玉米作為三大重要的糧食作物之一,在整個(gè)生育周期內(nèi),干旱成為影響玉米生長(zhǎng)發(fā)育最重要的逆境因子。熱激蛋白70（heat shock protein70,HSP70）是一類高度保守的分子伴侶,在生物體遭受逆境脅迫時(shí)被激活表達(dá)。已有研究中發(fā)現(xiàn)HSP70在植物響應(yīng)逆境脅迫時(shí)起著重要的作用。然而,關(guān)于玉米HSP70的功能研究知之甚少。本研究通過(guò)對(duì)玉米基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,鑒定獲得HSP70家族成員,并對(duì)家族成員進(jìn)行深入分析,篩選出可能參與玉米抗旱的HSP70成員,進(jìn)而對(duì)這些成員進(jìn)行了初步功能研究。首先,利用生物信息學(xué)方法鑒定出41個(gè)玉米HSP70家族成員,通過(guò)與擬南芥、水稻HSP70家族成員構(gòu)建進(jìn)化樹(shù),結(jié)果顯示ZmHSP70在進(jìn)化樹(shù)上的分布符合HSP70兩個(gè)亞家族。其中25個(gè)成員屬于DnaK亞家族,16個(gè)成員屬于HSP110/SSE亞家族。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果顯示41個(gè)玉米HSP70成員中23個(gè)定位于細(xì)胞質(zhì),8個(gè)定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),8個(gè)定位于葉綠體,2個(gè)定位于線粒體。通過(guò)對(duì)玉米HSP70成員的蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)每個(gè)成員都含有HSP70的典型保守基序,這一結(jié)果驗(yàn)證了所鑒定家族成員的準(zhǔn)確性。其次,通過(guò)對(duì)基因... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 熱激蛋白
    1.2 熱激蛋白70
        1.2.1 熱激蛋白70結(jié)構(gòu)
        1.2.2 HSP70與HSP40、HSP110的關(guān)系
        1.2.3 熱激蛋白70分類
        1.2.4 植物熱激蛋白70的生物學(xué)功能
        1.2.5 HSP70與非生物脅迫
        1.2.6 HSP70研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及意義
2 試驗(yàn)材料
    2.1 供試玉米
    2.2 菌株和質(zhì)粒載體
    2.3 主要儀器設(shè)備
    2.4 主要試劑
    2.5 主要培養(yǎng)基及溶液配置
        2.5.1 常用溶液配制
        2.5.2 常用抗生素配制
        2.5.3 常用培養(yǎng)基配制
3 試驗(yàn)方法
    3.1 玉米HSP70家族成員的挖掘及生物信息學(xué)分析
        3.1.1 基因家族成員鑒定
        3.1.2 系統(tǒng)進(jìn)化分析
        3.1.3 基因結(jié)構(gòu)、染色體定位及保守基序分析
        3.1.4 蛋白結(jié)構(gòu)域及蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)分析
        3.1.5 啟動(dòng)子順式元件
        3.1.6 基因表達(dá)分析
    3.2 玉米HSP70家族抗旱相關(guān)基因的篩選
        3.2.1 材料處理
        3.2.2 玉米R(shí)NA的提取
        3.2.3 反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA
        3.2.4 基因半定量RT-PCR
        3.2.5 基因?qū)崟r(shí)定量PCR
        3.2.6 實(shí)時(shí)定量結(jié)果計(jì)算
    3.3 載體構(gòu)建
        3.3.1 總RNA提取
        3.3.2 反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA
        3.3.3 目的基因的擴(kuò)增
        3.3.4 PCR產(chǎn)物的回收
        3.3.5 pEASY-BluntSimpleCloningKit與膠回收產(chǎn)物連接
        3.3.6 連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化
        3.3.7 陽(yáng)性克隆的鑒定
        3.3.8 陽(yáng)性克隆測(cè)序
        3.3.9 目的基因與目的載體連接
        3.3.10 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備
        3.3.11 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
        3.3.12 農(nóng)桿菌單克隆驗(yàn)證
    3.4 亞細(xì)胞定位
        3.4.1 轉(zhuǎn)化煙草葉片
        3.4.2 亞細(xì)胞定位觀察
    3.5 擬南芥材料
        3.5.1 擬南芥種植
        3.5.2 CTAB法提取基因組
        3.5.3 PCR鑒定純合突變體
    3.6 擬南芥超表達(dá)植株轉(zhuǎn)化及純合種子篩選
        3.6.1 擬南芥超表達(dá)植株轉(zhuǎn)化
        3.6.2 純合種子篩選
    3.7 擬南芥脅迫相關(guān)生理表型試驗(yàn)
        3.7.1 擬南芥土壤干旱試驗(yàn)
        3.7.2 擬南芥皿上脅迫試驗(yàn)
    3.8 試驗(yàn)所用引物
4 試驗(yàn)結(jié)果
    4.1 玉米HSP70家族成員的挖掘及生物信息學(xué)分析
        4.1.1 ZmHSP70s基因鑒定和命名
        4.1.2 基因家族進(jìn)化樹(shù)分析
        4.1.3 ZmHSP70s基因在染色體上的分布
        4.1.4 ZmHSP70s基因結(jié)構(gòu)分析
        4.1.5 玉米HSP70s保守基序分析
        4.1.6 玉米HSP70s蛋白結(jié)構(gòu)域分析
        4.1.7 蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析
        4.1.8 ZmHSP70s基因表達(dá)模式分析
        4.1.9 啟動(dòng)子激素及逆境相關(guān)順式元件分析
    4.2 玉米HSP70抗旱相關(guān)基因的篩選
        4.2.1 RT-PCR篩選干旱誘導(dǎo)基因
        4.2.2 RT-qPCR驗(yàn)證干旱誘導(dǎo)候選基因
        4.2.3 ZmHSP70s基因的組織表達(dá)
    4.3 ZmHSP70s基因亞細(xì)胞定位
        4.3.1 亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建
        4.3.2 亞細(xì)胞定位觀察
    4.4 ZmHSP70s基因功能研究
        4.4.1 超表達(dá)載體構(gòu)建
        4.4.2 超表達(dá)株系的基因表達(dá)量檢測(cè)
        4.4.3 突變體驗(yàn)純
        4.4.4 超表達(dá)株系的干旱表型檢測(cè)
        4.4.5 脅迫處理下的發(fā)芽率檢測(cè)
5 討論
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在讀期間參與的課題和發(fā)表的論文
作者簡(jiǎn)歷
致謝
中文詳細(xì)摘要



本文編號(hào)：3655374