本文關(guān)鍵詞：大葉落地生根干旱脅迫響應(yīng)基因kdnovel1007的克隆與表達特性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：干旱脅迫嚴重影響著植物的正常生長與發(fā)育,從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量的影響,因此,對干旱及植物抗旱性的相關(guān)研究必不可少。植物在干旱脅迫下,往往采取一定的策略來積極響應(yīng)干旱脅迫,從而適應(yīng)不利條件以保證自身的正常生長。本研究以抗旱植物景天科伽藍菜屬大葉落地生根(Kalanchoe daigremontiana)為研究材料,選擇大葉落地生根cDNA差減文庫中特異表達的EST (Singlet1007)序列進行研究,該序列在GenBank中比對并沒有發(fā)現(xiàn)同源序列。使用RACE手段對其進行全長序列克隆,獲得其全長基因并對該全長序列進行生物信息學分析,獲得其開放閱讀框和編碼蛋白質(zhì)的序列信息。對該基因所編碼的蛋白質(zhì)序列進行生物信息學分析預測得到該蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)、功能結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)域、亞細胞定位、信號肽預測及空間結(jié)構(gòu)等信息,使我們能更好的理解該蛋白可能具有的功能。為探究該基因是否為干旱脅迫響應(yīng)基因,在自然干旱情況下,對該基因的表達情況進行實時熒光定量分析研究,從而對該基因在自然干旱情況下的表達特征進行分析。運用RACE手段克隆該基因全長和生物信息學分析得出kdnovel1007基因全長1022bp,其中開放閱讀框位于該基因131-598 bp之間,共468bp,編碼155個氨基酸。對其編碼的蛋白質(zhì)進行生物信息學分析預測得出,該蛋白的分子式為C733H1194 N216O234S8,原子總量2385,分子質(zhì)量約為1.7k Da,理論等電點pI為8.35,不穩(wěn)定指數(shù)為63.12,說明該蛋白質(zhì)不穩(wěn)定。進行疏水性／親水性預測,得出該蛋白質(zhì)的跨膜區(qū)主要為疏水性氨基酸,非跨膜區(qū)主要為親水性氨基酸。通過信息學對其亞細胞表達位置進行預測,發(fā)現(xiàn)其可能位于植物細胞的葉綠體內(nèi)。通過保守結(jié)構(gòu)域預測,發(fā)現(xiàn)該基因編碼蛋白序列在21-89位與GrpE super family有相似保守結(jié)構(gòu)域。通過跨膜結(jié)構(gòu)域預測,發(fā)現(xiàn)該蛋白可能為跨膜蛋白,蛋白序列的C端可能具有一個跨膜區(qū)。對該蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)進行預測,發(fā)現(xiàn)其可能具有無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)、α-螺旋和延伸鏈結(jié)構(gòu),三級結(jié)構(gòu)預測還發(fā)現(xiàn)其可能具有p-折疊結(jié)構(gòu),但無p-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)。進行信號肽預測,發(fā)現(xiàn)該蛋白不含信號肽,可能不是分泌蛋白。在自然干旱下對大葉落地生根葉片中kdnovel1007基因進行實時熒光定量檢測,發(fā)現(xiàn)該基因的表達量在土壤相對含水量為10%-40%的范圍內(nèi),隨土壤相對含水量的下降而上升。土壤相對含水量為40%時,該基因表達量為對照組的5.73倍,土壤含水量為30%時該基因表達量為對照組的5.93倍,土壤含水量為20%時該基因的表達量達到最高值,是對照組的13.43倍,土壤含水量為10%時該基因與上一個干旱程度相比表達量下降迅速,但其表達量仍為對照組的2.51倍。干旱脅迫可以誘導該基因的上調(diào)表達,說明kdnovel1007基因是干旱脅迫響應(yīng)基因,可能在植物對抗干旱脅迫中扮演著重要的角色。
【關(guān)鍵詞】：干旱脅迫 大葉落地生根 kdnovel1007基因 生物信息學 實時定量PCR
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2;Q945.78
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 縮略詞7-10
• 1 引言10-27
• 1.1 干旱對植物生長影響研究進展10-18
• 1.1.1 植物對干旱的響應(yīng)機制10-15
• 1.1.2 干旱對光合作用的影響15-16
• 1.1.3 干旱對呼吸作用的影響16-18
• 1.2 抗旱相關(guān)基因研究進展18-24
• 1.2.1 功能基因18-21
• 1.2.2 調(diào)節(jié)基因21-24
• 1.3 大葉落地生根簡介24-25
• 1.4 研究的目的和意義25-26
• 1.5 技術(shù)路線26-27
• 2 大葉落地生根kdnovel1007基因的克隆27-45
• 2.1 落地生根總RNA的提取27-30
• 2.1.1 材料與儀器27
• 2.1.2 試驗方法27-29
• 2.1.3 結(jié)果與分析29
• 2.1.4 討論29-30
• 2.2 落地生根kdnovel1007基因全長序列的克隆30-44
• 2.2.1 試劑與儀器30
• 2.2.2 試驗方法30-38
• 2.2.3 結(jié)果與分析38-40
• 2.2.4 討論40-44
• 2.3 小結(jié)44-45
• 3 kdnovel1007基因編碼蛋白質(zhì)生物信息學分析45-52
• 3.1 分析方法45-46
• 3.2 分析結(jié)果46-49
• 3.3 討論49-51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 4 kdnovel1007基因的實時定量PCR分析52-62
• 4.1 材料與試劑52-53
• 4.1.1 試驗材料52
• 4.1.2 試驗試劑52-53
• 4.2 試驗方法53-55
• 4.2.1 引物設(shè)計合成53
• 4.2.2 RNA提取53
• 4.2.3 逆轉(zhuǎn)錄53-54
• 4.2.4 real-time PCR54
• 4.2.5 數(shù)據(jù)分析54-55
• 4.3 結(jié)果與分析55-59
• 4.3.1 kdnovel1007基因PCR擴增特異性55-57
• 4.3.2 kdnovel1007基因相對表達量檢測57-59
• 4.4 討論59-61
• 4.4.1 實時熒光定量PCR59
• 4.4.2 擴增特異性59
• 4.4.3 kdnovel 1007基因相對表達量59-61
• 4.5 小結(jié)61-62
• 5 結(jié)論與展望62-65
• 5.1 結(jié)論62-64
• 5.1.1 大葉落地生根kdnovel1007基因的克隆與生物信息學分析62-63
• 5.1.2 干旱條件下kdnovel1007基因的表達分析63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻65-75
• 個人簡介75-76
• 導師簡介76-77
• 致謝77

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1 劉建華;大葉落地生根是營養(yǎng)繁殖的好材料[J];生物學通報;2002年10期

2 游義霞;黃先忠;鄭銀英;崔百明;;大葉落地生根STM基因植物表達載體構(gòu)建及煙草轉(zhuǎn)化[J];石河子大學學報(自然科學版);2012年03期

3 ;[J];;年期

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本文編號：368252