本文關(guān)鍵詞：擬南芥氣孔指數(shù)調(diào)控基因AtIQD21生物學(xué)功能的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣孔對植物的水分利用、營養(yǎng)吸收、物質(zhì)代謝以及整個生態(tài)環(huán)境起到了非常重要的調(diào)節(jié)作用。在擬南芥中氣孔的發(fā)育起源于一系列表皮原細(xì)胞的不對稱分裂和細(xì)胞命運的特化事件。并由SPCH(SPEECHLESS)、FAMA等多個基因共同調(diào)控構(gòu)成復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)機制。伴隨著對調(diào)控氣孔發(fā)育過程關(guān)鍵基因研究的深入,許多參與氣孔發(fā)育關(guān)鍵過程的其他調(diào)控基因也被鑒定出來。本研究借助GENEGIVESTIGATER生物信息學(xué)在線分析工具,分析了擬南芥基因At IQD21。首先,我們對該基因進行了相關(guān)的結(jié)構(gòu)特征分析,發(fā)現(xiàn)該基因ORF由1419bp核苷酸組成,共編碼472個氨基酸,而三個IQ結(jié)構(gòu)域是編碼結(jié)合Ca2+的基序。該基因蛋白質(zhì)跨膜區(qū)最長為33個氨基酸,最短的為17個氨基酸。該蛋白為不穩(wěn)定態(tài)蛋白,親水蛋白。該基因蛋白還與OST1(OPEN STOMATAL 1)蛋白互作關(guān)系緊密。再次,我們也進行了該基因蛋白的亞細(xì)胞定位分析,發(fā)現(xiàn)其在細(xì)胞核和細(xì)胞膜表達(dá)。我們通過RT-qPCR檢測方法定量檢測了該基因在野生型擬南芥組織器官根、莖、葉、花中的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)突變體植株葉中該基因表達(dá)量顯著高于野生型擬南芥,野生型擬南芥中,花中該基因表達(dá)量最高,其次是莖,其次根中有較少的表達(dá),而葉中表達(dá)量最少。再次,我們從擬南芥基因組cDNA中克隆得到了AtIQD21基因,并通過Gateway重組克隆技術(shù)構(gòu)建了該基因的植物過表達(dá)載體,并轉(zhuǎn)化野生型擬南芥最終得到了過表達(dá)At IQD21基因的擬南芥植株。然后,我們又對At IQD21缺失基因突變體和AtIQD21過表達(dá)突變體進行了成熟葉氣孔指數(shù)調(diào)查。其中我們通過一系列探索改進得到了一種新穎的擬南芥氣孔表皮的制片方法,得到了簡便清晰的表皮樣品裝片,并通過Sigma Plot統(tǒng)計軟件做方差分析,分析了該基因缺失突變體氣孔指數(shù)與野生型擬南芥的差異性,發(fā)現(xiàn)At IQD21缺失突變體氣孔指數(shù)比野生型擬南芥顯著地升高,而At IQD21過表達(dá)突變體氣孔指數(shù)顯著低于野生型擬南芥。這表明AtIQD21可能參與調(diào)控表皮細(xì)胞不均等分裂的過程,使不均等分裂異常。這為該基因進一步的結(jié)構(gòu)與功能研究奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：AtIQD21 氣孔指數(shù) 過表達(dá)和基因敲除植株 結(jié)構(gòu)分析 亞細(xì)胞定位
【學(xué)位授予單位】：天津農(nóng)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-13
• 第一章 引言13-26
• 1 文獻綜述13-23
• 1.1 植物氣孔發(fā)育研究進展13-15
• 1.2 植物鈣調(diào)素結(jié)合蛋白IQD的研究概況15-23
• 2 本研究內(nèi)容的主要23-24
• 3 本研究的目的和意義24-26
• 第二章 AtIQD21基因的GENEVESTIGATOR分析及結(jié)構(gòu)特征分析26-36
• 1 試驗材料26-27
• 1.1 AtIQD21基因序列數(shù)據(jù)庫來源26
• 1.2 AtIQD21基因結(jié)構(gòu)特征生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫26-27
• 2 試驗方法27-29
• 2.1 AtIQD21基因的GENEVESTIGATOR分析27-28
• 2.2 AtIQD21結(jié)構(gòu)特征分析28-29
• 3 試驗結(jié)果29-35
• 3.1 GENEVESTIGATOR和ATTED-Ⅱ分析29
• 3.3 STRING數(shù)據(jù)庫分析29-31
• 3.4 擬南芥AtIQD21蛋白質(zhì)序列分析31-32
• 3.5 擬南芥AtIQD21蛋白質(zhì)理化性質(zhì)分析32
• 3.6 擬南芥AtIQD21蛋白質(zhì)疏水性分析32-33
• 3.7 擬南芥AtIQD21蛋白跨膜分析33-34
• 3.8 擬南芥AtIQD21蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析34
• 3.9 AtIQD21基因的亞細(xì)胞定位分析34-35
• 4 討論35-36
• 第三章 AtIQD21基因組織器官表達(dá)及亞細(xì)胞定位分析36-46
• 1 試驗材料36-37
• 1.1 試驗材料36
• 1.2 主要試劑36
• 1.3 主要設(shè)備和材料36-37
• 2 試驗方法37-42
• 2.1 引物設(shè)計37
• 2.2 基因序列的擴增37-38
• 2.3 Gate Way克隆38-39
• 2.4 表達(dá)克隆載體活化和提取39
• 2.5 基因槍轉(zhuǎn)化39-40
• 2.6 RT-qPCR定量檢測40-42
• 3 結(jié)果與討論42-45
• 3.1 瞬時表達(dá)載體的構(gòu)建42-43
• 3.2 目標(biāo)蛋白在洋蔥表皮細(xì)胞中的定位43-44
• 3.3 野生型擬南芥At IQD21組織表達(dá)分析44-45
• 4 討論45-46
• 第四章 AtIQD21的克隆及擬南芥轉(zhuǎn)化46-58
• 1 材料46-47
• 1.1 試驗材料46
• 1.2 主要儀器和設(shè)備46-47
• 1.3 主要試劑配制47
• 2 試驗方法47-54
• 2.1 AtIQD21基因的克隆47-51
• 2.2 過表達(dá)載體構(gòu)建51-54
• 3 試驗結(jié)果54-57
• 3.1 擬南芥At IQD21基因的克隆55
• 3.2 入門載體克隆和表達(dá)載體的構(gòu)建55-56
• 3.3 AtIQD21過表達(dá)突變體的篩選56-57
• 3.4 AtIQD21過表達(dá)突變體葉片AtIQD21基因表達(dá)量57
• 4 討論57-58
• 第五章 AtIQD21突變體氣孔的表型鑒定58-63
• 1 試驗材料58-59
• 1.1 植物材料58
• 1.2 主要儀器設(shè)備58
• 1.3 主要試劑配制58-59
• 1.4 計算機軟件資源59
• 2 試驗方法59-61
• 2.1 擬南芥植株培育59
• 2.2 擬南芥葉片下表皮玻片制備59-61
• 3 試驗結(jié)果61-62
• 3.1 Image J軟件計數(shù)結(jié)果和Excel表格統(tǒng)計結(jié)果61
• 3.2 Salk-047040子葉氣孔密度與指數(shù)的差異性分析61-62
• 3.3 AtIQD21過表達(dá)擬南芥突變體氣孔密度和指數(shù)的差異性分析62
• 4 討論62-63
• 第六章 結(jié)論63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 馬三梅;林文樂;楊維東;;大花美人蕉花發(fā)育過程中氣孔密度和氣孔指數(shù)的動態(tài)變化[J];熱帶亞熱帶植物學(xué)報;2010年05期

2 楊穎;王永飛;馬三梅;;長春花葉片發(fā)育過程中氣孔密度和氣孔指數(shù)的動態(tài)變化[J];廣西植物;2011年05期

3 馬清溫,李鳳蘭,李承森;氣孔參數(shù)與大氣CO_2濃度的相關(guān)性及其影響因素[J];西北植物學(xué)報;2004年11期

4 李寒冰,白克智,胡玉熹,匡廷云,林金星;4種作物部分非葉器官氣孔頻度及其在光合作用中的意義(英文)[J];植物生態(tài)學(xué)報;2002年03期

5 馬清溫,張金保,顧鋒旗;氣孔參數(shù)和溫室效應(yīng)及其與大氣CO_2濃度的相關(guān)性[J];生物學(xué)通報;2002年05期

6 陳立群,李承森;銀杏(Ginkgo biloba)葉表皮特征及其氣孔的發(fā)育[J];植物研究;2004年04期

7 賈瑞玲;秦倩倩;張彥萍;程曦;梁凱;侯歲穩(wěn);;擬南芥氣孔發(fā)育的分子遺傳機制[J];細(xì)胞生物學(xué)雜志;2009年06期

8 李梅;徐勝;張恒慶;何興元;陳瑋;趙詣;李波;;高濃度O_3對水蠟葉表皮氣孔及其葉組織結(jié)構(gòu)特征的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2014年01期

9 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 商平;史曉穎;鄧盛徽;;中國北方晚中生代裸子植物氣孔參數(shù)與古環(huán)境相關(guān)性研究[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（上冊）[C];2002年

2 商平;史曉穎;鄧盛徽;;中國北方晚中生代裸子植物氣孔參數(shù)與古環(huán)境相關(guān)性研究[A];中國古生物學(xué)會第22屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 尹倩倩;擬南芥氣孔指數(shù)調(diào)控基因AtIQD21生物學(xué)功能的初步研究[D];天津農(nóng)學(xué)院;2016年

2 賀鳳麗;氣孔在菜心各器官上的分布特點及其動態(tài)變化[D];暨南大學(xué);2010年

3 任文秀;浙東白堊紀(jì)和新近紀(jì)松柏類化石與古環(huán)境重建[D];蘭州大學(xué);2008年

4 韓霜;高海拔區(qū)莎草植物氣孔頻度對高程梯度的響應(yīng)[D];吉林大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：擬南芥氣孔指數(shù)調(diào)控基因AtIQD21生物學(xué)功能的初步研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：324240