自噬是一種存在于真核生物當中進化保守的分解代謝過程,在這過程中,自噬對細胞內(nèi)受損蛋白及細胞器進行降解并對細胞內(nèi)物質進行循環(huán)再利用。當細胞發(fā)生程序性死亡時,自噬在降解死亡細胞組分時發(fā)揮積極作用。自噬既能促進病原菌所引起的防御相關過敏性細胞死亡,又能限制不必要的細胞死亡和疾病傳播,這種精準調(diào)節(jié)對植物免疫反應有很重要作用及意義。自噬最早在酵母中研究,隨之在動物中研究比較細致,但在植物中的研究還處于早期階段,目前在擬南芥、大豆、水稻和玉米等植物中發(fā)現(xiàn)自噬基因。黃瓜自噬相關基因的研究尚無報道。本研究在全基因組水平上篩選并鑒定出黃瓜20個自噬基因家族成員,對該20個家族成員的結構特征及系統(tǒng)發(fā)育關系等信息進行分析,并對20個基因在2種激素誘導處理及3種脅迫處理下的表達進行分析。從中選取基因CsATG8c和CsATG8e構建過表達載體轉化擬南芥,分析基因的功能,為揭示自噬在黃瓜生長發(fā)育抵抗逆境脅迫中的作用奠定基礎。實驗結果如下:1.采用生物信息學分析技術,在黃瓜基因組中共鑒定出20個ATG(自噬相關基因)基因。數(shù)量比水稻、煙草和玉米中少。與酵母中的自噬基因只具有單個拷貝不同,黃瓜自噬基因既有單拷貝也有...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 植物自噬概述
        1.1.1 植物自噬類型
        1.1.2 自噬相關基因
        1.1.3 植物自噬發(fā)生過程
    1.2 植物自噬功能
        1.2.1 自噬與植物生長發(fā)育
        1.2.2 自噬與植物抗病
        1.2.3 自噬與PCD
        1.2.4 自噬與非生物脅迫
    1.3 植物自噬研究進展
        1.3.1 植物分子調(diào)控機制進展
        1.3.2 植物選擇性自噬的研究進展
        1.3.3 ATG8蛋白功能及研究近況
    1.4 本研究的目的意義、研究內(nèi)容與技術路線
        1.4.1 本研究目的意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術路線
第2章 黃瓜中自噬基因的全基因組鑒定及分析
    2.1 引言
    2.2 實驗材料
        2.2.1 植物材料
        2.2.2 化學試劑和試劑盒
        2.2.3 表達分析引物
        2.2.4 營養(yǎng)液的配制
        2.2.5 儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 黃瓜自噬基因家族檢索
        2.3.2 黃瓜自噬基因家族染色體分布及結構分析
        2.3.3 黃瓜自噬基因理化性質分析
        2.3.4 黃瓜自噬家族蛋白序列比對及進化樹構建
        2.3.5 黃瓜自噬基因串聯(lián)復制,與擬南芥共線性分析
        2.3.6 黃瓜自噬蛋白家族成員的motif分析
        2.3.7 黃瓜自噬蛋白的二級結構預測分析
        2.3.8 黃瓜材料培養(yǎng)條件及脅迫處理
        2.3.9 黃瓜總RNA提取,實時定量PCR
    2.4 結果與分析
        2.4.1 黃瓜自噬基因家族及理化性質分析
        2.4.2 黃瓜自噬基因結構及系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.4.3 黃瓜與擬南芥ATG基因共線性分析
        2.4.4 黃瓜ATG基因保守基序及同源基因對分析
        2.4.5 黃瓜自噬基因家族染色體定位及二級結構預測分析
        2.4.6 黃瓜ATG基因在SA與MeJA誘導下葉的表達分析
        2.4.7 黃瓜ATG基因在高鹽、干旱和碳饑餓處理根時的表達分析
        2.4.8 黃瓜ATG基因在高鹽、干旱和碳饑餓處理莖時的表達分析
        2.4.9 黃瓜ATG基因在高鹽、干旱和碳饑餓處理葉時的表達分析
    2.5 討論
        2.5.1 黃瓜自噬基因家族生物信息學分析
        2.5.2 黃瓜ATG基因受SA、MeJA誘導表達分析
        2.5.3 黃瓜ATG基因在高鹽、干旱處理下表達分析
        2.5.4 黃瓜ATG基因在碳饑餓處理下表達分析
        2.5.5 CsATG8c與CsATG8e基因在多種脅迫下的表達分析
    2.6 本章小結
第3章 黃瓜CsATG8c和CsATG8e的編碼區(qū)全長序列的克隆及生物信息學分析
    3.1 試驗材料
        3.1.1 植物材料的培養(yǎng)
        3.1.2 菌株
        3.1.3 化學試劑和試劑盒
        3.1.4 主要儀器
    3.2 試驗方法
        3.2.1 黃瓜總RNA的提取
        3.2.2 基因擴增
        3.2.3 CsATG8c和CsATG8e基因cDNA序列克隆
        3.2.4 克隆產(chǎn)物序列測定及分析
    3.3 結果與分析
        3.3.1 黃瓜CsATG8c和CsATG8e基因克隆及質粒雙酶切鑒定
        3.3.2 黃瓜CsATG8c和CsATG8e基因測序及序列分析
    3.4 討論
第4章 黃瓜CsATG8c和CsATG8e基因表達載體的構建及轉化擬南芥
    4.1 試驗材料
        4.1.1 植物材料的培養(yǎng)
        4.1.2 載體和菌株
        4.1.3 化學試劑和試劑盒
    4.2 試驗方法
        4.2.1 表達載體構建
        4.2.2 重組質粒導入農(nóng)桿菌
        4.2.3 浸花法轉化擬南芥
        4.2.4 轉化擬南芥株系的篩選
        4.2.5 轉基因擬南芥的PCR鑒定
    4.3 結果與分析
        4.3.1 黃瓜CsATG8c和CsATG8e表達載體的構建及雙酶切驗證
        4.3.2 黃瓜pBI121-CsATG8c/CsATG8e農(nóng)桿菌轉化及驗證
        4.3.3 轉基因擬南芥的PCR鑒定
    4.4 討論
    4.5 本論文的創(chuàng)新點和下一步工作
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3868852