马铃薯E3泛素连接酶基因StATL80的克隆与功能分析
发布时间：2022-01-03 16:40
马铃薯（Solanum tuberosum L.）已成为了继小麦、水稻、玉米后的世界第四大粮食作物。马铃薯在生长过程中会遭受多种病害,严重影响其产业的发展。抵抗病原菌时,蛋白质之间会发生相互作用,共同完成抗病相关信号的传递。泛素/26S蛋白酶体是重要的蛋白质降解系统,可以清除胁迫条件下产生的垃圾蛋白,从而维持细胞的正常功能。E3泛素连接酶作为蛋白酶体系统的重要组成部分,特异性的识别其靶标蛋白,参与后续蛋白质的降解过程。实验室用马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）、青枯菌（Ralstonia solanacearum）、致病疫霉（Phytophtora infestans）侵染野生型马铃薯,发现有多个编码E3泛素连接酶的基因受病菌高水平诱导表达。本研究克隆出受诱导表达水平较高的基因,命名为St ATL80;对其在抵抗病害时发挥的功能进行研究。主要的研究结果与结论如下:（1）St ATL80的生物信息学分析设计引物,扩增得到St ATL80基因。测序结果显示,St ATL80全长为513bp,编码171个氨基酸。St ATL80与其它物种ATL家族成员均有较近的亲缘关系;因...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
目的基因StATL80的克隆1-3：StATL80基因的PCR扩增；4：阴性对照M：DL2000
山东农业大学硕士学位论文33图3-2StATL80生物信息学分析（A）StATL80蛋白质空间三维结构预测，红色箭头所指为Ring环结构；（B）ATL家族蛋白系统进化树；（C）StATL80与其它物种ATL家族同源性比对。Fig.3-2StATL80bioinformaticsanalysis(A)Predictionofthethree-dimensionalstructureofStATL80proteinspace,theredarrowindicatestheRingstructure;(B)ATLfamilyproteinphylogenetictree;(C)StATL80homologyratiowithotherspeciescorrect.3.2StATL80在地上组织表达且响应多种胁迫以四周苗龄的野生型马铃薯为实验材料，研究StATL80基因的组织表达模式。分别选取野生型马铃薯的根、茎、叶、块茎等组织并对StATL80基因的表达情况进行检测，发现StATL80基因在叶中的表达量最高，其次是在茎中，而在块茎及根中的表达量比较低（如图3-3A所示），StATL80的表达差异性说明其主要在地上组织发挥功能。为了分析StATL80基因的诱导表达模式，研究StATL80可能参与的信号分子途径，用水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）处理四周苗龄且长势良好的野生型马铃薯叶片，在相应的时间点（0h、6h、120h、24h、48h、72h）取材，提取RNA，qRT-PCR检测发现，无论是水杨酸（SA）还是茉莉酸甲酯（MeJA）处理后，StATL80基因的表达量均明显上升（如图3-3B，3-3C所示），在处理时间为第48h的时候，StATL80基因的表达量达到最高水平，之后表达量又逐渐下降，结果说明，StATL80基因在转录水平
马铃薯E3泛素连接酶基因StATL80的克隆与功能分析34能以较快的速度响应多种激素的刺激，证明它在植物的激素响应应答过程中可能发挥重要的作用。图3-3StATL80表达模式（A）StATL80组织特异性分析；（B）StATL80在激素SA诱导时表达模式分析；（C）StATL80在激素MeJA诱导时表达模式分析，Bar值代表标准差，显著性分析运用双侧t检验，（*P≤0.05）。Fig.3-3StATL80expressionpattern(A)StATL80tissue-specificanalysis;(B)StATL80expressionpatternanalysisduringhormoneSAinduction;(C)StATL80expressionpatternanalysisduringhormoneMeJAinduction,theBarvaluerepresentsthestandarddeviation,andatwo-sidedttestwasusedforsignificanceanalysis(*P≤0.05).3.3StATL80超表达和RNAi转基因株系的获得首先，构建StATL80超表达载体（StATL80-OE）以及RNAi载体，成功将表达载体转入到GV3101农杆菌中，选取马铃薯品种“鄂薯3号”作为转基因受体材料，将已侵染的马铃薯茎段部位愈伤组织共培养大约3-5d，转移至选择培养基上继续培养大约7-9d，培养条件为25℃，让它产生新的愈伤组织，此时没有成功转化到重组植物表达载体的愈伤组织则不会在含有抗生素的培养基上继续生长，它们会在选择培养基上发生褐变从而死亡；长势较好的愈伤组织在温室培养10d后，将成功生长起来的愈伤组织转移到TS2A分化培养基中，进一步诱导让愈伤组织产生芽（如图3-4所示）。
本文编号：3566612
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
目的基因StATL80的克隆1-3：StATL80基因的PCR扩增；4：阴性对照M：DL2000
山东农业大学硕士学位论文33图3-2StATL80生物信息学分析（A）StATL80蛋白质空间三维结构预测，红色箭头所指为Ring环结构；（B）ATL家族蛋白系统进化树；（C）StATL80与其它物种ATL家族同源性比对。Fig.3-2StATL80bioinformaticsanalysis(A)Predictionofthethree-dimensionalstructureofStATL80proteinspace,theredarrowindicatestheRingstructure;(B)ATLfamilyproteinphylogenetictree;(C)StATL80homologyratiowithotherspeciescorrect.3.2StATL80在地上组织表达且响应多种胁迫以四周苗龄的野生型马铃薯为实验材料，研究StATL80基因的组织表达模式。分别选取野生型马铃薯的根、茎、叶、块茎等组织并对StATL80基因的表达情况进行检测，发现StATL80基因在叶中的表达量最高，其次是在茎中，而在块茎及根中的表达量比较低（如图3-3A所示），StATL80的表达差异性说明其主要在地上组织发挥功能。为了分析StATL80基因的诱导表达模式，研究StATL80可能参与的信号分子途径，用水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）处理四周苗龄且长势良好的野生型马铃薯叶片，在相应的时间点（0h、6h、120h、24h、48h、72h）取材，提取RNA，qRT-PCR检测发现，无论是水杨酸（SA）还是茉莉酸甲酯（MeJA）处理后，StATL80基因的表达量均明显上升（如图3-3B，3-3C所示），在处理时间为第48h的时候，StATL80基因的表达量达到最高水平，之后表达量又逐渐下降，结果说明，StATL80基因在转录水平
马铃薯E3泛素连接酶基因StATL80的克隆与功能分析34能以较快的速度响应多种激素的刺激，证明它在植物的激素响应应答过程中可能发挥重要的作用。图3-3StATL80表达模式（A）StATL80组织特异性分析；（B）StATL80在激素SA诱导时表达模式分析；（C）StATL80在激素MeJA诱导时表达模式分析，Bar值代表标准差，显著性分析运用双侧t检验，（*P≤0.05）。Fig.3-3StATL80expressionpattern(A)StATL80tissue-specificanalysis;(B)StATL80expressionpatternanalysisduringhormoneSAinduction;(C)StATL80expressionpatternanalysisduringhormoneMeJAinduction,theBarvaluerepresentsthestandarddeviation,andatwo-sidedttestwasusedforsignificanceanalysis(*P≤0.05).3.3StATL80超表达和RNAi转基因株系的获得首先，构建StATL80超表达载体（StATL80-OE）以及RNAi载体，成功将表达载体转入到GV3101农杆菌中，选取马铃薯品种“鄂薯3号”作为转基因受体材料，将已侵染的马铃薯茎段部位愈伤组织共培养大约3-5d，转移至选择培养基上继续培养大约7-9d，培养条件为25℃，让它产生新的愈伤组织，此时没有成功转化到重组植物表达载体的愈伤组织则不会在含有抗生素的培养基上继续生长，它们会在选择培养基上发生褐变从而死亡；长势较好的愈伤组织在温室培养10d后，将成功生长起来的愈伤组织转移到TS2A分化培养基中，进一步诱导让愈伤组织产生芽（如图3-4所示）。
本文编号：3566612
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3566612.html
教材专著
