楊樹PtoMYB170轉(zhuǎn)錄因子在次生壁合成調(diào)控及抗旱中的功能研究
發(fā)布時間:2021-12-23 06:27
毛白楊是中國特有的一個楊樹品種,它分布廣泛,生長迅速,樹干堅實挺拔,易于擴繁,不僅是造林綠化的優(yōu)良樹種,也是我國非常重要的資源林木。隨著2006年楊樹基因組測序的完成,楊樹已經(jīng)成為林木研究的模式植物,并廣泛應(yīng)用于次生壁發(fā)育尤其是木質(zhì)素合成的研究。通過對擬南芥、桉樹、火炬松等物種中與次生壁合成相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的序列分析,發(fā)現(xiàn)擬南芥的AtMYB61轉(zhuǎn)錄因子不僅調(diào)控了次生壁中木質(zhì)素的生物合成,也特異地在氣孔中表達,參與了不同光周期下氣孔的開閉,氣孔的開閉與植物水分散失和植物抗旱密切相關(guān)。該類轉(zhuǎn)錄因子是否同時調(diào)控了次生壁的生物合成和抗旱脅迫呢?目前尚不清楚。為此,我們從毛白楊中克隆了AtMYB61的同源基因——PtoMYB170,通過基因超量表達、基因敲除技術(shù)等方法,在毛白楊中深入研究了PtoMYB170轉(zhuǎn)錄因子在次生壁合成調(diào)控過程中的具體功能,并在擬南芥中進行了抗旱試驗,證明了該因子在干旱脅迫中的調(diào)控作用。具體研究結(jié)果如下:(1)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),PtoMYB170轉(zhuǎn)錄因子具有保守的R2R3結(jié)構(gòu)域和核定位信號序列,與已報道的次生壁合成相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的進化關(guān)系較近,推測其可能參與了次生壁生物...
【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)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 楊樹的生物學(xué)特征和研究進展
1.2 次生壁
1.3 木質(zhì)素
1.4 MYB轉(zhuǎn)錄因子的概述
第2章 引言
2.1 研究目的和意義
2.2 研究內(nèi)容
2.2.1 生物信息學(xué)分析
2.2.2 目的基因擴增
2.2.3 表達特異性分析
2.2.4 啟動子時空表達分析
2.2.5 亞細胞定位和轉(zhuǎn)錄活性分析
2.2.6 PtoMYB170在毛白楊和擬南芥中的功能研究
2.3 技術(shù)路線
第3章 實驗材料與方法
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌種和質(zhì)粒
3.1.3 試劑及試劑盒
3.1.4 儀器設(shè)備
3.1.5 激素和抗生素
3.1.6 植物、細菌、和真菌的培養(yǎng)基
3.2 實驗方法
3.2.1 生物信息學(xué)分析
3.2.2 引物設(shè)計
3.2.3 植物表達載體的構(gòu)建
3.2.4 酵母表達載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化
3.2.5 洋蔥表皮細胞的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.6 楊樹的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.7 轉(zhuǎn)基因楊樹的形態(tài)解剖學(xué)觀察
3.2.8 轉(zhuǎn)基因楊樹的次生壁成分檢測
3.2.9 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.10 擬南芥GUS染色
3.2.11 擬南芥干旱的處理
3.2.12 ABA和黑暗處理調(diào)控氣孔關(guān)閉實驗
3.2.13 煙草的瞬時共侵染
3.2.14 熒光定量PCR
第4章 實驗結(jié)果與分析
4.1 PtoMYB170的同源進化樹分析
4.2 PtoMYB170的氨基酸序列比對及核定位信號預(yù)測
4.3 PtoMYB170的組織表達特異性分析
4.4 PtoMYB170啟動子的組織特異性分析
4.5 PtoMYB170亞細胞定位及轉(zhuǎn)錄活性分析
4.6 轉(zhuǎn)基因毛白楊的獲得和驗證
4.7 PtoMYB170超量表達轉(zhuǎn)基因植株的表型分析
4.8 轉(zhuǎn)基因PtoMYB170敲除株系的表型分析
4.9 轉(zhuǎn)基因楊樹的形態(tài)解剖學(xué)觀察
4.10 轉(zhuǎn)基因毛白楊中次生壁成分的檢測
4.11 PtoMYB170對次生壁合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的影響
4.12 PtoMYB170對次生壁中關(guān)鍵酶基因的啟動子的激活作用
4.13 PtoMYB170在植物抗旱中的功能
第5章 討論
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]植物CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)與突變分析[J]. 馬興亮,劉耀光. 遺傳. 2016(02)
[2]應(yīng)用CRISPR/Cas9技術(shù)在楊樹中高效敲除多個靶基因[J]. 劉婷婷,范迪,冉玲玉,姜淵忠,劉瑞,羅克明. 遺傳. 2015(10)
[3]巨龍竹木質(zhì)素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究[J]. 成聃睿,史正軍,楊海艷,繆正調(diào),劉蔚漪,鄭志鋒,輝朝茂,鄧佳. 世界竹藤通訊. 2015(02)
[4]轉(zhuǎn)錄因子對木質(zhì)素生物合成調(diào)控的研究進展[J]. 郭光艷,柏峰,劉偉,秘彩莉. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(07)
[5]速生人工林楊木增強改性的研究進展[J]. 呂建雄,徐康,劉元,吳義強,李賢軍. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]不可忽視的飼料資源——樹葉[J]. 周軍,閆惠筠,楊云,朱祥成. 中國豬業(yè). 2011(01)
[7]核黃素誘導(dǎo)煙草懸浮細胞酚類物質(zhì)和木質(zhì)素的積累[J]. 劉菲,劉輝,梁元存,劉愛新,魏芳芳,林琎. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(09)
[8]中國楊樹人工林培育技術(shù)研究進展[J]. 方升佐. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2008(10)
[9]植物基因在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控及其生物學(xué)意義[J]. 張椿雨,龍艷,馮吉,孟金陵. 遺傳. 2007(07)
[10]遼陽地區(qū)不同楊樹品種光合速率的研究[J]. 李鳴,周永斌. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2006(06)
本文編號:3547968
【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)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 楊樹的生物學(xué)特征和研究進展
1.2 次生壁
1.3 木質(zhì)素
1.4 MYB轉(zhuǎn)錄因子的概述
第2章 引言
2.1 研究目的和意義
2.2 研究內(nèi)容
2.2.1 生物信息學(xué)分析
2.2.2 目的基因擴增
2.2.3 表達特異性分析
2.2.4 啟動子時空表達分析
2.2.5 亞細胞定位和轉(zhuǎn)錄活性分析
2.2.6 PtoMYB170在毛白楊和擬南芥中的功能研究
2.3 技術(shù)路線
第3章 實驗材料與方法
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌種和質(zhì)粒
3.1.3 試劑及試劑盒
3.1.4 儀器設(shè)備
3.1.5 激素和抗生素
3.1.6 植物、細菌、和真菌的培養(yǎng)基
3.2 實驗方法
3.2.1 生物信息學(xué)分析
3.2.2 引物設(shè)計
3.2.3 植物表達載體的構(gòu)建
3.2.4 酵母表達載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化
3.2.5 洋蔥表皮細胞的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.6 楊樹的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.7 轉(zhuǎn)基因楊樹的形態(tài)解剖學(xué)觀察
3.2.8 轉(zhuǎn)基因楊樹的次生壁成分檢測
3.2.9 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
3.2.10 擬南芥GUS染色
3.2.11 擬南芥干旱的處理
3.2.12 ABA和黑暗處理調(diào)控氣孔關(guān)閉實驗
3.2.13 煙草的瞬時共侵染
3.2.14 熒光定量PCR
第4章 實驗結(jié)果與分析
4.1 PtoMYB170的同源進化樹分析
4.2 PtoMYB170的氨基酸序列比對及核定位信號預(yù)測
4.3 PtoMYB170的組織表達特異性分析
4.4 PtoMYB170啟動子的組織特異性分析
4.5 PtoMYB170亞細胞定位及轉(zhuǎn)錄活性分析
4.6 轉(zhuǎn)基因毛白楊的獲得和驗證
4.7 PtoMYB170超量表達轉(zhuǎn)基因植株的表型分析
4.8 轉(zhuǎn)基因PtoMYB170敲除株系的表型分析
4.9 轉(zhuǎn)基因楊樹的形態(tài)解剖學(xué)觀察
4.10 轉(zhuǎn)基因毛白楊中次生壁成分的檢測
4.11 PtoMYB170對次生壁合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的影響
4.12 PtoMYB170對次生壁中關(guān)鍵酶基因的啟動子的激活作用
4.13 PtoMYB170在植物抗旱中的功能
第5章 討論
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]植物CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)與突變分析[J]. 馬興亮,劉耀光. 遺傳. 2016(02)
[2]應(yīng)用CRISPR/Cas9技術(shù)在楊樹中高效敲除多個靶基因[J]. 劉婷婷,范迪,冉玲玉,姜淵忠,劉瑞,羅克明. 遺傳. 2015(10)
[3]巨龍竹木質(zhì)素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究[J]. 成聃睿,史正軍,楊海艷,繆正調(diào),劉蔚漪,鄭志鋒,輝朝茂,鄧佳. 世界竹藤通訊. 2015(02)
[4]轉(zhuǎn)錄因子對木質(zhì)素生物合成調(diào)控的研究進展[J]. 郭光艷,柏峰,劉偉,秘彩莉. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(07)
[5]速生人工林楊木增強改性的研究進展[J]. 呂建雄,徐康,劉元,吳義強,李賢軍. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]不可忽視的飼料資源——樹葉[J]. 周軍,閆惠筠,楊云,朱祥成. 中國豬業(yè). 2011(01)
[7]核黃素誘導(dǎo)煙草懸浮細胞酚類物質(zhì)和木質(zhì)素的積累[J]. 劉菲,劉輝,梁元存,劉愛新,魏芳芳,林琎. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(09)
[8]中國楊樹人工林培育技術(shù)研究進展[J]. 方升佐. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2008(10)
[9]植物基因在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控及其生物學(xué)意義[J]. 張椿雨,龍艷,馮吉,孟金陵. 遺傳. 2007(07)
[10]遼陽地區(qū)不同楊樹品種光合速率的研究[J]. 李鳴,周永斌. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2006(06)
本文編號:3547968
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