蟲害是影響大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素之一。本實(shí)驗(yàn)室前期完成了抗、感蟲大豆材料對棉鈴蟲蟲害前后數(shù)字基因表達(dá)譜的差異分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗蟲野生大豆ED059葉片中有大量基因的表達(dá)在蟲害后發(fā)生了顯著的變化。為了研究大豆的蟲害響應(yīng)機(jī)制,本研究特異挑出兩個表達(dá)量顯著上調(diào)的基因(GsSQM1、GmMYB010)轉(zhuǎn)入擬南芥中進(jìn)行了初步功能研究。1.GsSQM1預(yù)測為鯊烯單加氧酶基因。已有的研究表明,鯊烯單加氧酶及其下游的氧化鯊烯環(huán)化酶是植物甾醇和三萜類物質(zhì)合成途徑的兩種關(guān)鍵酶。本研究在擬南芥中過量表達(dá)GsSQM1基因,然后利用棉鈴蟲初孵幼蟲對純合轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行抗蟲性鑒定。結(jié)果發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)GsSQM1基因的擬南芥植株顯著感蟲,說明鯊烯單加氧酶催化產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可能有利于昆蟲生長發(fā)育。為了解析鯊烯單加氧酶下游代謝途徑對棉鈴蟲生長發(fā)育的影響,本研究挑選了四個擬南芥氧化鯊烯環(huán)化酶基因(AtCAS1,AtLAS1,AtPEN3,AtLUP5)展開了進(jìn)一步功能研究。AtCAS1基因編碼的環(huán)阿屯醇合成酶和AtLAS1基因編碼的羊毛甾醇合成酶是植物甾醇合成支路中的關(guān)鍵調(diào)控元件,AtLUP5基因編碼的羽扇豆醇合成酶和AtPEN...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 植物抗蟲防御機(jī)制
        1.1.1 植物防御蛋白抗蟲性研究
        1.1.2 植物次生代謝物抗蟲性研究
            1.1.2.1 植物次生代謝物分類和抗蟲作用
            1.1.2.2 三萜類次生物質(zhì)抗蟲功能研究
            1.1.2.3 植物甾醇和三萜皂苷的生物合成途徑
            1.1.2.4 植物甾醇與三萜類物質(zhì)合成途徑中的關(guān)鍵酶
    1.2 植物防御相關(guān)的重要調(diào)控因子
        1.2.1 植物MYB轉(zhuǎn)錄因子研究概述
            1.2.1.1 植物中MYB類轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特征與分類
            1.2.1.2 MYB轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能
            1.2.1.3 植物中MYB-related類轉(zhuǎn)錄因子
    1.3 大豆抗食葉性害蟲育種研究概述
        1.3.1 大豆食葉性害蟲危害
        1.3.2 大豆抗蟲育種研究
    1.4 本研究的目的與意義
    1.5 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線
第二章 鯊烯單加氧酶基因及其下游的四個氧化鯊烯環(huán)化酶基因的功能驗(yàn)證
    2.1 材料和方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 植物培養(yǎng)和組織取樣
        2.1.3 植物RNA提取
        2.1.4 cDNA模板的合成
        2.1.5 過表達(dá)載體的構(gòu)建
            2.1.5.1 PCR擴(kuò)增目的基因的CDS片段
            2.1.5.2 Gateway克隆技術(shù)構(gòu)建GsSQM1基因的過表達(dá)載體
            2.1.5.3 酶切法構(gòu)建AtCAS1，AtLAS1，AtLUP5，AtPEN3基因的過表達(dá)載體
        2.1.6 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
        2.1.7 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化、篩選及表達(dá)量鑒定
        2.1.8 擬南芥植株的抗蟲性鑒定方法摸索
        2.1.9 轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的抗蟲性鑒定
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 野生大豆鯊烯單加氧酶基因（GsSQM1）植物過表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.2 轉(zhuǎn)GsSQM1基因擬南芥純合株系相對表達(dá)量檢測和抗蟲性鑒定
        2.2.3 擬南芥四個氧化鯊烯環(huán)化酶基因克隆和植物表達(dá)載體構(gòu)建
        2.2.4 擬南芥四個氧化鯊烯環(huán)化酶基因過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥抗蟲性鑒定
    2.3 討論和小結(jié)
第三章 大豆GmMYB010基因與其擬南芥同源基因AtMYB010的功能差異分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 生物信息學(xué)分析
        3.1.3 基因克隆和序列分析
        3.1.4 過表達(dá)載體構(gòu)建、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)基因純合體篩選
        3.1.5 組織特異性表達(dá)分析
        3.1.6 亞細(xì)胞定位
        3.1.7 轉(zhuǎn)錄激活功能分析
        3.1.8 過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥表型觀察和鑒定
        3.1.9 GmMYB010過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥抗蟲性鑒定
        3.1.10 獨(dú)腳金內(nèi)酯代謝通路相關(guān)基因與AtMYB010基因協(xié)同表達(dá)分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 GmMYB010基因的篩選和序列分析
        3.2.2 GmMYB010與AtMYB010組織表達(dá)特性分析和基因克隆
        3.2.3 GmMYB010與At MYB010的亞細(xì)胞定位分析
        3.2.4 GmMYB010與At MYB010轉(zhuǎn)錄因子活性分析
        3.2.5 GmMYB010與AtMYB010過表達(dá)植株表型觀察比較
        3.2.6 GmMYB010過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥抗蟲性鑒定
        3.2.7 AtMYB010基因過表達(dá)影響?yīng)毮_金內(nèi)酯代謝通路
    3.3 討論和小結(jié)
第四章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷



本文編號：3781158