氮素是植物生命活動中的限制元素,是核酸、蛋白質等生物大分子的基本組分。目前,在農業(yè)生產中往往為追求高產而過量施用氮肥,使成本提高,收益降低,且對環(huán)境造成嚴重的負面影響。黃瓜是大量需氮的園藝作物,盡管在其生長發(fā)育過程中大量施用氮肥,但氮素利用效率較低,仍不能從根本上解決黃瓜的氮素需求,培育耐低氮黃瓜品種才是解決這一問題的根本途徑。本研究以分析黃瓜氮代謝相關基因CsGS1在低氮脅迫下的功能為目的,利用實時熒光定量PCR分析CsGS1在低氮條件下的表達模式;通過構建GFP熒光蛋白融合表達載體對CsGS1蛋白進行亞細胞定位;利用子葉侵染法分別將構建的正義CsGS1表達載體和反義CsGS1表達載體轉化到黃瓜耐低氮品種“D0328”和不耐低氮品種“D0422”中,并測定轉基因植株與耐低氮脅迫有關的生理生化指標,分析CsGS1在黃瓜低氮脅迫中的作用,為培育耐低氮型黃瓜品種提供理論基礎。本文獲得的主要研究結果如下:1.不同氮素濃度處理下,CsGS1組織特異性表達分析結果表明:在低氮（3 mM）條件下,CsGS1在耐低氮品種“D0328”葉片中表達量最高,顯著高于根1.84倍,高于莖1.98倍;CsGS... 

【文章來源】：東北農業(yè)大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 研究的目的與意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 植物氮代謝的研究進展
        1.2.2 GS基因家族
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 試驗技術路線
2 材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 不同氮濃度處理
    2.3 RNA的提取與檢測
    2.4 cDNA第1 鏈的合成
    2.5 CsGS1 的克隆
        2.5.1 CsGS1 PCR擴增產物的回收
        2.5.2 CsGS1 連接克隆載體與陽性篩選
    2.6 CsGS1 的生物信息學分析
    2.7 CsGS1 表達模式分析
    2.8 CsGS1 亞細胞定位分析
        2.8.1 植物綠色熒光表達載體的構建
        2.8.2 質粒的純化
        2.8.3 擬南芥原生質體細胞的制備
        2.8.4 CsGS1-GFP質粒轉化擬南芥原生質體
    2.9 CsGS1 對黃瓜的遺傳轉化
        2.9.1 試驗材料與培養(yǎng)基
        2.9.2 遺傳轉化載體的構建
        2.9.3 黃瓜遺傳轉化實驗方法
    2.10 轉基因陽性植株功能驗證
        2.10.1 光合參數的測定
        2.10.2 葉綠素b含量的測定
        2.10.3 總氮量的測定
        2.10.4 GS酶活性的測定
        2.10.5 植株鮮重、株高和根長的測定
3 結果與分析
    3.1 CsGS1 的克隆
        3.1.1 黃瓜植株總RNA的檢測
        3.1.2 CsGS1 的全長及酶切驗證
    3.2 生物信息學分析
        3.2.1 蛋白質理化性質分析
        3.2.2 蛋白質信號肽預測
        3.2.3 CsGS1 蛋白跨膜區(qū)域預測
        3.2.4 CsGS1 蛋白質親水性與疏水性預測
        3.2.5 CsGS1 蛋白的高級結構預測
        3.2.6 CsGS1 蛋白系統(tǒng)進化分析
    3.3 低氮處理條件下CsGS1 在黃瓜不同器官中的表達分析
    3.4 CsGS1 亞細胞定位
        3.4.1 植物綠色熒光表達載體的構建
        3.4.2 CsGS1 在擬南芥原生質體的定位
    3.5 CsGS1 植物表達載體構建
    3.6 黃瓜遺傳轉化
        3.6.1 草甘膦抗性篩選
        3.6.2 CsGS1 轉基因黃瓜植株的獲得
    3.7 轉基因黃瓜抗性植株的PCR鑒定
    3.8 轉基因植株功能驗證
        3.8.1 光合參數的測定
        3.8.2 葉綠素b含量的測定
        3.8.3 總氮量的測定
        3.8.4 植物鮮重、株高和根長的測定
        3.8.5 谷氨酰胺合成酶（GS）活性的測定
4 討論
    4.1 GS1 在植物氮代謝中的作用
    4.2 不同氮素條件下CsGS1 的表達模式
    4.3 GS1 的細胞亞定位與其作用的關系
    4.4 CsGS1 的過表達可增強黃瓜耐低氮能力
    4.5 展望
    4.6 本研究的創(chuàng)新與不足
        4.6.1 本研究的創(chuàng)新之處
        4.6.2 本研究的不足之處
5 結論
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]黃瓜CDPK基因的克隆及遺傳轉化[D]. 何紅梅.東北農業(yè)大學 2013
[3]低氮脅迫下黃瓜幼苗差異表達基因鑒定與蛋白質組學分析[D]. 馮卓.東北農業(yè)大學 2012
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本文編號：3005486