白菜型冬油菜生長錐分化調控基因的功能分析
發(fā)布時間:2021-02-20 09:00
北方白菜型冬油菜具有優(yōu)異抗寒性,是我國北方寒區(qū)唯一可越冬的冬油菜類型,研究發(fā)現,生長緩慢,根系發(fā)達,生長錐凹、苗期匍匐生長等植物學性狀與抗寒密切相關。大量試驗結果表明,生長錐表現為凹陷的品種抗寒性遠遠強于生長錐凸起的品種,由此推測抗寒性不同的品種的生長錐形態(tài)特征的調控機制可能存在差異。本研究挑選與生長錐調控相關且與實驗室轉錄組數據比較差異顯著的6個基因,定量分析其在不同抗寒性白菜型冬油菜生長錐中的表達量差異,篩選出兩個差異顯著的基因進行功能分析,主要研究結果如下:1.篩選出STM與CUC2兩個與生長錐形態(tài)相關的基因,其中,STM在抗寒性強、生長錐凹陷的品種中相對表達量低于抗寒性弱、生長錐凸起的品種,而CUC2基因相對表達量與STM基因相反,在抗寒性強、生長錐凹陷生長的品種中相對表達量高于抗寒性差、生長錐凸起生長的品種。2.克隆獲得長度分別為1554bp和1104bp的STM和CUC2基因。低溫脅迫后,STM和CUC2基因上調表達,﹣4℃時達最高值。不同品種間STM和CUC2基因相對表達存在顯著差異,STM基因在生長錐凸起的Lenox中相對表達量高于生長錐凹陷的隴油7號等品種,而CUC2...
【文章來源】:甘肅農業(yè)大學甘肅省
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Summary
縮略詞
第一章 文獻綜述
1 植物生長錐研究
1.1 植物生長錐形態(tài)結構研究
1.2 植物生長錐分化發(fā)育研究
2 生長錐分化發(fā)育過程中的影響因素
2.1 外界環(huán)境對生長錐分化的影響
2.2 生長素和細胞分裂素對生長錐分化的影響
2.3 活性氧對生長錐分化的影響
3 生長錐分化發(fā)育過程中的分子調控
3.1 生長錐分化中CLV3-WUS反饋調節(jié)機制的研究
3.2 生長錐分化中STM-WUS協(xié)同調節(jié)機制的研究
3.3 生長錐分化中STM與 CUC2 調節(jié)機制的研究
3.4 生長錐分化中轉錄調控網絡的研究
3.5 其它生長錐分化調控基因的研究
4 生長錐分化與植物抗寒性研究
5 研究目的及意義
5.1 研究目的及意義
5.2 主要研究內容
5.3 技術路線
第二章 白菜型冬油菜生長錐分化調控基因的篩選
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗設計
1.3 白菜型冬油菜生長錐相關基因的篩選
1.4 白菜型冬油菜生長錐總RNA的提取及反轉錄
1.5 實時熒光定量引物設計
1.6 實時熒光定量反應條件
1.7 基因的表達分析
1.8 數據處理
2 結果與分析
2.1 總RNA的提取與引物退火溫度的篩選
2.2 生長錐分化相關基因在不同抗寒性白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.1 STM在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.2 WUS在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.3 CLV3在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.4 YUC1在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.5 WOX4在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.6 CUC2在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.3 生長錐分化基因的表達與白菜冬油菜生長錐凹陷及抗寒性的關系
3 討論
4 結論
第三章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 基因的克隆及其在低溫脅迫下的表達
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗設計
1.3 白菜型冬油菜生長錐RNA的提取及反轉錄
1.4 引物設計
1.5 培養(yǎng)基配方及抗生素
1.6 基因克隆
1.7 基因序列的生物信息學分析
1.8 基因的表達分析
1.9 數據處理
2 結果與分析
2.1 隴油7號生長錐STM基因的克隆
2.1.1 隴油7號生長錐STM基因編碼蛋白質的特性分析
2.1.2 隴油7號生長錐STM基因編碼蛋白質的結構分析
2.1.3 隴油7號生長錐STM基因編碼的氨基酸分析
2.1.4 隴油7號生長錐STM基因的系統(tǒng)進化分析
2.1.5 低溫脅迫下白菜型冬油菜生長錐STM的表達分析
2.2 隴油7號生長錐CUC2基因的克隆
2.2.1 隴油7號生長錐CUC2基因編碼蛋白質的特性分析
2.2.2 隴油7號生長錐CUC2基因編碼蛋白質的結構分析
2.2.3 隴油7號CUC2基因編碼的氨基酸分析
2.2.4 隴油7號生長錐CUC2基因的系統(tǒng)進化分析
2.2.5 低溫脅迫下白菜型冬油菜生長錐CUC2的表達分析
3 討論
4 結論
第四章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 組織表達及定位分析
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 藥品及試劑材料
1.2 試驗設計
1.3 Gateway入門克隆引物設計
1.4 Gateway入門克隆
1.5 表達載體構建
1.6 擬南芥的遺傳轉化及GUS染色
1.7 基因的組織表達分析
1.8 數據處理
2 結果與分析
2.1 STM與 CUC2 基因在不同組織中的表達
2.1.1 常溫下STM與 CUC2 基因在不同組織中的表達
2.1.2 低溫脅迫下STM與 CUC2 在各組織中的表達分析
2.2 STM啟動子功能分析
2.2.1 STM啟動子克隆
2.2.2 STM啟動子順式作用元件分析
2.3 CUC2啟動子功能分析
2.3.1 CUC2啟動子克隆
2.3.2 CUC2啟動子順式作用元件分析
2.3.3 CUC2基因的組織定位
3 討論
4 結論
第五章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 基因的遺傳轉化及功能分析
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 藥品及試劑材料
1.2 試驗方法
1.2.1 植物過表達載體構建
1.2.2 擬南芥的遺傳轉化
1.2.3 轉基因抗性植株的篩選
1.2.4 轉基因抗性植株的鑒定
1.3 轉基因擬南芥功能分析
1.3.1 轉基因擬南芥的表型觀察
1.3.2 低溫處理后轉基因擬南芥的耐寒性分析
1.3.3 轉基因擬南芥低溫處理后生理指標的測定
1.4 數據處理
2 結果與分析
2.1 轉STM基因過表擬南芥的篩選及鑒定
2.1.1 轉STM基因過表擬南芥的篩選
2.1.2 轉STM基因過表達擬南芥基因組DNA PCR鑒定
2.1.3 轉STM基因過表達植株RT-PCR鑒定
2.2 轉STM基因過表達擬南芥功能分析
2.2.1 轉STM基因過表達擬南芥表型觀察
2.2.2 低溫處理后轉STM基因過表達植株的表型分析
2.2.3 低溫處理后轉STM基因過表達植株的存活率分析
2.2.4 低溫處理后轉STM基因過表達植株生理生化指標的測定
2.3 轉CUC2基因過表擬南芥的篩選及鑒定
2.3.1 轉CUC2基因過表擬南芥的篩選
2.3.2 轉CUC2 基因過表達擬南芥基因組DNA PCR鑒定
2.3.3 轉CUC2 基因過表達植株RT-PCR鑒定
2.4 轉CUC2基因過表達擬南芥功能分析
2.4.1 轉CUC2基因過表達擬南芥表型觀察
2.4.2 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株的表型分析
2.4.3 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株的存活率分析
2.4.4 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株生理生化指標的測定
3 討論
4 結論
第六章 全文結論
參考文獻
致謝
作者簡介
在讀期間發(fā)表論文和研究成果等
導師簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]棉花CLE多肽家族的全基因組鑒定與生物信息學分析[J]. 袁娜,李陽,楊郁文,張保龍,杜建廠. 棉花學報. 2019(04)
[2]黃淮南片麥區(qū)小麥耐倒春寒育種研究初探[J]. 歐行奇,王玉玲. 麥類作物學報. 2019(05)
[3]甘藍型油菜BnDMC1.A01基因的分離及序列分析[J]. 魯丹丹,李保全,安素妨,徐文,侯錦娜. 中國油料作物學報. 2018(06)
[4]陸地棉GRF基因家族的鑒定和生物信息學分析[J]. 張書芹,樂愉,武斐. 分子植物育種. 2019(12)
[5]蒺藜苜蓿MtAAO3基因克隆及序列分析[J]. 趙忠祥,張鐵軍,徐玉鵬,黃素芳,劉震,劉青松,肖宇,閻旭東. 分子植物育種. 2019(16)
[6]萬壽菊番茄紅素β-環(huán)化酶基因及其啟動子克隆和功能分析[J]. 張春玲,王尼慧,王寧樂,包滿珠,何燕紅. 中國農業(yè)科學. 2017(24)
[7]白菜型冬油菜抗寒性研究進展[J]. 袁金海,顧學平,李濤,李自峰,賈曉莉,魯麗莉,馬麗娟. 中國種業(yè). 2017(12)
[8]YUCCA基因家族在擬南芥胚胎發(fā)育過程中的表達模式研究[J]. 劉華彬,張秦瑩,門淑珍. 南開大學學報(自然科學版). 2017(04)
[9]白菜型冬油菜類甜蛋白的篩選、克隆及其在低溫脅迫下的表達[J]. 馬驪,袁金海,孫萬倉,劉自剛,曾秀存,武軍艷,方彥,李學才,陳奇,許耀照,蒲媛媛,劉海卿,楊剛,劉林波. 作物學報. 2017(04)
[10]擬南芥莖尖干細胞調控機制的研究進展[J]. 崔玉超,陳亮. 廈門大學學報(自然科學版). 2016(06)
博士論文
[1]受體激酶CIKs通過CLV信號通路維持莖端分生組織的穩(wěn)態(tài)平衡[D]. 胡沖.蘭州大學 2018
[2]冷脅迫下高山離子芥表觀遺傳修飾變化和ADH1功能研究[D]. 劉麗君.蘭州大學 2017
[3]OsEIL1調控水稻生長素生物合成和初生根的生長[D]. 秦華.中國農業(yè)科學院 2017
[4]擬南芥STM、WUS和CLV3相互作用調控莖端分生組織干細胞活性的研究[D]. 周超.山東農業(yè)大學 2015
[5]生長素合成與轉運相關基因在玉米雌花序發(fā)育過程中的表達分析[D]. 李文蘭.山東農業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]擬南芥TIR3基因調控莖端分生組織和胚胎發(fā)育的機理研究[D]. 王珊珊.山東農業(yè)大學 2018
[2]鹽生草HgNHX1基因及其啟動子的功能研究[D]. 鄒蘭.甘肅農業(yè)大學 2017
[3]生長素響應基因OsCLE48對擬南芥頂端分生組織發(fā)生的影響[D]. 郭紅雁.東北師范大學 2016
[4]白樺BpCUC2基因的表達特性及遺傳轉化[D]. 徐煥文.東北林業(yè)大學 2016
[5]白菜型油菜多室基因BrCLV3的功能研究[D]. 武語笛.華中農業(yè)大學 2015
[6]歐洲白樺BpCUC2基因及其啟動子的克隆與功能研究[D]. 王遂.東北林業(yè)大學 2015
[7]白菜型冬油菜抗寒機理與選擇指標體系研究[D]. 楊寧寧.甘肅農業(yè)大學 2014
[8]白菜型冬油菜生物學特性及根部蛋白質表達對低溫脅迫的響應[D]. 張朋飛.甘肅農業(yè)大學 2011
[9]加拿大披堿草生長錐分化及開花習性的研究[D]. 許圣德.內蒙古農業(yè)大學 2011
[10]幾種禾草種子顯微結構研究與半透層定位[D]. 顏欣娟.蘭州大學 2008
本文編號:3042542
【文章來源】:甘肅農業(yè)大學甘肅省
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Summary
縮略詞
第一章 文獻綜述
1 植物生長錐研究
1.1 植物生長錐形態(tài)結構研究
1.2 植物生長錐分化發(fā)育研究
2 生長錐分化發(fā)育過程中的影響因素
2.1 外界環(huán)境對生長錐分化的影響
2.2 生長素和細胞分裂素對生長錐分化的影響
2.3 活性氧對生長錐分化的影響
3 生長錐分化發(fā)育過程中的分子調控
3.1 生長錐分化中CLV3-WUS反饋調節(jié)機制的研究
3.2 生長錐分化中STM-WUS協(xié)同調節(jié)機制的研究
3.3 生長錐分化中STM與 CUC2 調節(jié)機制的研究
3.4 生長錐分化中轉錄調控網絡的研究
3.5 其它生長錐分化調控基因的研究
4 生長錐分化與植物抗寒性研究
5 研究目的及意義
5.1 研究目的及意義
5.2 主要研究內容
5.3 技術路線
第二章 白菜型冬油菜生長錐分化調控基因的篩選
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗設計
1.3 白菜型冬油菜生長錐相關基因的篩選
1.4 白菜型冬油菜生長錐總RNA的提取及反轉錄
1.5 實時熒光定量引物設計
1.6 實時熒光定量反應條件
1.7 基因的表達分析
1.8 數據處理
2 結果與分析
2.1 總RNA的提取與引物退火溫度的篩選
2.2 生長錐分化相關基因在不同抗寒性白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.1 STM在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.2 WUS在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.3 CLV3在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.4 YUC1在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.5 WOX4在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.2.6 CUC2在白菜型冬油菜生長錐中的表達
2.3 生長錐分化基因的表達與白菜冬油菜生長錐凹陷及抗寒性的關系
3 討論
4 結論
第三章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 基因的克隆及其在低溫脅迫下的表達
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗設計
1.3 白菜型冬油菜生長錐RNA的提取及反轉錄
1.4 引物設計
1.5 培養(yǎng)基配方及抗生素
1.6 基因克隆
1.7 基因序列的生物信息學分析
1.8 基因的表達分析
1.9 數據處理
2 結果與分析
2.1 隴油7號生長錐STM基因的克隆
2.1.1 隴油7號生長錐STM基因編碼蛋白質的特性分析
2.1.2 隴油7號生長錐STM基因編碼蛋白質的結構分析
2.1.3 隴油7號生長錐STM基因編碼的氨基酸分析
2.1.4 隴油7號生長錐STM基因的系統(tǒng)進化分析
2.1.5 低溫脅迫下白菜型冬油菜生長錐STM的表達分析
2.2 隴油7號生長錐CUC2基因的克隆
2.2.1 隴油7號生長錐CUC2基因編碼蛋白質的特性分析
2.2.2 隴油7號生長錐CUC2基因編碼蛋白質的結構分析
2.2.3 隴油7號CUC2基因編碼的氨基酸分析
2.2.4 隴油7號生長錐CUC2基因的系統(tǒng)進化分析
2.2.5 低溫脅迫下白菜型冬油菜生長錐CUC2的表達分析
3 討論
4 結論
第四章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 組織表達及定位分析
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 藥品及試劑材料
1.2 試驗設計
1.3 Gateway入門克隆引物設計
1.4 Gateway入門克隆
1.5 表達載體構建
1.6 擬南芥的遺傳轉化及GUS染色
1.7 基因的組織表達分析
1.8 數據處理
2 結果與分析
2.1 STM與 CUC2 基因在不同組織中的表達
2.1.1 常溫下STM與 CUC2 基因在不同組織中的表達
2.1.2 低溫脅迫下STM與 CUC2 在各組織中的表達分析
2.2 STM啟動子功能分析
2.2.1 STM啟動子克隆
2.2.2 STM啟動子順式作用元件分析
2.3 CUC2啟動子功能分析
2.3.1 CUC2啟動子克隆
2.3.2 CUC2啟動子順式作用元件分析
2.3.3 CUC2基因的組織定位
3 討論
4 結論
第五章 白菜型冬油菜生長錐STM、CUC2 基因的遺傳轉化及功能分析
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 植物材料
1.1.2 藥品及試劑材料
1.2 試驗方法
1.2.1 植物過表達載體構建
1.2.2 擬南芥的遺傳轉化
1.2.3 轉基因抗性植株的篩選
1.2.4 轉基因抗性植株的鑒定
1.3 轉基因擬南芥功能分析
1.3.1 轉基因擬南芥的表型觀察
1.3.2 低溫處理后轉基因擬南芥的耐寒性分析
1.3.3 轉基因擬南芥低溫處理后生理指標的測定
1.4 數據處理
2 結果與分析
2.1 轉STM基因過表擬南芥的篩選及鑒定
2.1.1 轉STM基因過表擬南芥的篩選
2.1.2 轉STM基因過表達擬南芥基因組DNA PCR鑒定
2.1.3 轉STM基因過表達植株RT-PCR鑒定
2.2 轉STM基因過表達擬南芥功能分析
2.2.1 轉STM基因過表達擬南芥表型觀察
2.2.2 低溫處理后轉STM基因過表達植株的表型分析
2.2.3 低溫處理后轉STM基因過表達植株的存活率分析
2.2.4 低溫處理后轉STM基因過表達植株生理生化指標的測定
2.3 轉CUC2基因過表擬南芥的篩選及鑒定
2.3.1 轉CUC2基因過表擬南芥的篩選
2.3.2 轉CUC2 基因過表達擬南芥基因組DNA PCR鑒定
2.3.3 轉CUC2 基因過表達植株RT-PCR鑒定
2.4 轉CUC2基因過表達擬南芥功能分析
2.4.1 轉CUC2基因過表達擬南芥表型觀察
2.4.2 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株的表型分析
2.4.3 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株的存活率分析
2.4.4 低溫處理后轉CUC2基因過表達植株生理生化指標的測定
3 討論
4 結論
第六章 全文結論
參考文獻
致謝
作者簡介
在讀期間發(fā)表論文和研究成果等
導師簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]棉花CLE多肽家族的全基因組鑒定與生物信息學分析[J]. 袁娜,李陽,楊郁文,張保龍,杜建廠. 棉花學報. 2019(04)
[2]黃淮南片麥區(qū)小麥耐倒春寒育種研究初探[J]. 歐行奇,王玉玲. 麥類作物學報. 2019(05)
[3]甘藍型油菜BnDMC1.A01基因的分離及序列分析[J]. 魯丹丹,李保全,安素妨,徐文,侯錦娜. 中國油料作物學報. 2018(06)
[4]陸地棉GRF基因家族的鑒定和生物信息學分析[J]. 張書芹,樂愉,武斐. 分子植物育種. 2019(12)
[5]蒺藜苜蓿MtAAO3基因克隆及序列分析[J]. 趙忠祥,張鐵軍,徐玉鵬,黃素芳,劉震,劉青松,肖宇,閻旭東. 分子植物育種. 2019(16)
[6]萬壽菊番茄紅素β-環(huán)化酶基因及其啟動子克隆和功能分析[J]. 張春玲,王尼慧,王寧樂,包滿珠,何燕紅. 中國農業(yè)科學. 2017(24)
[7]白菜型冬油菜抗寒性研究進展[J]. 袁金海,顧學平,李濤,李自峰,賈曉莉,魯麗莉,馬麗娟. 中國種業(yè). 2017(12)
[8]YUCCA基因家族在擬南芥胚胎發(fā)育過程中的表達模式研究[J]. 劉華彬,張秦瑩,門淑珍. 南開大學學報(自然科學版). 2017(04)
[9]白菜型冬油菜類甜蛋白的篩選、克隆及其在低溫脅迫下的表達[J]. 馬驪,袁金海,孫萬倉,劉自剛,曾秀存,武軍艷,方彥,李學才,陳奇,許耀照,蒲媛媛,劉海卿,楊剛,劉林波. 作物學報. 2017(04)
[10]擬南芥莖尖干細胞調控機制的研究進展[J]. 崔玉超,陳亮. 廈門大學學報(自然科學版). 2016(06)
博士論文
[1]受體激酶CIKs通過CLV信號通路維持莖端分生組織的穩(wěn)態(tài)平衡[D]. 胡沖.蘭州大學 2018
[2]冷脅迫下高山離子芥表觀遺傳修飾變化和ADH1功能研究[D]. 劉麗君.蘭州大學 2017
[3]OsEIL1調控水稻生長素生物合成和初生根的生長[D]. 秦華.中國農業(yè)科學院 2017
[4]擬南芥STM、WUS和CLV3相互作用調控莖端分生組織干細胞活性的研究[D]. 周超.山東農業(yè)大學 2015
[5]生長素合成與轉運相關基因在玉米雌花序發(fā)育過程中的表達分析[D]. 李文蘭.山東農業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]擬南芥TIR3基因調控莖端分生組織和胚胎發(fā)育的機理研究[D]. 王珊珊.山東農業(yè)大學 2018
[2]鹽生草HgNHX1基因及其啟動子的功能研究[D]. 鄒蘭.甘肅農業(yè)大學 2017
[3]生長素響應基因OsCLE48對擬南芥頂端分生組織發(fā)生的影響[D]. 郭紅雁.東北師范大學 2016
[4]白樺BpCUC2基因的表達特性及遺傳轉化[D]. 徐煥文.東北林業(yè)大學 2016
[5]白菜型油菜多室基因BrCLV3的功能研究[D]. 武語笛.華中農業(yè)大學 2015
[6]歐洲白樺BpCUC2基因及其啟動子的克隆與功能研究[D]. 王遂.東北林業(yè)大學 2015
[7]白菜型冬油菜抗寒機理與選擇指標體系研究[D]. 楊寧寧.甘肅農業(yè)大學 2014
[8]白菜型冬油菜生物學特性及根部蛋白質表達對低溫脅迫的響應[D]. 張朋飛.甘肅農業(yè)大學 2011
[9]加拿大披堿草生長錐分化及開花習性的研究[D]. 許圣德.內蒙古農業(yè)大學 2011
[10]幾種禾草種子顯微結構研究與半透層定位[D]. 顏欣娟.蘭州大學 2008
本文編號:3042542
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