本文關鍵詞：油棕脂肪酸脫飽和酶基因啟動子的克隆和調(diào)控機制分析

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【摘要】：油棕(Elaeis guineensis Jacq.)是熱帶地區(qū)最為重要的油料作物之一,因其果實含油量高以及單位面積產(chǎn)油量大而被譽稱為“世界油王”。棕桐油在脂肪酸種類和含量方面表現(xiàn)出與油菜、大豆等大宗油料作物不同的特性,其中不飽和脂肪酸(油酸和亞油酸)比例約占總脂肪酸的50%。目前,國內(nèi)外尚未見有關油棕不飽和脂肪酸的分子調(diào)控機制研究報道。本研究分別克隆和鑒定了油棕中三個不同脂肪酸脫飽和酶基因(ω3、△6、△12)的啟動子序列,別對其調(diào)控機制展開研究,取得了以下研究結(jié)果：以油棕葉片基因組DNA為模板,在油棕基因組序列的基礎上合成了的油棕脫飽和酶基因ω3、Δ6、Δ12的啟動子的特異性引物,利用PCR技術擴增及TA克隆的方法分別得到了長度為1144 bp、1474 bp、1233bp的油棕脫飽和酶基因ω3、△6、△12脂肪酸脫飽和酶基因啟動子序列。通過PlantCARE軟件分析該序列的順式作用元件,發(fā)現(xiàn)這三個啟動子都含有植物基因啟動子所特有的CAAT-box和TATA box結(jié)構(gòu)域；同時,克隆的啟動子序列中還包含有大量相關的光反應元件和一些激素響應元件：如脫落酸、乙烯、水楊酸、茉莉酸甲酯響應元件等。通過構(gòu)建含gus的植物表達載體,并通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)基因擬南芥。對轉(zhuǎn)基因擬南芥進行gus組織染色及gus活性表達分析。結(jié)果表明：克隆獲得的ω3、Δ6、Δ12啟動子序列和下游gus基因已經(jīng)穩(wěn)定的整合到獲得的轉(zhuǎn)基因擬南芥基因組當中；同時,gus基因在擬南芥不同組織中體現(xiàn)出明顯的組織特異性,其中,ω3啟動子在擬南芥莖及葉片處具有組織特異性,在莖處表達量最高,在葉片的葉脈處表達次之：△6啟動子在葉片和果莢處具有組織特異性,葉片處的表達量高于果莢處�！�12啟動只在葉片處具有組織特異性。為了研究外界因素對不飽和脂肪酸基因表達的調(diào)控機制,對含有ω3、Δ6、Δ12啟動子轉(zhuǎn)基因擬南芥進行不同光周期、低溫、脫落酸、乙烯、水楊酸和茉莉酸甲酯的處理。處理后GUS活性定量分析表明：ω3啟動子在光周期處理的條件下,葉片和莖的GUS活性增加；在脫落酸處理后,葉片和莖的GUS活性增加；在茉莉酸的處理下,葉片中的GUS蛋白活性下降,而莖中的GUS蛋白活性卻上升；在4。C低溫處理的情況下,葉片和莖的GUS蛋白活性呈現(xiàn)出先升高,再下降；水楊酸的處理下,葉片及莖的GUS活性增加；乙烯利的處理下,葉片的GUS蛋白活性呈增加的趨勢,莖的GUS蛋白活性呈下降的趨勢�！�6啟動子在光周期處理的條件下,葉片及果莢的部為的GUS活性增加；在脫落酸的處理下,葉片處及果莢處的GUS蛋白活性明顯增加；在4℃低溫處理的情況下,葉片和果莢的GUS蛋白活性增加；在茉莉酸的處理下,葉片和果莢中的GUS活性均下降�！�12啟動子在光周期照處理的條件下,葉片處的GUS蛋白活性先降低后升高；脫落酸處理下,葉片處的GUS蛋白活性先降低后升高；在茉莉酸的處理下,葉片的GUS蛋白活性下降；4℃低溫處理的情況下,葉片的GUS蛋白活性呈下降趨勢;水楊酸下的處理,葉片GUS活性明顯增加。綜上可得出,這三個啟動子的表達受到光周期、低溫、脫落酸、乙烯、水楊酸和茉莉酸甲酯這些激素調(diào)控作用。
【關鍵詞】：油棕 ω3、△6、△12 啟動子 組織特異性 gus基因
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S565.9;Q943.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 前言10-17
• 1.1 油棕介紹10
• 1.2 油棕果實中油脂代謝的研究進展10-11
• 1.2.1 油棕果實中油脂含量的種類及其動態(tài)變化10-11
• 1.2.2 油棕果實中油脂代謝的研究進展11
• 1.3 植物脂肪酸脫飽和酶基因的研究進展11-12
• 1.4 植物組織特異性啟動子的概況12-13
• 1.4.1 植物組織特異性啟動子的定義、特點及分類12-13
• 1.5 植物組織特異性啟動子的研究進展13-14
• 1.5.1 根特異性啟動子13
• 1.5.2 葉片特異性啟動子13
• 1.5.3 花特異性啟動子13-14
• 1.5.4 種子特異性啟動子14
• 1.5.5 其他特異性啟動子14
• 1.6 研究的目的和意義14-16
• 1.7 本研究的技術路線16-17
• 2 材料與方法17-29
• 2.1 實驗材料17-18
• 2.1.1 植物材料17
• 2.1.2 菌株17
• 2.1.3 試劑17
• 2.1.4 培養(yǎng)基17-18
• 2.1.5 儀器18
• 2.2 實驗方法18-29
• 2.2.1 油棕脫飽和酶基因(ω3、Δ6、Δ12啟動子的克隆18-22
• 2.2.2 啟動子生物信息學分析22
• 2.2.3 植物表達載體的構(gòu)建22-24
• 2.2.4 根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法侵染擬南芥24-25
• 2.2.5 擬南芥抗性苗的篩選25-26
• 2.2.6 轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的鑒定26
• 2.2.7 轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的表達分析26-27
• 2.2.8 啟動子的功能驗證27-29
• 3 結(jié)果與分析29-59
• 3.1 ω3、Δ6、Δ12啟動子的克隆29-30
• 3.1.1 PCR產(chǎn)物的檢測29
• 3.1.2 TA克隆菌落PCR的驗證29-30
• 3.2 ω3、Δ6、Δ12啟動子序列的生物信息學分析30-36
• 3.3 ω3、Δ6、Δ12啟動子的植物表達載體的構(gòu)建及農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化36-39
• 3.3.1 ω3、Δ6、△12啟動子的植物表達載體的構(gòu)建36-38
• 3.3.2 啟動子轉(zhuǎn)農(nóng)桿菌的鑒定38-39
• 3.4 擬南芥抗性苗的篩選及轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定39-42
• 3.4.1 擬南芥抗性苗的篩選39-40
• 3.4.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定40-42
• 3.5 轉(zhuǎn)基因擬南芥的表達分析42-47
• 3.5.1 轉(zhuǎn)基因擬南芥的GUS組織染色分析42-45
• 3.5.2 啟動子在轉(zhuǎn)基因擬南芥的GUS活性定量分析45
• 3.5.3 啟動子在擬南芥不同器官中的GUS活性定量分析45-47
• 3.6 啟動子的功能驗證47-59
• 3.6.1 光周期處理47-50
• 3.6.2 脫落酸(ABA)的處理50-52
• 3.6.3 茉莉酸甲酯反應(MeJA)的處理52-54
• 3.6.4 低溫的處理54-56
• 3.6.5 乙烯利對ω3啟動子的處理56-57
• 3.6.6 水楊酸(SA)對ω3、Δ12啟動子的處理57-59
• 4 討論59-64
• 4.1 脫飽和酶基因啟動子的克隆及生物信息學分析59-60
• 4.2 植物表達載體的構(gòu)建及GUS組織化學分析60
• 4.3 啟動子GUS活性定量分析60-61
• 4.4 啟動子的功能驗證61-64
• 5 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-74
• 附錄74-80
• 致謝80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顏彥;林擁軍;;一個水稻鞘葉特異表達啟動子的克隆及功能鑒定[J];農(nóng)業(yè)生物技術學報;2013年07期

2 周文化;鄭仕宏;蔣愛民;;植物油脂脂肪酸組成及位置分布研究進展[J];糧食與油脂;2011年03期

3 李志邈;楊悅儉;楊飛;葉青靜;王榮青;阮美穎;周國治;姚祝平;;番茄根特異表達基因LeGRP2啟動子的克隆及其在擬南芥的表達分析[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2010年09期

4 郝迪，

本文編號：699077