甘藍(lán)型油菜單酰基甘油脂酶基因家族分析及BnA9::BnaC.MAGL8.b的不育機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-27 12:59
甘藍(lán)型油菜是我國乃至全世界重要的油料作物,對(duì)它的油脂相關(guān)基因進(jìn)行研究有著很重要的意義。脂質(zhì)作為生物三大營養(yǎng)物質(zhì)之一,影響著多種生理過程。脂質(zhì)合成與代謝作為基本的生物學(xué)過程廣泛存在于多個(gè)物種,不同物種中的同源基因具備保守的生物功能。在動(dòng)物中,單;视椭福╩onoacylglycerol lipase,MAGL)不僅參與脂肪的動(dòng)員和吸收,也參與內(nèi)源性大麻素信號(hào)的調(diào)節(jié),影響著多個(gè)生理過程。但在植物中,MAGL的報(bào)道并不多,目前只有一篇文獻(xiàn)系統(tǒng)地報(bào)道了擬南芥MAGL基因家族的分子和生化特性。為了提高對(duì)油菜油脂代謝相關(guān)基因的認(rèn)知,發(fā)掘新的功能基因,我們對(duì)甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族進(jìn)行了系統(tǒng)分析,獲得了45個(gè)潛在MAGL基因的基本信息,并通過擬南芥異位表達(dá)分析了部分基因的功能。主要結(jié)果如下:(1)本研究依據(jù)擬南芥MAGL蛋白,從甘藍(lán)型油菜中雙11的基因組當(dāng)中找出45個(gè)甘藍(lán)型油菜MAGL基因(Brassica napus monoacylglycerol lipase,BnMAGL)。根據(jù)它們所編碼蛋白質(zhì)之間的相似程度將他們分成7個(gè)類群。這些BnMAGL基因具有與擬南芥MAGL基因(Arabid...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物單;视椭傅难芯窟M(jìn)展
1.2 單酰基甘油脂參與的生物過程
1.3 甘藍(lán)型油菜和擬南芥基因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
1.4 擬南芥花藥的發(fā)育過程
1.5 絨氈層細(xì)胞程序性死亡調(diào)控
1.5.1 調(diào)控絨氈層PCD的轉(zhuǎn)錄因子
1.5.2 活性氧調(diào)控絨氈層PCD
1.6 花粉壁的形成
1.7 茉莉素、生長素和赤霉素協(xié)同作用調(diào)控花藥的發(fā)育
1.8 本研究的目的和意義
2 材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 載體和菌株
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 生物信息學(xué)方法
2.3.2 目標(biāo)基因的克隆
2.3.3 定量PCR
2.3.4 BnMAGLs蛋白的原核表達(dá)、蛋白純化和Western blot
2.3.5 體外酶活檢測(cè)
2.3.6 異位表達(dá)載體的構(gòu)建
2.3.7 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化
2.3.8 亞歷山大染色和半薄切片
2.3.9 氣相色譜測(cè)定種子油分和含油量
2.3.10 透射電鏡觀察
2.3.11 掃描電鏡觀察
2.3.12 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和分析
3 結(jié)果
3.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族分析
3.1.1 甘藍(lán)型油菜MAGL家族基因的鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
3.1.2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族染色體分布及基因結(jié)構(gòu)
3.1.3 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族啟動(dòng)子分析及時(shí)空表達(dá)模式
3.1.4 重組蛋白的體外酶活檢測(cè)
3.1.5 異位表達(dá)甘藍(lán)型油菜MAGL基因引起的表型變化
3.2 絨氈層表達(dá)BnaC.MAGL8.b導(dǎo)致花粉敗育
3.2.1 BnA9::BnaC.MAGL8.b轉(zhuǎn)基因不育系表型
3.2.2 BnaC.MAGL8.b蛋白質(zhì)序列分析
3.2.3 MBP:BnaC.MAGL8.b的體外酶活檢測(cè)
3.2.4 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花藥的半薄切片觀察
3.2.5 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花藥的透射電鏡觀察
3.2.6 BnA9::BnaC.MAGL8.b花粉外壁的掃描電鏡觀察
3.2.7 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花蕾的轉(zhuǎn)錄組分析
4 討論
4.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族的起源進(jìn)化和潛在功能預(yù)測(cè)
4.1.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族的起源與進(jìn)化
4.1.2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因功能的預(yù)測(cè)
4.1.3 甘藍(lán)型油菜MAGL基因轉(zhuǎn)基因株系的表型解釋
4.2 擬南芥BnA9::BnC.MAGL8.b植株雄性不育的分子機(jī)理
4.2.1 AMS及其下游基因的下調(diào)表達(dá)是花粉敗育的直接原因
4.2.2 JA信號(hào)和ROS動(dòng)態(tài)平衡影響轉(zhuǎn)基因植株絨氈層和小孢子發(fā)育
4.2.3 BnA9::BnaC.MAGL8.b花粉敗育的潛在分子機(jī)理
4.2.4 MAG在花粉發(fā)育中的作用
5 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 本研究使用的引物
附錄2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因啟動(dòng)子區(qū)的順式作用元件
附錄3 差異表達(dá)基因列表
附錄4 差異表達(dá)基因的GO富集分析
附錄5 植物激素、葡萄糖苷和ROS相關(guān)的差異表達(dá)基因
附錄6 茉莉素或者OPDA調(diào)控的差異表達(dá)基因
附錄7 差異表達(dá)的花粉壁形成相關(guān)基因
附錄8 甘藍(lán)型油菜、白菜、甘藍(lán)和擬南芥的MAGL基因
附錄9 作者簡介和研究生階段發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國食用油籽進(jìn)口貿(mào)易現(xiàn)狀及問題分析[J]. 張俊鋒,王溶花,黃思佳,謝澤州. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊. 2019(02)
[2]推動(dòng)油菜籽產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)查與思考[J]. 覃世民. 中國糧食經(jīng)濟(jì). 2019(01)
[3]基因工程技術(shù)在油菜油脂中的研究進(jìn)展[J]. 王會(huì),劉佳,付麗,梅德圣. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(24)
[4]茉莉酸類物質(zhì)在植物次生代謝調(diào)控方面的研究進(jìn)展[J]. 陸續(xù),江偉民,唐克軒. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2011(06)
本文編號(hào):3163513
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物單;视椭傅难芯窟M(jìn)展
1.2 單酰基甘油脂參與的生物過程
1.3 甘藍(lán)型油菜和擬南芥基因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
1.4 擬南芥花藥的發(fā)育過程
1.5 絨氈層細(xì)胞程序性死亡調(diào)控
1.5.1 調(diào)控絨氈層PCD的轉(zhuǎn)錄因子
1.5.2 活性氧調(diào)控絨氈層PCD
1.6 花粉壁的形成
1.7 茉莉素、生長素和赤霉素協(xié)同作用調(diào)控花藥的發(fā)育
1.8 本研究的目的和意義
2 材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 載體和菌株
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 生物信息學(xué)方法
2.3.2 目標(biāo)基因的克隆
2.3.3 定量PCR
2.3.4 BnMAGLs蛋白的原核表達(dá)、蛋白純化和Western blot
2.3.5 體外酶活檢測(cè)
2.3.6 異位表達(dá)載體的構(gòu)建
2.3.7 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化
2.3.8 亞歷山大染色和半薄切片
2.3.9 氣相色譜測(cè)定種子油分和含油量
2.3.10 透射電鏡觀察
2.3.11 掃描電鏡觀察
2.3.12 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和分析
3 結(jié)果
3.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族分析
3.1.1 甘藍(lán)型油菜MAGL家族基因的鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
3.1.2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族染色體分布及基因結(jié)構(gòu)
3.1.3 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族啟動(dòng)子分析及時(shí)空表達(dá)模式
3.1.4 重組蛋白的體外酶活檢測(cè)
3.1.5 異位表達(dá)甘藍(lán)型油菜MAGL基因引起的表型變化
3.2 絨氈層表達(dá)BnaC.MAGL8.b導(dǎo)致花粉敗育
3.2.1 BnA9::BnaC.MAGL8.b轉(zhuǎn)基因不育系表型
3.2.2 BnaC.MAGL8.b蛋白質(zhì)序列分析
3.2.3 MBP:BnaC.MAGL8.b的體外酶活檢測(cè)
3.2.4 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花藥的半薄切片觀察
3.2.5 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花藥的透射電鏡觀察
3.2.6 BnA9::BnaC.MAGL8.b花粉外壁的掃描電鏡觀察
3.2.7 BnA9::BnaC.MAGL8.b植株花蕾的轉(zhuǎn)錄組分析
4 討論
4.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族的起源進(jìn)化和潛在功能預(yù)測(cè)
4.1.1 甘藍(lán)型油菜MAGL基因家族的起源與進(jìn)化
4.1.2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因功能的預(yù)測(cè)
4.1.3 甘藍(lán)型油菜MAGL基因轉(zhuǎn)基因株系的表型解釋
4.2 擬南芥BnA9::BnC.MAGL8.b植株雄性不育的分子機(jī)理
4.2.1 AMS及其下游基因的下調(diào)表達(dá)是花粉敗育的直接原因
4.2.2 JA信號(hào)和ROS動(dòng)態(tài)平衡影響轉(zhuǎn)基因植株絨氈層和小孢子發(fā)育
4.2.3 BnA9::BnaC.MAGL8.b花粉敗育的潛在分子機(jī)理
4.2.4 MAG在花粉發(fā)育中的作用
5 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 本研究使用的引物
附錄2 甘藍(lán)型油菜MAGL基因啟動(dòng)子區(qū)的順式作用元件
附錄3 差異表達(dá)基因列表
附錄4 差異表達(dá)基因的GO富集分析
附錄5 植物激素、葡萄糖苷和ROS相關(guān)的差異表達(dá)基因
附錄6 茉莉素或者OPDA調(diào)控的差異表達(dá)基因
附錄7 差異表達(dá)的花粉壁形成相關(guān)基因
附錄8 甘藍(lán)型油菜、白菜、甘藍(lán)和擬南芥的MAGL基因
附錄9 作者簡介和研究生階段發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國食用油籽進(jìn)口貿(mào)易現(xiàn)狀及問題分析[J]. 張俊鋒,王溶花,黃思佳,謝澤州. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊. 2019(02)
[2]推動(dòng)油菜籽產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)查與思考[J]. 覃世民. 中國糧食經(jīng)濟(jì). 2019(01)
[3]基因工程技術(shù)在油菜油脂中的研究進(jìn)展[J]. 王會(huì),劉佳,付麗,梅德圣. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(24)
[4]茉莉酸類物質(zhì)在植物次生代謝調(diào)控方面的研究進(jìn)展[J]. 陸續(xù),江偉民,唐克軒. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2011(06)
本文編號(hào):3163513
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3163513.html
最近更新
教材專著