鹽害是生理干旱和離子毒害雙重脅迫的疊加,嚴(yán)重制約農(nóng)作物種子的發(fā)芽率以及植株正常生長(zhǎng),進(jìn)而顯著降低農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和食用品質(zhì)。提高作物的耐鹽能力是降低鹽害的重點(diǎn),而挖掘耐鹽基因是關(guān)鍵。合成生物學(xué)是一個(gè)新興的領(lǐng)域,該技術(shù)是把傳統(tǒng)工程學(xué)與現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一個(gè)新的途徑。合成生物學(xué)不僅可以構(gòu)建新的生物有機(jī)體或物種,同時(shí)可以將復(fù)雜的生物系統(tǒng)用簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行組裝。本研究以植物L(fēng)EAs（Late Embryogenesis Abundant,LEA）蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定高親水性短肽,優(yōu)化短肽的組合方式,人工合成新型基因NLEA1（Novel LEA1）,并發(fā)現(xiàn)通過(guò)轉(zhuǎn)化NLEA1基因可以增強(qiáng)酵母菌、擬南芥以及小麥對(duì)鹽的耐受性。通過(guò)對(duì)ABA和活性氧（ROS）含量的檢測(cè)以及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析,對(duì)NLEA1耐鹽機(jī)理進(jìn)行了解析,得到的主要研究結(jié)果如下。1.從LEA蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所有植物L(fēng)EA蛋白序列,通過(guò)親水性分析篩選具有強(qiáng)親水性的氨基酸序列,進(jìn)行組裝拼接后,得到6條親水短肽序列,并進(jìn)行基因的密碼子優(yōu)化及合成。為驗(yàn)證其功能,構(gòu)建了pYES2-NLEA系列載體,將其分別導(dǎo)入酵母中,進(jìn)行鹽和冷害脅迫處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)N... 

【文章來(lái)源】：天津農(nóng)學(xué)院天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1 文獻(xiàn)綜述
        1.1 鹽脅迫對(duì)植物影響
        1.2 響應(yīng)植物鹽脅迫的信號(hào)途徑
        1.3 植物耐鹽機(jī)制
        1.4 合成生物學(xué)的研究進(jìn)展
    2 本文的研究?jī)?nèi)容
    3 論文的選題意義
第二章 設(shè)計(jì)組裝合成親水短肽基因及其功能初步鑒定
    1 材料
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 主要藥品與試劑
        1.3 主要儀器和設(shè)備
    2 方法
        2.1 NLEAs蛋白的設(shè)計(jì)及組裝
        2.2 酵母表達(dá)載體pYES2-NLEAs的構(gòu)建
        2.3 酵母轉(zhuǎn)化子的篩選
        2.4 轉(zhuǎn)NLEAs基因酵母功能的驗(yàn)證
    3 結(jié)果與分析
        3.1 NLEAs基因的設(shè)計(jì)及合成
        3.2 酵母表達(dá)載體pYES2-NLEA的構(gòu)建
        3.3 轉(zhuǎn)NLEA基因提高酵母的耐鹽能力
    4 討論
第三章 植物表達(dá)載體構(gòu)建及功能驗(yàn)證
    1 材料
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 主要藥品與試劑的配制
        1.3 主要儀器設(shè)備
    2 試驗(yàn)方法
        2.1 植物的種植
        2.2 pGWB14-NLEA1表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.3 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥
        2.4 轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的篩選
        2.5 鹽脅迫處理
        2.6 雙T-DNA植物表達(dá)pWMB122-WNLEA1的構(gòu)建
        2.7 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化小麥
        2.8 轉(zhuǎn)基因小麥葉片離體鹽脅迫處理
    3 結(jié)果與分析
        3.1 表達(dá)載體pGWB14-NLEA1的構(gòu)建
        3.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的鑒定
        3.3 轉(zhuǎn)NLEA1擬南芥株系抗性鑒定
        3.4 構(gòu)建表達(dá)載體pWMB122-WNLEA
        3.5 轉(zhuǎn)基因小麥的鑒定以及離體葉片耐鹽性分析
    4 討論
        4.1 pGWB14-NLEA1表達(dá)載體特點(diǎn)
        4.2 轉(zhuǎn)基因株系陽(yáng)性鑒定及抗性篩選
        4.3 pWMB122-WNLEA1載體的特點(diǎn)
第四章 NLEA1基因的耐鹽機(jī)制
    1 試驗(yàn)材料
        1.1 植物材料
        1.2 主要藥品與試劑的配制
        1.3 主要儀器和設(shè)備
    2 方法
        2.1 野生型擬南芥的種植方法
        2.2 ABA含量的測(cè)定
        2.3 ROS含量的測(cè)定
        2.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序方法
    3 結(jié)果與分析
        3.1 轉(zhuǎn)基因植株的ABA含量
        3.2 NLEA1促進(jìn)活性氧清除基因的表達(dá)
        3.3 轉(zhuǎn)基因植株的轉(zhuǎn)錄組分析
    4 討論
        4.1 NLEA1轉(zhuǎn)基因擬南芥對(duì)鹽脅迫的應(yīng)答反應(yīng)
        4.2 NLEA1轉(zhuǎn)基因擬南芥耐鹽脅迫的機(jī)制
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Characterization of a salt-tolerant bacterium Bacillus sp. from a membrane bioreactor for saline wastewater treatment[J]. Xiaohui Zhang,Jie Gao,Fangbo Zhao,Yuanyuan Zhao,Zhanshuang Li.  Journal of Environmental Sciences. 2014(06)



本文編號(hào)：3024394