3.1.1 Mul-SAUR15 基因的克隆
3.1.2 Mul-SAUR15 蛋白质的结构预测
3.1.3 Mul-SAUR15 蛋白质的基本理化性质分析
3.1.4 Mul-SAUR15 的同源比较及其进化分析
3.2 Mul-SAUR15 基因启动子克隆与序列分析
3.2.1 Mul-SAUR15 基因启动子克隆
3.2.2 Mul-SAUR15 基因启动子的序列分析
3.3 Mul-SAUR15 基因启动子的表达活性分析
3.3.1 Mul-SAUR15 基因启动子表达载体的构建
3.3.2 pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4 pMul-SAUR15 的稳定表达活性分析
3.4.1 生长素诱导pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4.2 不同生长阶段的pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4.3 p Mul-SAUR15 的组织表达活性分析
3.5 Mul-SAUR15 基因的组织表达特性分析
3.6 Mul-SAUR15 基因的功能分析
3.6.1 Mul-SAUR15 基因植物表达载体的构建
3.6.2 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的筛选和鉴定
3.6.3 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对生长素的敏感性分析
3.6.4 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的表型分析
3.6.5 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对Pst.DC3000 的抗性分析
3.6.6 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的耐盐性分析
3.6.7 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的抗旱性分析
4 讨论
4.1 Mul-SAUR15 基因的表达特性
4.2 Mul-SAUR15 基因的功能
5 结论
参考文献
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]TaSAUR78 enhances multiple abiotic stress tolerance by regulating the interacting gene TaVDAC1[J]. GUO Yuan,XU Chang-bing,SUN Xian-jun,HU Zheng,FAN Shou-jin,JIANG Qi-yan,ZHANG Hui. Journal of Integrative Agriculture. 2019(12)
[2]番茄生长素响应因子基因家族的鉴定和生物信息学分析[J]. 李菲,何小红,李欲轲,乙引. 分子植物育种. 2018(19)
[3]生长素调节植物生长发育的研究进展[J]. 邹锋康,王秋红,周建朝,丁广洲. 中国农学通报. 2018(24)
[4]植物AUX/IAA基因家族研究进展[J]. 李俊男,燕晓杰,李枢航,张荣沭. 中国农学通报. 2018(15)
[5]桑树MaSAUR2基因的克隆、序列特征及时间特异性表达[J]. 李小玉,张晓峰,杜伟,聂浩,唐壮,班月圆,杜小龙,程嘉翎. 江苏农业科学. 2014(12)
[6]植物生长素响应基因SAUR的研究进展[J]. 朱宇斌,孔莹莹,王君晖. 生命科学. 2014(04)
[7]植物ABP1生物学功能及其分子作用机理[J]. 严旭,王超,潘建伟. 植物生理学报. 2013(05)
[8]白菜SAUR基因家族的生物信息学分析[J]. 赵敬会,王瑞雪,李荣冲,梁晶龙,张涛. 中国农学通报. 2012(22)
[9]生长素调节植物侧根发育过程的机制[J]. 张志勇,王素芳,田晓莉,汤菊香. 作物杂志. 2009(01)
[10]宁麦9号花后内源激素和蔗糖含量变化及其与籽粒淀粉合成的关系[J]. 李春燕,封超年,张容,张影,郭文善,朱新开,彭永欣. 麦类作物学报. 2007(01)
博士论文
[1]小麦生长素响应基因TaSAUR78和TaSAUR75在非生物逆境中的功能研究[D]. 郭远.中国农业科学院 2017
[2]光信号与赤霉素和生长素信号互作调控植物发育的分子机制研究[D]. 胥峰.上海交通大学 2016
[3]生长素对花药及植物维管发育作用的研究[D]. 冯晓黎.中国科学院研究生院(上海生命科学研究院) 2005
硕士论文
[1]OsARP1生长素抑制蛋白基因对水稻种子萌发和幼苗生长的影响[D]. 文友义.南昌大学 2019
[2]杉木生长素早期应答基因SAUR的克隆与功能分析[D]. 饶丽莎.福建农林大学 2018
[3]OsSAUR45基因在水稻生长发育中的功能探索[D]. 刘嫣.浙江大学 2016
[4]海岛棉中类GH3基因GbGH3的克隆和表达研究[D]. 黎颖.上海交通大学 2008
本文编号:3202464
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【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物生长素研究进展
1.1.1 生长素的生理作用
1.1.2 生长素的信号通路
1.1.3 植物生长素响应基因
1.2 Small auxin-up RNA(SAUR)基因研究进展
1.2.1 SAUR基因的功能
1.2.2 SAUR基因的作用机制
1.3 研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和载体
2.1.3 试剂
2.1.4 引物
2.1.5 仪器
2.2 方法
2.2.1 Mul-SAUR15 基因的克隆
2.2.1.1 桑树叶片RNA的提取
2.2.1.2 cDNA的反转录
2.2.1.3 Mul-SAUR15 基因的扩增
2.2.1.4 目的片段的回收
2.2.1.5 目的片段与克隆载体的连接
2.2.1.6 连接产物转化大肠杆菌
2.2.1.7 阳性质粒的鉴定和测序
2.2.2 Mul-SAUR15 基因的生物信息学分析
2.2.3 Mul-SAUR15 基因启动子的克隆
2.2.3.1 桑树叶片DNA的提取
2.2.3.2 启动子的克隆
2.2.4 启动子的序列分析
2.2.5 Mul-SAUR15 基因启动子的表达活性分析
2.2.5.1 Mul-SAUR15 基因启动子表达载体的构建
2.2.5.2 启动子转基因拟南芥的筛选
2.2.5.3 Mul-SAUR15 基因启动子的瞬时表达活性分析
2.2.6 Mul-SAUR15 基因启动子的稳定表达活性分析
2.2.6.1 生长素诱导表达活性分析
2.2.6.2 不同生长阶段的表达活性分析
2.2.6.3 组织表达活性分析
2.2.7 Mul-SAUR15 基因的组织表达特性分析
2.2.8 Mul-SAUR15 基因的功能分析
2.2.8.1 Mul-SAUR15 基因表达载体构建
2.2.8.2 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的筛选和鉴定
2.2.8.3 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对生长素的敏感性分析
2.2.8.4 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的表型分析
2.2.8.5 转基因拟南芥对Pst.DC3000 的抗性分析
2.2.8.6 转基因拟南芥的耐盐性分析
2.2.8.7 转基因拟南芥的抗旱性分析
3 结果与分析
3.1 Mul-SAUR15 基因的克隆与生物信息学分析
3.1.1 Mul-SAUR15 基因的克隆
3.1.2 Mul-SAUR15 蛋白质的结构预测
3.1.3 Mul-SAUR15 蛋白质的基本理化性质分析
3.1.4 Mul-SAUR15 的同源比较及其进化分析
3.2 Mul-SAUR15 基因启动子克隆与序列分析
3.2.1 Mul-SAUR15 基因启动子克隆
3.2.2 Mul-SAUR15 基因启动子的序列分析
3.3 Mul-SAUR15 基因启动子的表达活性分析
3.3.1 Mul-SAUR15 基因启动子表达载体的构建
3.3.2 pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4 pMul-SAUR15 的稳定表达活性分析
3.4.1 生长素诱导pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4.2 不同生长阶段的pMul-SAUR15 的表达活性分析
3.4.3 p Mul-SAUR15 的组织表达活性分析
3.5 Mul-SAUR15 基因的组织表达特性分析
3.6 Mul-SAUR15 基因的功能分析
3.6.1 Mul-SAUR15 基因植物表达载体的构建
3.6.2 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的筛选和鉴定
3.6.3 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对生长素的敏感性分析
3.6.4 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的表型分析
3.6.5 转Mul-SAUR15 基因拟南芥对Pst.DC3000 的抗性分析
3.6.6 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的耐盐性分析
3.6.7 转Mul-SAUR15 基因拟南芥的抗旱性分析
4 讨论
4.1 Mul-SAUR15 基因的表达特性
4.2 Mul-SAUR15 基因的功能
5 结论
参考文献
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]TaSAUR78 enhances multiple abiotic stress tolerance by regulating the interacting gene TaVDAC1[J]. GUO Yuan,XU Chang-bing,SUN Xian-jun,HU Zheng,FAN Shou-jin,JIANG Qi-yan,ZHANG Hui. Journal of Integrative Agriculture. 2019(12)
[2]番茄生长素响应因子基因家族的鉴定和生物信息学分析[J]. 李菲,何小红,李欲轲,乙引. 分子植物育种. 2018(19)
[3]生长素调节植物生长发育的研究进展[J]. 邹锋康,王秋红,周建朝,丁广洲. 中国农学通报. 2018(24)
[4]植物AUX/IAA基因家族研究进展[J]. 李俊男,燕晓杰,李枢航,张荣沭. 中国农学通报. 2018(15)
[5]桑树MaSAUR2基因的克隆、序列特征及时间特异性表达[J]. 李小玉,张晓峰,杜伟,聂浩,唐壮,班月圆,杜小龙,程嘉翎. 江苏农业科学. 2014(12)
[6]植物生长素响应基因SAUR的研究进展[J]. 朱宇斌,孔莹莹,王君晖. 生命科学. 2014(04)
[7]植物ABP1生物学功能及其分子作用机理[J]. 严旭,王超,潘建伟. 植物生理学报. 2013(05)
[8]白菜SAUR基因家族的生物信息学分析[J]. 赵敬会,王瑞雪,李荣冲,梁晶龙,张涛. 中国农学通报. 2012(22)
[9]生长素调节植物侧根发育过程的机制[J]. 张志勇,王素芳,田晓莉,汤菊香. 作物杂志. 2009(01)
[10]宁麦9号花后内源激素和蔗糖含量变化及其与籽粒淀粉合成的关系[J]. 李春燕,封超年,张容,张影,郭文善,朱新开,彭永欣. 麦类作物学报. 2007(01)
博士论文
[1]小麦生长素响应基因TaSAUR78和TaSAUR75在非生物逆境中的功能研究[D]. 郭远.中国农业科学院 2017
[2]光信号与赤霉素和生长素信号互作调控植物发育的分子机制研究[D]. 胥峰.上海交通大学 2016
[3]生长素对花药及植物维管发育作用的研究[D]. 冯晓黎.中国科学院研究生院(上海生命科学研究院) 2005
硕士论文
[1]OsARP1生长素抑制蛋白基因对水稻种子萌发和幼苗生长的影响[D]. 文友义.南昌大学 2019
[2]杉木生长素早期应答基因SAUR的克隆与功能分析[D]. 饶丽莎.福建农林大学 2018
[3]OsSAUR45基因在水稻生长发育中的功能探索[D]. 刘嫣.浙江大学 2016
[4]海岛棉中类GH3基因GbGH3的克隆和表达研究[D]. 黎颖.上海交通大学 2008
本文编号:3202464
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3202464.html
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