番茄鈣離子通道OSCA基因家族的鑒定及脅迫響應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 13:16
番茄(Solanum lycopersicum)作為一種在全球大量種植的作物,因?yàn)槠湮兜栗r美、營養(yǎng)豐富,受到世界人民的喜愛。番茄也是科學(xué)研究中的模式作物,目前番茄的全基因組數(shù)據(jù)已經(jīng)公布,為人們對(duì)番茄分子機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)。在自然界中,番茄常常因?yàn)楦珊、高鹽以及冷脅迫等非生物脅迫,還有灰霉病等生物脅迫造成大量的減產(chǎn)。為了避免更多的經(jīng)濟(jì)損失,在番茄分子育種的工作中,提高植株的抗逆性是重要的育種目標(biāo)。在植物遭受逆境脅迫后,外界刺激會(huì)引起植物內(nèi)鈣離子濃度的升高進(jìn)而引發(fā)鈣信號(hào)。鈣信號(hào)參與植物很多的生命活動(dòng),是植物遭遇逆境后重要的調(diào)節(jié)機(jī)制,鈣通道在此調(diào)節(jié)機(jī)制中是十分重要的。2014年在擬南芥中首先發(fā)現(xiàn)的高滲性鈣離子通道OSCA1,其在滲透脅迫中具有重要作用,但是在番茄中OSCA家族還沒有被發(fā)現(xiàn)和研究。本研究進(jìn)行番茄OSCA基因家族的生物信息學(xué)分析以及基因的表達(dá)分析和功能驗(yàn)證,得出結(jié)果如下:(1)通過生物信息學(xué)的方法在番茄中找到12個(gè)SlOSCA基因,分別位于番茄12條染色體其中的8條上。亞細(xì)胞定位預(yù)測分析可知,此家族蛋白位于高爾基體和質(zhì)膜上。通過對(duì)番茄、大豆、水稻和擬南芥的OSCA基因家族成員進(jìn)...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究的目的與意義
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 植物細(xì)胞中的鈣離子
1.2.2 植物在生物脅迫下的應(yīng)答機(jī)制
1.2.3 植物在非生物脅迫下的應(yīng)答機(jī)制
1.2.4 植物逆境生理機(jī)制
1.2.5 VIGS技術(shù)在植物中的應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2 材料和方法
2.1 番茄OSCA基因家族生物信息學(xué)分析
2.1.1 試驗(yàn)方法
2.2 番茄OSCA基因家族生物脅迫和非生物脅迫下的表達(dá)分析
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 SLOSCA9和SLOSCA10 基因沉默載體的構(gòu)建
2.3.1 試驗(yàn)材料
2.3.2 試驗(yàn)方法
2.4 農(nóng)桿菌侵染番茄植株
2.4.1 試驗(yàn)材料
2.4.2 試驗(yàn)方法
2.5 基因沉默效果鑒定
2.5.1 PDS沉默植株表型觀察
2.5.2 基因表達(dá)量分析
2.6 沉默植株的逆境脅迫處理
2.6.1 生物脅迫處理
2.6.2 非生物脅迫處理
2.7 生理指標(biāo)的檢測
2.7.1 測定番茄植株抗壞血酸過氧化物酶活性
2.7.2 測定番茄的丙二醛含量
2.7.3 測定番茄的超氧化物歧化酶的含量
2.7.4 測定番茄的過氧化氫酶含量
2.7.5 測定番茄的過氧化物酶含量
2.7.6 測定番茄的脯氨酸含量
3 結(jié)果與分析
3.1 番茄OSCA基因家族的鑒定及信息學(xué)相關(guān)研究
3.1.1 番茄OSCA基因家族的鑒定及基本信息
3.1.2 OSCA家族系統(tǒng)進(jìn)化分析
3.1.3 番茄OSCA基因家族染色體定位分析
3.1.4 番茄OSCA基因家族保守域的鑒定和分析
3.1.5 番茄OSCA家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.1.6 番茄OSCA基因家族基序分析
3.1.7 番茄OSCA基因家族順式作用元件分析
3.1.8 番茄OSCA家族蛋白二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)分析
3.1.9 番茄OSCA基因表達(dá)量預(yù)測分析
3.2 番茄OSCA基因家族組織特異性表達(dá)分析
3.3 番茄OSCA基因家族非生物脅迫下的表達(dá)分析
3.3.1 番茄RNA的提取
3.3.2 番茄OSCA基因家族在干旱脅迫下的表達(dá)分析
3.3.3 番茄OSCA基因家族在高鹽脅迫下的表達(dá)分析
3.3.4 番茄OSCA基因家族在ABA脅迫下的表達(dá)分析
3.3.5 番茄OSCA基因家族在冷脅迫下的表達(dá)分析
3.4 番茄OSCA基因家族在生物脅迫下的表達(dá)分析
3.4.1 番茄OSCA基因家族在灰霉脅迫下的表達(dá)分析
3.4.2 番茄OSCA基因家族在灰霉和粉紅粘帚菌脅迫下的表達(dá)分析
3.5 番茄SLOSCA9和SLOSCA10 基因沉默在非生物脅迫和生物脅迫下的功能分析
3.5.1 Sl OSCA9和Sl OSCA10 目的基因片段的克隆
3.5.2 PTRV2-SLOSCA9和PTRV2-SLOSCA10 載體的構(gòu)建
3.5.3 PTRV2-SLOSCA9和PTRV2-SLOSCA10 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
3.5.4 VIGS沉默效果評(píng)價(jià)
3.5.5 沉默植株在生物脅迫和非生物脅迫下生理指標(biāo)的分析
4 討論
4.1 番茄OSCA基因家族的進(jìn)化和信息學(xué)分析
4.2 番茄OSCA基因家族表達(dá)模式的分析
4.3 SLOSCA9和SLOSCA10 基因在生物脅迫與非生物脅迫中的功能分析
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NaCl脅迫下4種辣椒POD同工酶譜及活性分析[J]. 隋益虎,吳雪艷,胡能兵,唐金寶. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2018(12)
[2]中間錦雞兒CiDREB1C基因增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因擬南芥抵抗非生物脅迫的能力[J]. 劉坤,王光霞,王瑞剛,李國婧. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]NaCl脅迫下2個(gè)桑樹品種的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量變化研究[J]. 傅聿青,賈漫麗,王軍,崔立志. 林業(yè)與生態(tài)科學(xué). 2018(03)
[4]AtSOS基因在紫花苜蓿中的表達(dá)及其耐鹽性研究[J]. 麻冬梅,秦楚. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]解淀粉芽孢桿菌TWC2誘導(dǎo)甘蔗抗病性相關(guān)防御酶系的研究[J]. 梁艷瓊,吳偉懷,黃興,習(xí)金根,李銳,鄭金龍,賀春萍,易克賢. 中國糖料. 2018(03)
[6]茄子TRV-VIGS體系的優(yōu)化及SmIAA19基因功能初步分析[J]. 齊東霞,張映,趙禎,張偉偉,陳鈺輝,連勇,田時(shí)炳,劉富中. 園藝學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]干旱脅迫對(duì)番茄扦插苗葉片丙二醛、脯氨酸含量及保護(hù)酶活性的影響[J]. 羅愛華,李文甲. 園藝與種苗. 2018(02)
[8]黃瓜CsCAT3基因逆境脅迫表達(dá)及轉(zhuǎn)擬南芥耐鹽性分析[J]. 楊子建,周勇,戈伶俐,李光華,劉強(qiáng),徐雅萍,蔣倫偉,楊寅桂. 分子植物育種. 2018(03)
[9]VIGS實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系在月季中的應(yīng)用及優(yōu)化[J]. 丁榕,梁晶,趙和文,張克中,崔金騰. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(03)
[10]大豆基因組中OSCA基因家族的進(jìn)化和表達(dá)分析[J]. 李建偉,楊珺凱,賈博為,孫明哲,劉瑀,殷奎德,孫曉麗. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2017(05)
博士論文
[1]SOS途徑通過膜聯(lián)蛋白AtANN4介導(dǎo)鹽脅迫下鈣信號(hào)特異性調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 馬亮.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]黃瓜NAC轉(zhuǎn)錄因子CsATAF1響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制研究[D]. 王晉芳.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]番茄抗葉霉病Cf-12候選基因的篩選及抗性應(yīng)答機(jī)制分析[D]. 薛東齊.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達(dá)分析及部分基因的功能驗(yàn)證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]遮蔭與外源脫落酸噴施對(duì)粗枝云杉(Picea asperata Mast.)不同種群抗旱性的影響[D]. 段寶利.中國科學(xué)院研究生院(成都生物研究所) 2006
碩士論文
[1]粉紅粘帚霉防治果蔬灰霉病的研究[D]. 趙士振.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]低溫下冬小麥?zhǔn)軅Τ潭鹊谋容^及CBF基因的表達(dá)分析[D]. 李瑩.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]擬南芥NCED4基因和紫花苜蓿MsFTa基因的克隆及功能鑒定[D]. 郭濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]過量表達(dá)MsAPX2基因提高植物抗逆性的研究[D]. 孫卉.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]香蕉AQP基因轉(zhuǎn)化擬南芥的功能研究[D]. 許奕.海南大學(xué) 2011
[6]粘帚霉GR菌株高產(chǎn)β-1,3-葡聚糖酶誘變、酶分離與性質(zhì)研究及菌株鑒定[D]. 楊榮華.揚(yáng)州大學(xué) 2010
[7]幾種景天科植物抗旱性及其生理機(jī)制的研究[D]. 高小燕.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[8]幾種玉簪的水分脅迫耐受性研究[D]. 李博.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[9]外源ABA(脫落酸)對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控研究[D]. 李智念.西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3193857
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究的目的與意義
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 植物細(xì)胞中的鈣離子
1.2.2 植物在生物脅迫下的應(yīng)答機(jī)制
1.2.3 植物在非生物脅迫下的應(yīng)答機(jī)制
1.2.4 植物逆境生理機(jī)制
1.2.5 VIGS技術(shù)在植物中的應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2 材料和方法
2.1 番茄OSCA基因家族生物信息學(xué)分析
2.1.1 試驗(yàn)方法
2.2 番茄OSCA基因家族生物脅迫和非生物脅迫下的表達(dá)分析
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 SLOSCA9和SLOSCA10 基因沉默載體的構(gòu)建
2.3.1 試驗(yàn)材料
2.3.2 試驗(yàn)方法
2.4 農(nóng)桿菌侵染番茄植株
2.4.1 試驗(yàn)材料
2.4.2 試驗(yàn)方法
2.5 基因沉默效果鑒定
2.5.1 PDS沉默植株表型觀察
2.5.2 基因表達(dá)量分析
2.6 沉默植株的逆境脅迫處理
2.6.1 生物脅迫處理
2.6.2 非生物脅迫處理
2.7 生理指標(biāo)的檢測
2.7.1 測定番茄植株抗壞血酸過氧化物酶活性
2.7.2 測定番茄的丙二醛含量
2.7.3 測定番茄的超氧化物歧化酶的含量
2.7.4 測定番茄的過氧化氫酶含量
2.7.5 測定番茄的過氧化物酶含量
2.7.6 測定番茄的脯氨酸含量
3 結(jié)果與分析
3.1 番茄OSCA基因家族的鑒定及信息學(xué)相關(guān)研究
3.1.1 番茄OSCA基因家族的鑒定及基本信息
3.1.2 OSCA家族系統(tǒng)進(jìn)化分析
3.1.3 番茄OSCA基因家族染色體定位分析
3.1.4 番茄OSCA基因家族保守域的鑒定和分析
3.1.5 番茄OSCA家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.1.6 番茄OSCA基因家族基序分析
3.1.7 番茄OSCA基因家族順式作用元件分析
3.1.8 番茄OSCA家族蛋白二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)分析
3.1.9 番茄OSCA基因表達(dá)量預(yù)測分析
3.2 番茄OSCA基因家族組織特異性表達(dá)分析
3.3 番茄OSCA基因家族非生物脅迫下的表達(dá)分析
3.3.1 番茄RNA的提取
3.3.2 番茄OSCA基因家族在干旱脅迫下的表達(dá)分析
3.3.3 番茄OSCA基因家族在高鹽脅迫下的表達(dá)分析
3.3.4 番茄OSCA基因家族在ABA脅迫下的表達(dá)分析
3.3.5 番茄OSCA基因家族在冷脅迫下的表達(dá)分析
3.4 番茄OSCA基因家族在生物脅迫下的表達(dá)分析
3.4.1 番茄OSCA基因家族在灰霉脅迫下的表達(dá)分析
3.4.2 番茄OSCA基因家族在灰霉和粉紅粘帚菌脅迫下的表達(dá)分析
3.5 番茄SLOSCA9和SLOSCA10 基因沉默在非生物脅迫和生物脅迫下的功能分析
3.5.1 Sl OSCA9和Sl OSCA10 目的基因片段的克隆
3.5.2 PTRV2-SLOSCA9和PTRV2-SLOSCA10 載體的構(gòu)建
3.5.3 PTRV2-SLOSCA9和PTRV2-SLOSCA10 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
3.5.4 VIGS沉默效果評(píng)價(jià)
3.5.5 沉默植株在生物脅迫和非生物脅迫下生理指標(biāo)的分析
4 討論
4.1 番茄OSCA基因家族的進(jìn)化和信息學(xué)分析
4.2 番茄OSCA基因家族表達(dá)模式的分析
4.3 SLOSCA9和SLOSCA10 基因在生物脅迫與非生物脅迫中的功能分析
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NaCl脅迫下4種辣椒POD同工酶譜及活性分析[J]. 隋益虎,吳雪艷,胡能兵,唐金寶. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2018(12)
[2]中間錦雞兒CiDREB1C基因增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因擬南芥抵抗非生物脅迫的能力[J]. 劉坤,王光霞,王瑞剛,李國婧. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]NaCl脅迫下2個(gè)桑樹品種的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量變化研究[J]. 傅聿青,賈漫麗,王軍,崔立志. 林業(yè)與生態(tài)科學(xué). 2018(03)
[4]AtSOS基因在紫花苜蓿中的表達(dá)及其耐鹽性研究[J]. 麻冬梅,秦楚. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]解淀粉芽孢桿菌TWC2誘導(dǎo)甘蔗抗病性相關(guān)防御酶系的研究[J]. 梁艷瓊,吳偉懷,黃興,習(xí)金根,李銳,鄭金龍,賀春萍,易克賢. 中國糖料. 2018(03)
[6]茄子TRV-VIGS體系的優(yōu)化及SmIAA19基因功能初步分析[J]. 齊東霞,張映,趙禎,張偉偉,陳鈺輝,連勇,田時(shí)炳,劉富中. 園藝學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]干旱脅迫對(duì)番茄扦插苗葉片丙二醛、脯氨酸含量及保護(hù)酶活性的影響[J]. 羅愛華,李文甲. 園藝與種苗. 2018(02)
[8]黃瓜CsCAT3基因逆境脅迫表達(dá)及轉(zhuǎn)擬南芥耐鹽性分析[J]. 楊子建,周勇,戈伶俐,李光華,劉強(qiáng),徐雅萍,蔣倫偉,楊寅桂. 分子植物育種. 2018(03)
[9]VIGS實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系在月季中的應(yīng)用及優(yōu)化[J]. 丁榕,梁晶,趙和文,張克中,崔金騰. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(03)
[10]大豆基因組中OSCA基因家族的進(jìn)化和表達(dá)分析[J]. 李建偉,楊珺凱,賈博為,孫明哲,劉瑀,殷奎德,孫曉麗. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2017(05)
博士論文
[1]SOS途徑通過膜聯(lián)蛋白AtANN4介導(dǎo)鹽脅迫下鈣信號(hào)特異性調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 馬亮.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]黃瓜NAC轉(zhuǎn)錄因子CsATAF1響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制研究[D]. 王晉芳.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]番茄抗葉霉病Cf-12候選基因的篩選及抗性應(yīng)答機(jī)制分析[D]. 薛東齊.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達(dá)分析及部分基因的功能驗(yàn)證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]遮蔭與外源脫落酸噴施對(duì)粗枝云杉(Picea asperata Mast.)不同種群抗旱性的影響[D]. 段寶利.中國科學(xué)院研究生院(成都生物研究所) 2006
碩士論文
[1]粉紅粘帚霉防治果蔬灰霉病的研究[D]. 趙士振.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]低溫下冬小麥?zhǔn)軅Τ潭鹊谋容^及CBF基因的表達(dá)分析[D]. 李瑩.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]擬南芥NCED4基因和紫花苜蓿MsFTa基因的克隆及功能鑒定[D]. 郭濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]過量表達(dá)MsAPX2基因提高植物抗逆性的研究[D]. 孫卉.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]香蕉AQP基因轉(zhuǎn)化擬南芥的功能研究[D]. 許奕.海南大學(xué) 2011
[6]粘帚霉GR菌株高產(chǎn)β-1,3-葡聚糖酶誘變、酶分離與性質(zhì)研究及菌株鑒定[D]. 楊榮華.揚(yáng)州大學(xué) 2010
[7]幾種景天科植物抗旱性及其生理機(jī)制的研究[D]. 高小燕.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[8]幾種玉簪的水分脅迫耐受性研究[D]. 李博.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[9]外源ABA(脫落酸)對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控研究[D]. 李智念.西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3193857
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