本文關(guān)鍵詞：水稻osmgd2-1α突變體的功能互補(bǔ)及相關(guān)基因表達(dá)變化的分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在真核生物中,生物膜系統(tǒng)對于其生命活動不可或缺,其脂質(zhì)二層膜把膜內(nèi)外的環(huán)境分隔開來,使各反應(yīng)可以有條不紊的發(fā)生,同時膜脂結(jié)構(gòu)也使細(xì)胞膜能維持其特殊的結(jié)構(gòu)和功能。非磷脂質(zhì)單半乳糖二�；视王�(monogalactosyldiacylglycerol,MGDG)和雙半乳糖二�；视椭�(digalactosyldiacylglycerol,DGDG)是質(zhì)體的主要膜脂質(zhì)。MGDG的生物合成的過程,是由MGDG合成酶(UDP-galactose:sn-1,2-DAG3-β-galactosyltransferase or MGDG synthase,MGD)催化一個半乳糖基從供體尿苷二磷酸半乳糖(UDP-Gal)轉(zhuǎn)移到sn-1,2-二�；视偷奈恢谩６鳧GDG的合成是以MGDG為底物進(jìn)行的,所以MGDG合成酶是半乳糖脂生物合成和質(zhì)體膜結(jié)構(gòu)合成的關(guān)鍵酶。前期啟動子驅(qū)動GUS基因表達(dá)和定量PCR的實驗結(jié)果顯示:OsMGD2偏愛在二核和成熟期的花粉中表達(dá);針對OsMGD2的RNA干涉實驗結(jié)果顯示:干涉植株呈現(xiàn)花粉發(fā)育異常,花粉可染率下降的表型,推測OsMGD2在水稻花粉后期發(fā)育過程中起作用。本研究在上述已有研究基礎(chǔ)上,通過OsMGD2啟動子區(qū)T-DNA插入突變體osmgd2-1α的基因功能互補(bǔ)及過表達(dá)實驗,進(jìn)一步對OsMGD2基因在水稻花粉發(fā)育中的功能進(jìn)行驗證和分析;通過對突變體的基因芯片分析,了解OsMGD2表達(dá)下調(diào)時,與其相關(guān)的代謝途徑其它基因表達(dá)變化的情況。本論文的主要研究結(jié)果如下:1.通過雙引物法鑒定T-DNA插入突變體osmgd2-1的基因型,分析了兩代三批材料總計170株,結(jié)果顯示雜合突變體(116株):純合野生型(54株)=2.15:1,未分離得到純合突變體。2.觀察了突變體osmgd2-1 T_4至T5代成熟花粉KI-I2染色及結(jié)實率的情況,發(fā)現(xiàn)雜合突變體osmgd2-1的花粉可染率和結(jié)實率均存在a/b兩種情況:osmgd2-1α,與中花11相比,花粉可染率下降至55%~60%,結(jié)實率下降至40%~50%,差異顯著;osmgd2-1b,花粉可染率和結(jié)實率與中花11對照無明顯差異。結(jié)合黃任平(2013)T_1-T_3代結(jié)實率的統(tǒng)計數(shù)據(jù),總體結(jié)果顯示突變體T_1至T5代osmgd2-1α所占比例呈逐代增多,而osmgd2-1b植株所占比例呈逐代遞減的趨勢。3.取二孢時期的穎花為材料,進(jìn)行了基因芯片轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜分析,與中花11(對照)相比,突變體osmgd2-1α中上調(diào)表達(dá)2倍以上的基因有308個,下調(diào)表達(dá)2倍以上的基因有117個。表達(dá)差異基因的聚類和富集分析結(jié)果顯示,變化基因主要集中在細(xì)胞質(zhì)膜成分、核糖核酸成分,細(xì)胞生長發(fā)育,核酸轉(zhuǎn)錄過程等相關(guān)途徑。4.將OsMGD2自身啟動子驅(qū)動的OsMGD2功能互補(bǔ)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法導(dǎo)入突變體osmgd2-1α,獲得了功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化植株4個株系(H1-1、H1-2、H9-1和H9-2),共16株。采用熒光定量PCR技術(shù),對所獲得的功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗二孢期穎花OsMGD2表達(dá)情況進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示:T_1代除H1-1外,H1-2、H9-1和H9-2的OsMGD2表達(dá)量低于中花11對照,但較突變體osmgd2-1α有顯著的增加;T_0代和T_1代H1-2、H9-1和H9-2三個株系的花粉可染率,相對于突變體osmgd2-1α也均有了明顯的增加。上述功能互補(bǔ)實驗結(jié)果顯示:克隆的OsMGD2自身啟動子,雖然沒有能讓功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化株中OsMGD2表達(dá)恢復(fù)到對照中花11中的表達(dá)水平,但也驗證了OsMGD2表達(dá)水平的部分恢復(fù),與花粉可染率表型恢復(fù)呈正相關(guān),表明水稻中偏愛在二核和成熟花粉中表達(dá)的OsMGD2,確實在花粉的發(fā)育成熟過程中起作用。5.將ubi啟動子驅(qū)動的OsMGD2過表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法導(dǎo)入受體中花11,獲得了過表達(dá)轉(zhuǎn)化植株3個株系(G2、G4、G5),共11株。對所獲得的OsMGD2過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗進(jìn)行了熒光定量PCR檢測和表型觀察分析。熒光定量PCR分析結(jié)果顯示,過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗葉子的OsMGD2的表達(dá)水平和過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗二孢期穎花OsMGD2的表達(dá)水平都顯著提高,但是花粉可染率和結(jié)實率與對照組中花并無明顯差異。
【關(guān)鍵詞】：水稻 突變體 基因芯片 單半乳糖二�；视椭铣擅� 功能互補(bǔ)
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 縮略詞與英漢對照7-10
• 1. 前言10-13
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究基礎(chǔ)12-13
• 1.3 研究內(nèi)容13
• 2. 材料與方法13-24
• 2.1 實驗材料13-17
• 2.1.1 植物材料13
• 2.1.2 PCR擴(kuò)增引物13-15
• 2.1.3 主要藥品和試劑15
• 2.1.4 主要儀器設(shè)備15-16
• 2.1.5 主要試劑配方16
• 2.1.6 植物培養(yǎng)基配方16-17
• 2.2 實驗方法17-24
• 2.2.1 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備17
• 2.2.2 連接產(chǎn)物電激轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌17-18
• 2.2.3 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化18
• 2.2.4 突變體基因型檢測和轉(zhuǎn)化植株的PCR分子檢測18-20
• 2.2.5 水稻總RNA抽提與cDNA的合成20-21
• 2.2.6 實時定量PCR定量21-23
• 2.2.7 水稻植株結(jié)實率、花粉可染率檢測23-24
• 2.2.8 基因芯片實驗24
• 3. 結(jié)果與分析24-47
• 3.1 突變體osmgd2-1 植株分析24-39
• 3.1.1 OsMGD2突變體osmgd2-1 T_4-T_6代植株基因型分析24-26
• 3.1.2 突變體osmgd2-1 植株花粉可染率和種子結(jié)實率的分析26-28
• 3.1.3 突變體osmgd2-1α植株的基因芯片分析28-39
• 3.2 功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗的分析39-43
• 3.2.1 功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗T_0代PCR鑒定40
• 3.2.2 功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗T_0代花粉KI-I_2可染率與結(jié)實率分析40-42
• 3.2.3 功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗T_1代分子檢測42-43
• 3.2.4 功能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化苗T_1代花粉可染率和結(jié)實率的分析43
• 3.3 過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗的分析43-47
• 3.3.1 過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗T_0和T_1代分子檢測44-45
• 3.3.2 過表達(dá)轉(zhuǎn)化苗T_0代T_1代花粉KI-I_2可染率與結(jié)實率分析45-47
• 4.討論與結(jié)論47-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 林冰;水稻OFP1與OFP2的轉(zhuǎn)基因功能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：水稻osmgd2-1α突變體的功能互補(bǔ)及相關(guān)基因表達(dá)變化的分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：454119