本文關(guān)鍵詞：馬尾松GRAS家族SHR和SCR同源基因的克隆與功能初步分析

  更多相關(guān)文章： 馬尾松 SHR SCR SCR-like 亞細(xì)胞定位 遺傳轉(zhuǎn)化

【摘要】：馬尾松是我國重要的鄉(xiāng)土樹種,分布地域廣,生長迅速且材性優(yōu)良,但馬尾松無性繁殖過程中生根困難,阻礙了遺傳改良中最大遺傳增益的獲得。本論文研究了馬尾松根發(fā)育相關(guān)的SHORT-ROOT(SHR)基因、SCARECROW(SCR)和SCARECROW-like1(SCL1)基因,結(jié)果如下:1)GRAS基因家族的SHR、SCR和SCL1及其同源基因是調(diào)控植物根和葉發(fā)育過程的基因。本研究利用同源克隆技術(shù)和末端快速擴(kuò)增技術(shù)(RACE)獲得馬尾松的SHR、SCR和SCL1同源基因,并命名為PmSHR、PmSCR和PmSCL1,其完整cDNA序列長度分別為:2399bp、2827bp、3289bp;利用在線軟件ORFFinder預(yù)測得PmSHR、PmSCR和PmSCL1的編碼區(qū)長度分別為1509bp、2529bp、2415bp;分別編碼502aa,842aa和804aa的氨基酸序列。利用在線軟件ProtParam分析三個(gè)馬尾松GRAS蛋白的理化性質(zhì),PmSHR分子式為C2533H3889N699O770S28,分子量約為57351.6Da;PmSCR的為C4038H6336N1182O1280S31,分子量約為92915.7Da;PmSCL1蛋白質(zhì)分子式為C3958H6200N1110O1237S27,分子量約為89993.0Da;且PmSHR、PmSCR和PmSCL1蛋白都為不穩(wěn)定的親水蛋白。通過對PmSHR和PmSCR及PmSCL1編碼的氨基酸序列分析,PmSHR屬于SHR亞家族,PmSCR屬于SCR亞家族,PmSCL1屬于LISCL亞家族。2)組織特異性分析發(fā)現(xiàn),50d齡的馬尾松幼苗中PmSHR在根部表達(dá)量最高,是子葉約1.85倍,子葉表達(dá)量次之,下胚軸與上胚軸中PmSHR表達(dá)量分別為子葉中表達(dá)量的約0.78、0.61倍;PmSCR在根中表達(dá)量最高,是子葉中表達(dá)量的約1.25倍,下胚軸與上胚軸中PmSCR表達(dá)量均低于子葉,分別子葉中表達(dá)量的約0.63、0.5倍;PmSCL1在子葉中表達(dá)量最高,根中表達(dá)量稍低約為子葉的0.91倍,下胚軸與上胚軸中PmSCL1表達(dá)量均低于根部,分別為子葉中表達(dá)量的約0.61、0.53倍。3)利用酶切法構(gòu)建了PmSHR、PmSCR和PmSCL1的綠色熒光蛋白融合表達(dá)載體。利用基因槍法將三種融合表達(dá)載體導(dǎo)入洋蔥表皮細(xì)胞研究PmSHR、PmSCR和PmSCL1的亞細(xì)胞定位,熒光鏡檢結(jié)果發(fā)現(xiàn)PmSHR是細(xì)胞質(zhì)蛋白,PmSCR和PmSCL1是核定位蛋白。4)在農(nóng)桿菌介導(dǎo)下將PmSCR-GFP融合表達(dá)載體轉(zhuǎn)化煙草,并通過基因組PCR和組織GFP熒光檢測的方法鑒定轉(zhuǎn)化型煙草。表型觀察發(fā)現(xiàn)超表達(dá)PmSCR的轉(zhuǎn)基因煙草根部較野生型明顯發(fā)達(dá),離體頂芽水培觀察表明轉(zhuǎn)基因煙草比野生型煙草不定根發(fā)生數(shù)更多。
【關(guān)鍵詞】：馬尾松 SHR SCR SCR-like 亞細(xì)胞定位 遺傳轉(zhuǎn)化
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2;S791.248
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 縮寫詞表6-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-21
• 1.1 馬尾松概況9-11
• 1.1.1 馬尾松分布、形態(tài)特征與價(jià)值9-10
• 1.1.2 馬尾松功能基因研究10-11
• 1.2 GRAS轉(zhuǎn)錄因子家族的研究11-19
• 1.2.1 GARS轉(zhuǎn)錄因子蛋白結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 GARS蛋白的生物學(xué)功能12-15
• 1.2.3 SHR和SCR在根部細(xì)胞間的移動(dòng)與定位機(jī)制15-17
• 1.2.4 SHR和SCR在胚胎發(fā)育時(shí)期的表達(dá)17
• 1.2.5 GRAS基因在松科植物中的研究17-18
• 1.2.6 SHR和SCR基因在不同植物中克隆現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究的目的和意義19-21
• 第二章 PmSHR、PmSCR及PmSCR-like1基因的克隆21-51
• 2.1 試驗(yàn)材料21
• 2.1.1 植物材料21
• 2.1.2 菌種及載體21
• 2.1.3 試劑及培養(yǎng)基21
• 2.1.4 引物合成與測序21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-29
• 2.2.1 馬尾松總RNA的提取及檢測21-22
• 2.2.2 cDNA第一鏈合成22-23
• 2.2.3 中間片段擴(kuò)增與測序23-24
• 2.2.4 cDNA末端快速擴(kuò)增（RACE）24-27
• 2.2.5 PmSHR、PmSCR、PmSCL1基因完整ORF的克隆27-28
• 2.2.6 PmSHR、PmSCR、PmSCL1基因的生物信息學(xué)分析28
• 2.2.7 組織特異性表達(dá)分析28-29
• 2.3 結(jié)果與分析29-48
• 2.3.1 馬尾松幼苗總RNA的提取29-30
• 2.3.2 馬尾松PmSHR、PmSCR、PmSCL1基因全長與生物信息學(xué)分析30-47
• 2.3.3 組織特異性表達(dá)分析47-48
• 2.4 討論48-51
• 第三章 PmSHR、PmSCR、PmSCL1基因真核表達(dá)初步分析51-67
• 3.1 試驗(yàn)材料51
• 3.1.1 植物材料51
• 3.1.2 菌種及質(zhì)粒51
• 3.1.3 試劑及培養(yǎng)基51
• 3.2 試驗(yàn)方法51-58
• 3.2.1 綠色熒光蛋白（GFP）融合表達(dá)載體的構(gòu)建51-54
• 3.2.2 融合表達(dá)載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌54-55
• 3.2.3 融合蛋白亞細(xì)胞定位55-56
• 3.2.4 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草葉盤遺傳轉(zhuǎn)化56-57
• 3.2.5 轉(zhuǎn)化苗的鑒定57-58
• 3.2.6 轉(zhuǎn)化的形態(tài)學(xué)觀察58
• 3.3 結(jié)果與分析58-66
• 3.3.1 綠色熒光蛋白表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌檢測58-60
• 3.3.2 融合蛋白的亞細(xì)胞定位60-62
• 3.3.3 煙草轉(zhuǎn)化苗的鑒定62-63
• 3.3.4 轉(zhuǎn)基因煙草表型觀察63-66
• 3.4 討論66-67
• 第四章 結(jié)論與展望67-69
• 4.1 結(jié)論67
• 4.2 展望67-69
• 附錄69-74
• 參考文獻(xiàn)74-80

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本文編號：918247