發(fā)布時(shí)間：2023-11-28 19:06

　　果糖激酶(Fructokinase,FRK)能磷酸化果糖,是果糖分解代謝途徑中很關(guān)鍵的一類酶,廣泛存在于細(xì)菌和動(dòng)植物中。研究發(fā)現(xiàn),植物FRK家族基因在其正常生長(zhǎng)發(fā)育和逆境適應(yīng)中都具有重要的生物學(xué)功能。目前,有關(guān)水稻OsFRK家族基因的表達(dá)特性和生物學(xué)功能研究的報(bào)道數(shù)量有限。本研究基于生物信息學(xué)手段,鑒定出5個(gè)水稻OsFRKs,分別命名為OsFRK1～OsFRK5,分析了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、系統(tǒng)發(fā)育樹和表達(dá)特性等;以粳稻中花11(ZH11)為材料,利用RT-PCR法克隆了OsFRK1～OsFRK3,基于qRT-PCR法分析了OsFRK1～OsFRK3在水稻中的表達(dá)特點(diǎn);采用CRISPR/Cas9等技術(shù)獲得了OsFRK1～OsFRK4的T!代單基因敲除純合突變體,并對(duì)其部分發(fā)育表型性狀進(jìn)行了分析。為進(jìn)一步研究OsFRK家族基因在水稻生長(zhǎng)發(fā)育與逆境適應(yīng)中可能具有的生物學(xué)功能奠定了重要基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.水稻OsFRKs的主要特征特性基于生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),5個(gè)水稻OsFRKs都具有果糖激酶特有的ATP結(jié)合位點(diǎn)和底物識(shí)別位點(diǎn),OsFRK1～OsFRK3可分一個(gè)亞家族,OsFRK4～OsFRK5...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略表
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 植物果糖激酶(FRK)的研究進(jìn)展
        1.1.1 植物FRK的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.1.2 植物FRK參與的酶學(xué)反應(yīng)
        1.1.3 植物FRK對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響
        1.1.4 植物FRK在非生物脅迫中的作用
        1.1.5 水稻OsFRK家族基因的研究進(jìn)展
    1.2 CRISPR/Cas9技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.2.1 CRISPR/Cas9技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 CRISPR/Cas9技術(shù)的特點(diǎn)
        1.2.3 CRISPR/Cas9技術(shù)的應(yīng)用
    1.3 本研究的內(nèi)容、目的及意義
第2章 材料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 菌株與載體
        2.1.2 遺傳材料
        2.1.3 藥品試劑和儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 遺傳材料的生長(zhǎng)與處理
        2.2.2 水稻組織的核酸提取
        2.2.3 水稻OsFRKs的生物信息學(xué)分析
        2.2.4 水稻OsFRKs的克隆與qPCR分析
        2.2.5 CRISPR/Cas9靶點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.2.6 CRISPR/Cas9敲除表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.7 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化
        2.2.8 敲除突變體材料的分子鑒定
        2.2.9 敲除突變體材料的農(nóng)藝性狀考察
        2.2.10 幼苗生長(zhǎng)勢(shì)分析
第3章 結(jié)果與分析
    3.1 水稻OsFRKs的生物信息學(xué)分析
        3.1.1 水稻OsFRKs的鑒定
        3.1.2 水稻OsFRKs蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
        3.1.3 水稻OsFRKs在染色體上的位置及基因結(jié)構(gòu)
        3.1.4 水稻OsFRKs的啟動(dòng)子順式作用元件分析
        3.1.5 水稻OsFRKs的組織特異性表達(dá)譜分析
    3.2 水稻OsFRKs的克隆及表達(dá)模式分析
    3.3 水稻OsFRKs的CRISPR/Cas9敲除載體的獲得
        3.3.1 設(shè)計(jì)獲得了水稻OsFRKs的敲除靶點(diǎn)
        3.3.2 成功構(gòu)建水稻OsFRKs的敲除表達(dá)載體
    3.4 水稻OsFRKs轉(zhuǎn)基因T₀代植株的獲得與鑒定
        3.4.1 轉(zhuǎn)基因T₀代植株的獲得
        3.4.2 轉(zhuǎn)基因T₀代植株的HPT檢測(cè)
        3.4.3 轉(zhuǎn)基因T₀代植株的突變類型檢測(cè)
        3.4.4 轉(zhuǎn)基因T₀代純合植株中目的蛋白的氨基酸序列分析
    3.5 水稻OsFRKs T₁代突變體的鑒定
        3.5.1 水稻OsFRKs的T₁代植株抗性基因HPT檢測(cè)
        3.5.2 水稻OsFRK1的T_₁代敲除純合突變體的分子鑒定
        3.5.3 水稻OsFRK2的T_₁代敲除純合突變體的分子鑒定
        3.5.4 水稻OsFRK3的T₁代敲除純合突變體的分子鑒定
        3.5.5 水稻OsFRK4的T_₁代敲除純合突變體的分子鑒定
    3.6 水稻OsFRKs的T_₁代敲除純合突變體的表型分析
        3.6.1 水稻OsFRK1的T_₁代敲除純合突變體的農(nóng)藝性狀考察
        3.6.2 水稻OsFRK2的T₁代敲除純合突變體的農(nóng)藝性狀考察
        3.6.3 水稻OsFRK3的T_₁代敲除純合突變體的農(nóng)藝性狀考察
        3.6.4 水稻OsFRK4的T₁代敲除純合突變體的表型觀察
    3.7 水稻OsFRK2的T₂代敲除純合突變體幼苗生長(zhǎng)發(fā)育表型觀察
第4章 討論與展望
    4.1 水稻OsFRKs的鑒定及其結(jié)構(gòu)特征
    4.2 水稻OsFRKs敲除突變體的創(chuàng)建
    4.3 水稻OsFRKs的表達(dá)模式與功能
    4.4 水稻OsFRKs的研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
附錄Ⅲ



本文編號(hào)：3868758