【摘要】：毛竹(Phyllostachys edulis)是一種同時(shí)具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值的禾本科植物,是我國分布極廣的重要林木資源。同時(shí),毛竹具有多種不同于其他植物的生長發(fā)育特性,如快速生長,一次開花等,因而也是基礎(chǔ)植物學(xué)研究的重要材料。光調(diào)蛋白激酶(Photoregulatory Protein Kinases,PPKs)是一類植物特有的酪氨酸蛋白激酶,在擬南芥中參與調(diào)節(jié)滲透脅迫、生物鐘節(jié)律和光形態(tài)建成等多種重要的生理反應(yīng)。PPKs能夠特異在光下催化藍(lán)光受體隱花色素CRY2及一些重要光信號(hào)蛋白的磷酸化反應(yīng),故被命名為光調(diào)蛋白激酶。由于毛竹快速生長的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)與擬南芥下胚軸伸長過程類似,而PPKs作為擬南芥光形態(tài)建成的負(fù)調(diào)節(jié)因子能夠促進(jìn)下胚軸的伸長,但PPKs在毛竹中的功能研究尚未見報(bào)道,因此本研究擬探索PPKs在毛竹快速生長中發(fā)揮怎樣的功能。首先,以擬南芥PPKs作為參考,在毛竹基因組數(shù)據(jù)庫(BambooGDB)中鑒定到PPKs的同源基因,分析它們?cè)谶M(jìn)化上的保守程度,檢測它們?cè)诿癫煌M織器官及不同生長階段的mRNA表達(dá)情況,并克隆了部分毛竹PhPPKs基因進(jìn)行生理生化功能分析。主要研究結(jié)果如下:(1)通過序列比對(duì),在毛竹中共鑒定到10個(gè)PhPPKs基因,克隆了其中兩個(gè)PH01001103G0290、PH01000775G0130,分別命名為PhPPKa和PhPPKb,同時(shí)篩選并克隆了兩個(gè)毛竹中CRY2的同源基因PH01000349G1020、PH01000968G0540,分別命名為PhCRYa和PhCRYb;(2)基因表達(dá)分析顯示,PhPPKa和PhPPKb基因的表達(dá)水平無論是在毛竹胚根胚芽、幼根、幼葉、1年葉、5年葉和8年葉中沒有顯著差異,但是在開花時(shí)的葉片中表達(dá)水平顯著下降;(3)克隆毛竹PhPPKa和PhPPKb基因,并轉(zhuǎn)化到擬南芥野生型背景下,發(fā)現(xiàn)其過表達(dá)植株與擬南芥AtPPKs過表達(dá)的表型一致,說明PhPPKa和PhPPKb與AtPPKs在擬南芥光信號(hào)通路中有著相同的功能;(4)在人類HEK293T細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)PhPPKa可以在藍(lán)光下磷酸化PhCRYa和PhCRYb;(5)煙草瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)PhPPKa、PhPPKb與PhCRYa、PhCRYb共定位于細(xì)胞核中。綜上所述,本研究為探索PhPPKs在毛竹快速生長以及光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的功能提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S795.7
【圖文】：

毛竹光調(diào)蛋白激酶 PhPPKs 的功能研究源 基 因 PH01000284G0460 、 PH01000252G1050 、 PH01000045G1690 、PH01001702G0280、PH01001103G0290、PH01003150G0120、PH01000775G0130PH01000174G1150、PH01000134G1480 和 PH01001405G0250，分析毛竹 PhPPK與擬南芥 AtPPKs 在進(jìn)化上的同源性，進(jìn)化樹的結(jié)果顯示毛竹中查找的 10 個(gè)PPKs 和擬南芥中 AtPPKs 都聚在一起，屬于同一進(jìn)化分支（如圖 2-1 所示）。分析毛竹轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）的結(jié)果，根據(jù) FPKM（Fragments per kilobase pmillion reads ） 值 的 高 低 依 次 PH01000775G0130 、 PH01001103G0290 、PH01000284G0460、PH01000252G1050、PH01000134G1480、PH01001702G0280PH01000174G1150、PH01001405G0250、PH01003150G0120、PH01000045G169命名為 PhPPKa、PhPPKb、PhPPKc、PhPPKd、PhPPKe、PhPPKf、PhPPKg、PhPPKh、PhPPKi、PhPPKj（如表 2-1 所示），這些基因的基因編碼序列（Codinsequence，CDS）分別為 2088bp、2199bp、2097bp、1992bp、1725bp、2079bp2418bp、1902bp、1866bp、1761bp，編碼氨基酸的數(shù)目分別為 696、733、699664、575、693、806、634、622、587。

試劑 使用量 終濃度SYBR Premix Ex TaqⅡ 12.5 μl 1×PCR Forward Primer 1 μl 0.4 μMPCR Reverse Primer 1 μl 0.4 μMcDNA 模板 2 μl滅菌水 8.5 μlTotal 25 μl果與分析 毛竹不同組織總 RNA 提取提取的 RNA 跑瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果（如圖 3-1）顯示有明亮的 18S 和酸條帶，無降解產(chǎn)生的 5S rRNA，說明提取的 RNA 質(zhì)量可以進(jìn)行后續(xù)實(shí)

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1 張藝;毛竹光調(diào)蛋白激酶PhPPKs的功能研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2739891