楊樹PtoMYB175轉(zhuǎn)錄因子在次生壁合成調(diào)控中的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 18:08
楊樹作為我國重要的木材資源林木、防風(fēng)林和綠化林物種之一,也是重要的建筑材料、造紙?jiān)虾惋暳铣煞?其一直是我國林木遺傳育種重點(diǎn)研究的樹種。目前,造紙行業(yè)規(guī)模龐大,而工業(yè)造紙的一個(gè)難點(diǎn)就是木質(zhì)素的分離,木材作為造紙的主要原材料,其含有相對較低的木質(zhì)素成分對于降低造紙生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染均有十分重要的意義,因此,通過基因工程的方法調(diào)控楊樹次生壁中木質(zhì)素的含量已成為近年來林木育種的研究熱點(diǎn)。MYB蛋白是植物基因組中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一,已有大量的研究證實(shí),MYB家族基因尤其是R2R3 MYB家族基因?qū)τ诖紊诤铣赏緩骄哂兄匾恼{(diào)控作用。本論文基于氨基酸序列比對分析發(fā)現(xiàn),楊樹PtoMYB175作為R2R3 MYB轉(zhuǎn)錄因子,與擬南芥中參與次生壁合成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子AtMYB52和AtMYB54高度相似,PtoMYB175在楊樹中是否也參與了次生壁的合成調(diào)控?目前尚不清楚。為此,本論文在克隆該基因的基礎(chǔ)上,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對該基因的功能進(jìn)行了深入研究,具體結(jié)果如下:(1)組織表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn),PtoMYB175在根和莖中表達(dá)量相對較高,在幼葉和木質(zhì)部也有一定的表達(dá)。亞細(xì)胞定位分析證實(shí)PtoMYB175...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 次生壁
1.2 木質(zhì)素
1.2.1 木質(zhì)素的組成
1.2.2 木質(zhì)素單體的生物合成
1.2.3 木質(zhì)素多聚物的合成
1.2.4 木質(zhì)素的應(yīng)用
1.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子
1.3.1 MYB轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)
1.3.2 MYB基因家族分類
1.3.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子在木質(zhì)素合成中的作用
1.4 楊樹的生物學(xué)特征及研究進(jìn)展
第2章 引言
2.1 研究內(nèi)容
2.1.1 轉(zhuǎn)錄因子功能預(yù)測及啟動子功能預(yù)測
2.1.2 PtoMYB175基因的擴(kuò)增
2.1.3 PtoMYB175基因在不同組織中的表達(dá)特異性分析
2.1.4 PtoMYB175轉(zhuǎn)錄因子的亞細(xì)胞定位分析
2.1.5 PtoMYB175轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄活性分析
2.1.6 轉(zhuǎn)基因毛白楊的功能分析
2.2 研究目標(biāo)
2.3 技術(shù)路線
第3章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1 實(shí)驗(yàn)選取材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)所用植物材料
3.1.2 質(zhì)粒及菌種
3.2 儀器和設(shè)備
3.3 實(shí)驗(yàn)試劑
3.3.1 試劑及試劑盒
3.3.2 常用抗生素、激素及培養(yǎng)基的配制
3.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.1 氨基酸序列比對
3.4.2 進(jìn)化樹分析
3.4.3 毛白楊不同組織RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄
3.4.4 基因的組織特異性分析
3.4.5 基因的引物設(shè)計(jì)
3.4.6 PtoMYB175的PCR擴(kuò)增及載體構(gòu)建
2法制備大腸桿菌DH5α 感受態(tài)細(xì)胞"> 3.4.7 CaCl2法制備大腸桿菌DH5α 感受態(tài)細(xì)胞
3.4.8 連接反應(yīng)物及重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞
3.4.9 陽性單克隆的擴(kuò)大培養(yǎng)與質(zhì)粒提取
3.4.10 植物表達(dá)載體的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.4.11 毛白楊的遺傳轉(zhuǎn)化
3.4.12 酵母表達(dá)載體的構(gòu)建、感受態(tài)細(xì)胞的制備
3.4.13 基因的亞細(xì)胞定位
3.4.14 PtoMYB175超表達(dá)植株的分子檢測
3.4.15 轉(zhuǎn)基因毛白楊的熒光定量PCR檢測
3.4.16 轉(zhuǎn)基因植株中木質(zhì)素含量的測定
3.4.17 木聚糖及纖維素含量的測定
3.4.18 石蠟切片
3.4.19 瞬時(shí)共侵染
3.4.20 間苯三酚染色
3.4.21 木質(zhì)素自發(fā)熒光檢測
3.4.22 甲苯胺藍(lán)染色
3.4.23 掃描電鏡觀察
3.4.24 木質(zhì)素含量的測定
3.4.25 GUS組織化學(xué)染色
3.4.26 GUS酶活性的定量分析
第4章 結(jié)果與分析
4.1 PtoMYB175與其它物種MYB轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化樹分析
4.2 PtoMYB175與同源基因的氨基酸序列比對
4.3 PtoMYB175基因的組織特異性分析
4.4 PtoMYB175亞細(xì)胞定位載體的克隆、構(gòu)建及分析
4.5 PtoMYB175的轉(zhuǎn)錄激活活性分析
4.6 PtoMYB175的轉(zhuǎn)錄抑制活性分析
4.7 PtoMYB175基因的克隆及載體構(gòu)建
4.8 PtoMYB175轉(zhuǎn)基因超表達(dá)植株的獲得
4.8.1 毛白楊的遺傳轉(zhuǎn)化
4.8.2 PtoMYB175轉(zhuǎn)基因陽性植株的篩選
4.9 PtoMYB175超表達(dá)植株的鑒定及表型分析
4.10 PtoMYB175超表達(dá)植株莖的形態(tài)解剖學(xué)觀察
4.11 PtoMYB175超表達(dá)植株次生壁組分的測定
4.12 PtoMYB175超表達(dá)植株葉脈中木質(zhì)素沉積的觀察
4.13 PtoMYB175對次生壁代謝途徑功能基因表達(dá)量的影響
4.14 PtoMYB175對次生壁代謝途徑功能基因啟動子活性的抑制
第5章 討論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3069570
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 次生壁
1.2 木質(zhì)素
1.2.1 木質(zhì)素的組成
1.2.2 木質(zhì)素單體的生物合成
1.2.3 木質(zhì)素多聚物的合成
1.2.4 木質(zhì)素的應(yīng)用
1.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子
1.3.1 MYB轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)
1.3.2 MYB基因家族分類
1.3.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子在木質(zhì)素合成中的作用
1.4 楊樹的生物學(xué)特征及研究進(jìn)展
第2章 引言
2.1 研究內(nèi)容
2.1.1 轉(zhuǎn)錄因子功能預(yù)測及啟動子功能預(yù)測
2.1.2 PtoMYB175基因的擴(kuò)增
2.1.3 PtoMYB175基因在不同組織中的表達(dá)特異性分析
2.1.4 PtoMYB175轉(zhuǎn)錄因子的亞細(xì)胞定位分析
2.1.5 PtoMYB175轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄活性分析
2.1.6 轉(zhuǎn)基因毛白楊的功能分析
2.2 研究目標(biāo)
2.3 技術(shù)路線
第3章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1 實(shí)驗(yàn)選取材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)所用植物材料
3.1.2 質(zhì)粒及菌種
3.2 儀器和設(shè)備
3.3 實(shí)驗(yàn)試劑
3.3.1 試劑及試劑盒
3.3.2 常用抗生素、激素及培養(yǎng)基的配制
3.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.1 氨基酸序列比對
3.4.2 進(jìn)化樹分析
3.4.3 毛白楊不同組織RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄
3.4.4 基因的組織特異性分析
3.4.5 基因的引物設(shè)計(jì)
3.4.6 PtoMYB175的PCR擴(kuò)增及載體構(gòu)建
2法制備大腸桿菌DH5α 感受態(tài)細(xì)胞"> 3.4.7 CaCl2法制備大腸桿菌DH5α 感受態(tài)細(xì)胞
3.4.8 連接反應(yīng)物及重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞
3.4.9 陽性單克隆的擴(kuò)大培養(yǎng)與質(zhì)粒提取
3.4.10 植物表達(dá)載體的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.4.11 毛白楊的遺傳轉(zhuǎn)化
3.4.12 酵母表達(dá)載體的構(gòu)建、感受態(tài)細(xì)胞的制備
3.4.13 基因的亞細(xì)胞定位
3.4.14 PtoMYB175超表達(dá)植株的分子檢測
3.4.15 轉(zhuǎn)基因毛白楊的熒光定量PCR檢測
3.4.16 轉(zhuǎn)基因植株中木質(zhì)素含量的測定
3.4.17 木聚糖及纖維素含量的測定
3.4.18 石蠟切片
3.4.19 瞬時(shí)共侵染
3.4.20 間苯三酚染色
3.4.21 木質(zhì)素自發(fā)熒光檢測
3.4.22 甲苯胺藍(lán)染色
3.4.23 掃描電鏡觀察
3.4.24 木質(zhì)素含量的測定
3.4.25 GUS組織化學(xué)染色
3.4.26 GUS酶活性的定量分析
第4章 結(jié)果與分析
4.1 PtoMYB175與其它物種MYB轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化樹分析
4.2 PtoMYB175與同源基因的氨基酸序列比對
4.3 PtoMYB175基因的組織特異性分析
4.4 PtoMYB175亞細(xì)胞定位載體的克隆、構(gòu)建及分析
4.5 PtoMYB175的轉(zhuǎn)錄激活活性分析
4.6 PtoMYB175的轉(zhuǎn)錄抑制活性分析
4.7 PtoMYB175基因的克隆及載體構(gòu)建
4.8 PtoMYB175轉(zhuǎn)基因超表達(dá)植株的獲得
4.8.1 毛白楊的遺傳轉(zhuǎn)化
4.8.2 PtoMYB175轉(zhuǎn)基因陽性植株的篩選
4.9 PtoMYB175超表達(dá)植株的鑒定及表型分析
4.10 PtoMYB175超表達(dá)植株莖的形態(tài)解剖學(xué)觀察
4.11 PtoMYB175超表達(dá)植株次生壁組分的測定
4.12 PtoMYB175超表達(dá)植株葉脈中木質(zhì)素沉積的觀察
4.13 PtoMYB175對次生壁代謝途徑功能基因表達(dá)量的影響
4.14 PtoMYB175對次生壁代謝途徑功能基因啟動子活性的抑制
第5章 討論
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