与氮代谢相关的茶树DOF转录因子发掘

发布时间：2017-07-20 12:08

  本文关键词：与氮代谢相关的茶树DOF转录因子发掘

  更多相关文章： 茶树 DOF转录因子 氮素 基因克隆 表达分析

【摘要】：茶树是一种采叶作物,为了提高茶叶产量,人们往往过量的施用氮肥。但是,这样不仅增加了农业成本,而且还造成了严重的土壤污染。尽管通过肥料深施、缓释性肥料等措施取得了一定的成效,但并不能从根本上解决问题。随着分子生物学的发展,通过茶树氮代谢分子机制的研究发掘氮高效种质,成为科学研究的新方向。DOF(DNA binding with one finger)转录因子家族在植物生长发育和基因表达调控过程中起着重要的作用,能够参与调控植物的碳氮代谢。为了探索DOF转录因子在茶树氮代谢中的作用,本研究从‘龙井43’叶片中克隆了6条Dof基因,并对其进行了生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术,研究了在3个茶树品种中这些Cs Dofs基因对低氮和正常氮水平处理的响应,获得结果如下:(1)从氮胁迫转录组中筛选得到了一些Dof基因家族同源的EST片段,结合5’-和3’-RACE以及RT-PCR技术克隆得到6条茶树Dof基因c DNA全长序列,初步将其命名为Cs Dof1-6。生物信息学分析结果表明获得的这6个Cs Dofs编码的氨基酸序列均具有典型的DOF结构域,且为亲水性蛋白,不含有信号肽,定位于细胞核,均含有多个磷酸化位点。经Blastp同源比对分析发现6个Cs Dofs与其他植物中的DOF类转录因子具有较高相似性。将推导的茶树Cs Dofs基因氨基酸序列与拟南芥36个DOF蛋白氨基酸序列进行聚类分析,结果显示:Cs Dof1和Cs Dof2与拟南芥中受生物钟调控的At CDFs(cycling dof factor)基因聚为一个亚家族,因此进一步命名为Cs CDF1和Cs CDF2;Cs Dof4和Cs Dof5聚为一个亚家族。(2)实时荧光定量PCR技术检测了Cs Dofs基因在3个茶树品种根系、一芽两叶以及老叶中的表达水平,结果表明Cs Dofs基因的主要表达部位具有差异,且在品种中表达量也不相同。(3)6个茶树Cs Dofs基因在低氮和正常氮素水平的响应模式有差异。Cs CDF1和Cs CDF2对氮素具有响应,但可能主要受到生物钟调节影响。Cs Dof3和Cs Dof6对氮素响应不敏感。Cs Dof4和Cs Dof5在不同氮素处理下和不同品种间均具有明显的表达差异,且品种间差异大于不同氮素处理间差异,可能在氮代谢调控中发挥积极作用。
【关键词】：茶树 DOF转录因子 氮素 基因克隆 表达分析
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S571.1;Q943.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 英文缩略表10-11
• 第一章 引言11-16
• 1.1 植物转录因子11
• 1.2 植物DOF转录因子研究进展11-13
• 1.2.1 植物DOF转录因子的结构特征12
• 1.2.2 植物DOF转录因子的分类12-13
• 1.2.3 植物DOF转录因子与氮代谢的关系13
• 1.3 茶树氮代谢和转录因子研究13-15
• 1.4 研究目的与意义15-16
• 1.4.1 研究目的与意义15
• 1.4.2 研究内容15-16
• 第二章 茶树DOF基因的克隆与生物信息学分析16-34
• 2.1 材料与方法16-23
• 2.1.1 实验材料16
• 2.1.2 主要试剂与设备16
• 2.1.3 茶树叶片总RNA提取16-17
• 2.1.4 茶树Dof基因RACE克隆17-19
• 2.1.5 5’-RACE-Ready c DNA 的合成19
• 2.1.6 5’RACE-PCR反应19-20
• 2.1.7 3’RACE-PCR反应20-21
• 2.1.8 目的片段DNA的回收21-22
• 2.1.9 TA载体链接与测序22-23
• 2.1.10 序列拼接与全长验证23
• 2.1.11 生物信息学分析23
• 2.2 基因克隆结果与生物信息学分析23-33
• 2.2.1 茶树叶片RNA提取与质量检测23-24
• 2.2.2 RACE扩增结果和RT扩增结果24-25
• 2.2.3 氨基酸组成和理化性质分析25
• 2.2.4 序列同源性比对及聚类分析25-27
• 2.2.5 茶树CsDofs蛋白保守motif的分析27-28
• 2.2.6 茶树CsDofs蛋白的蛋白亲水/疏水性分析28-32
• 2.2.7 茶树CsDofs蛋白的亚细胞定位与信号肽预测32
• 2.2.8 CsDofs蛋白磷酸化位点预测32-33
• 2.3 讨论33-34
• 第三章 茶树CSDOFS基因的表达分析34-50
• 3.1 材料与方法34-37
• 3.1.1 实验材料34-35
• 3.1.2 RNA提取与快速反转录35-36
• 3.1.3 实时荧光定量PCR实验方法36-37
• 3.2 结果与分析37-48
• 3.2.1 茶树根系RNA完整性检测37
• 3.2.2 CsDofs基因在不同组织和品种间的表达分析37-39
• 3.2.3 CsDofs基因在不同氮素处理下的表达分析39-47
• 3.2.4 CsCDF1和CsCDF2基因的日周期变化47-48
• 3.3 讨论48-50
• 3.3.1 茶树根系RNA的提取48
• 3.3.2 茶树CsDofs基因的表达特性48-50
• 第四章 全文结论50-51
• 参考文献51-58
• 附录58-65
• 致谢65-66
• 作者简历66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 杜旭华;周贤军;彭方仁;;茶树不同器官氨同化关键酶活性测定及比较[J];经济林研究;2008年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王新超;不同品种茶树氮素营养差异及其机制的研究[D];中国农业科学院;2003年

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本文编号：567905