水曲柳Fm4CL家族基因克隆及功能分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-11 18:23
本研究以水曲柳為材料,克隆15個(gè)水曲柳4CL基因,分別命名為Fm4CL1-Fm4CL15,已上傳至NCBI并獲得登錄號(hào)。對(duì)15個(gè)水曲柳Fm4CL基因進(jìn)行了生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析。構(gòu)建了植物表達(dá)載體pBI121-Fm4CL2和pBI121-Fm4CL4,并成功轉(zhuǎn)化煙草,獲得轉(zhuǎn)基因植株。測(cè)定轉(zhuǎn)基因煙草中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量及木質(zhì)素合成途徑相關(guān)酶PAL和POD的含量。并通過顯微切片觀察對(duì)比分析了轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)部細(xì)胞大小及形態(tài)差異。初步揭示了水曲柳Fm4CL的表達(dá)模式及功能。主要研究結(jié)果如下:1、水曲柳Fm4CL基因生物信息學(xué)分析本研究對(duì)15個(gè)Fm4CL全長(zhǎng)基因進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。利用在線分析軟件分析了理化性質(zhì),并對(duì)其蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,Fm4CL2、Fm4CL3、Fm4CL6、Fm4CL10、Fm4CL14 為不穩(wěn)定蛋白,其余為穩(wěn)定蛋白。Fm4CL1、Fm4CL3、Fm4CL4、Fm4CL7、Fm4CL8、Fm4CL10為親水性蛋白,其余為疏水性蛋白。全部的Fm4CL蛋白有跨膜結(jié)構(gòu)域,說明Fm4CL蛋白具有跨膜能力。全部的Fm4CL蛋白都是由α螺旋、延伸鏈、...
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 木質(zhì)素簡(jiǎn)介
1.1.1 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)特征
1.1.2 木質(zhì)素生物合成途徑
1.2 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)簡(jiǎn)介
1.2.1 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)基因研究進(jìn)展
1.2.2 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)分類
1.3 應(yīng)拉木及水曲柳簡(jiǎn)介
1.3.1 應(yīng)拉木簡(jiǎn)介
1.3.2 應(yīng)拉木的研究進(jìn)展
1.3.3 水曲柳簡(jiǎn)介
1.4 本研究的目的和意義
2 水曲柳Fm4CL基因生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析
2.1 材料與方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑及藥品
2.1.3 水曲柳應(yīng)拉處理
2.1.4 水曲柳Fm4CL生物信息學(xué)分析
2.1.5 水曲柳總RNA的提取(Tris-CTAB法)
2.1.6 消化
2.1.7 RNA濃度的測(cè)定
2.1.8 反轉(zhuǎn)錄
2.1.9 PCR
2.1.10 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 Fm4CL生物信息學(xué)分析
2.2.2 Fm4CL表達(dá)模式分析
2.3 討論
2.4 本章小結(jié)
3 水曲柳Fm4CL基因的表達(dá)載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
3.1 材料與方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌種與載體
3.1.3 主要試劑及藥品
3.1.4 水曲柳Fm4CL2、Fm4CL4全長(zhǎng)基因的獲得
3.1.5 目的基因與pMD18-T載體的連接及轉(zhuǎn)化
3.1.6 大腸桿菌質(zhì)粒的提取
3.1.7 表達(dá)載體pBI121-Fm4CL2/Fm4CL4的構(gòu)建
3.1.8 三親雜交法轉(zhuǎn)化根瘤農(nóng)桿菌
3.1.9 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草遺傳轉(zhuǎn)化
3.1.10 轉(zhuǎn)基因煙草DNA的提取
3.1.11 轉(zhuǎn)基因煙草的分子鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 植物表達(dá)載體的構(gòu)建與鑒定
3.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草的轉(zhuǎn)化
3.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草DNA和RNA提取結(jié)果
3.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草分子鑒定
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)基因煙草的鑒定及基因功能分析
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 轉(zhuǎn)基因煙草的移栽
4.1.3 轉(zhuǎn)基因煙草GUS檢測(cè)
4.1.4 轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的測(cè)定
4.1.5 轉(zhuǎn)基因煙草PAL和POD酶活性的測(cè)定
4.1.6 轉(zhuǎn)基因煙草永久石蠟切片的制備
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 轉(zhuǎn)基因煙草的移栽
4.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草的GUS染色
4.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的測(cè)定結(jié)果
4.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草PAL和POD酶活性的測(cè)定結(jié)果
4.2.5 轉(zhuǎn)基因煙草切片觀察結(jié)果
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水曲柳胚后熟時(shí)期MSAP分析[J]. 叢建民,陳鳳清,沈海龍,李玉花,張鵬,楊玲. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]白樺BpNOS基因的生物信息及表達(dá)模式分析[J]. 周姍,孫豐坤,姜濤,詹亞光,曾凡鎖. 中草藥. 2015(08)
[3]水曲柳結(jié)構(gòu)域重新甲基化酶DRM基因片段的克隆及同源性分析[J]. 曾凡鎖,梁楠松,王璇,詹亞光. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(24)
[4]歐美楊107正常木與應(yīng)拉木纖維形態(tài)和化學(xué)組成比較[J]. 周亮,劉盛全,高慧,錢良存. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]人工傾斜楊樹應(yīng)拉木內(nèi)源激素分布規(guī)律的初步研究[J]. 余敏,劉盛全,檀華蓉. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]氮?dú)馕椒ū碚鳁钅緫?yīng)拉木的孔隙結(jié)構(gòu)[J]. 萇姍姍,胡進(jìn)波,Clair Bruno,Quignard Francoise. 林業(yè)科學(xué). 2011(10)
[7]植物4CL基因家族結(jié)構(gòu)功能與表達(dá)特性研究進(jìn)展[J]. 楊婷,潘翔,饒國(guó)棟,陸海. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[8]營(yíng)養(yǎng)脅迫對(duì)擬南芥4CL基因表達(dá)的影響研究[J]. 向靜,林建中,趙小英,唐冬英,劉選明. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[9]不同干燥預(yù)處理對(duì)楊木應(yīng)拉木孔隙結(jié)構(gòu)的影響[J]. 萇姍姍,胡進(jìn)波,趙廣杰. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]東方山羊豆4香豆酸:輔酶A連接酶(4CL)基因的克隆和熒光定量表達(dá)分析[J]. 楊冬梅,王學(xué)敏,高洪文,Dzyubenko Nikolay,Chapurin Vladimir,韓永增,宋清曉,董潔. 草地學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]絨毛白蠟表達(dá)譜分析及MYB基因的克隆和功能研究[D]. 李田.山東師范大學(xué) 2014
[2]毛白楊4CL基因啟動(dòng)子及APX的結(jié)構(gòu)與功能研究[D]. 潘翔.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]白樺木質(zhì)素合成苯丙氨酸途徑相關(guān)酶基因的表達(dá)和功能分析[D]. 宋福南.東北林業(yè)大學(xué) 2009
[4]白樺木質(zhì)素生物合成酶基因分離及遺傳轉(zhuǎn)化的研究[D]. 劉雪梅.東北林業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水曲柳與暴馬丁香體胚發(fā)生褐化外植體的生理生化狀態(tài)的研究[D]. 崔雪梅.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[2]白樺BpCCR基因的功能研究和應(yīng)力木轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張巖.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]人工授力樹干楊樹應(yīng)拉木內(nèi)源激素分布規(guī)律及主要木材性質(zhì)的研究[D]. 劉群燕.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[4]苜蓿抗逆基因的cDNA克隆和轉(zhuǎn)基因煙草功能的初步驗(yàn)證[D]. 曾光.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]小黑楊應(yīng)拉木莖形成層cDNA文庫構(gòu)建及相關(guān)基因表達(dá)分析[D]. 趙桂媛.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[6]桑樹苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及生物信息學(xué)分析[D]. 張樂偉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[7]沙冬青低溫誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化煙草及轉(zhuǎn)基因植物的抗寒性研究[D]. 陳奕吟.北京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3658653
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 木質(zhì)素簡(jiǎn)介
1.1.1 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)特征
1.1.2 木質(zhì)素生物合成途徑
1.2 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)簡(jiǎn)介
1.2.1 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)基因研究進(jìn)展
1.2.2 4-香豆酸輔酶A鏈接酶(4CL)分類
1.3 應(yīng)拉木及水曲柳簡(jiǎn)介
1.3.1 應(yīng)拉木簡(jiǎn)介
1.3.2 應(yīng)拉木的研究進(jìn)展
1.3.3 水曲柳簡(jiǎn)介
1.4 本研究的目的和意義
2 水曲柳Fm4CL基因生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析
2.1 材料與方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑及藥品
2.1.3 水曲柳應(yīng)拉處理
2.1.4 水曲柳Fm4CL生物信息學(xué)分析
2.1.5 水曲柳總RNA的提取(Tris-CTAB法)
2.1.6 消化
2.1.7 RNA濃度的測(cè)定
2.1.8 反轉(zhuǎn)錄
2.1.9 PCR
2.1.10 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 Fm4CL生物信息學(xué)分析
2.2.2 Fm4CL表達(dá)模式分析
2.3 討論
2.4 本章小結(jié)
3 水曲柳Fm4CL基因的表達(dá)載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
3.1 材料與方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌種與載體
3.1.3 主要試劑及藥品
3.1.4 水曲柳Fm4CL2、Fm4CL4全長(zhǎng)基因的獲得
3.1.5 目的基因與pMD18-T載體的連接及轉(zhuǎn)化
3.1.6 大腸桿菌質(zhì)粒的提取
3.1.7 表達(dá)載體pBI121-Fm4CL2/Fm4CL4的構(gòu)建
3.1.8 三親雜交法轉(zhuǎn)化根瘤農(nóng)桿菌
3.1.9 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草遺傳轉(zhuǎn)化
3.1.10 轉(zhuǎn)基因煙草DNA的提取
3.1.11 轉(zhuǎn)基因煙草的分子鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 植物表達(dá)載體的構(gòu)建與鑒定
3.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草的轉(zhuǎn)化
3.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草DNA和RNA提取結(jié)果
3.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草分子鑒定
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)基因煙草的鑒定及基因功能分析
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 轉(zhuǎn)基因煙草的移栽
4.1.3 轉(zhuǎn)基因煙草GUS檢測(cè)
4.1.4 轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的測(cè)定
4.1.5 轉(zhuǎn)基因煙草PAL和POD酶活性的測(cè)定
4.1.6 轉(zhuǎn)基因煙草永久石蠟切片的制備
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 轉(zhuǎn)基因煙草的移栽
4.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草的GUS染色
4.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的測(cè)定結(jié)果
4.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草PAL和POD酶活性的測(cè)定結(jié)果
4.2.5 轉(zhuǎn)基因煙草切片觀察結(jié)果
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水曲柳胚后熟時(shí)期MSAP分析[J]. 叢建民,陳鳳清,沈海龍,李玉花,張鵬,楊玲. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]白樺BpNOS基因的生物信息及表達(dá)模式分析[J]. 周姍,孫豐坤,姜濤,詹亞光,曾凡鎖. 中草藥. 2015(08)
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[4]歐美楊107正常木與應(yīng)拉木纖維形態(tài)和化學(xué)組成比較[J]. 周亮,劉盛全,高慧,錢良存. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]人工傾斜楊樹應(yīng)拉木內(nèi)源激素分布規(guī)律的初步研究[J]. 余敏,劉盛全,檀華蓉. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
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[7]植物4CL基因家族結(jié)構(gòu)功能與表達(dá)特性研究進(jìn)展[J]. 楊婷,潘翔,饒國(guó)棟,陸海. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[8]營(yíng)養(yǎng)脅迫對(duì)擬南芥4CL基因表達(dá)的影響研究[J]. 向靜,林建中,趙小英,唐冬英,劉選明. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[9]不同干燥預(yù)處理對(duì)楊木應(yīng)拉木孔隙結(jié)構(gòu)的影響[J]. 萇姍姍,胡進(jìn)波,趙廣杰. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]東方山羊豆4香豆酸:輔酶A連接酶(4CL)基因的克隆和熒光定量表達(dá)分析[J]. 楊冬梅,王學(xué)敏,高洪文,Dzyubenko Nikolay,Chapurin Vladimir,韓永增,宋清曉,董潔. 草地學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
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[3]白樺木質(zhì)素合成苯丙氨酸途徑相關(guān)酶基因的表達(dá)和功能分析[D]. 宋福南.東北林業(yè)大學(xué) 2009
[4]白樺木質(zhì)素生物合成酶基因分離及遺傳轉(zhuǎn)化的研究[D]. 劉雪梅.東北林業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水曲柳與暴馬丁香體胚發(fā)生褐化外植體的生理生化狀態(tài)的研究[D]. 崔雪梅.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[2]白樺BpCCR基因的功能研究和應(yīng)力木轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張巖.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]人工授力樹干楊樹應(yīng)拉木內(nèi)源激素分布規(guī)律及主要木材性質(zhì)的研究[D]. 劉群燕.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[4]苜蓿抗逆基因的cDNA克隆和轉(zhuǎn)基因煙草功能的初步驗(yàn)證[D]. 曾光.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]小黑楊應(yīng)拉木莖形成層cDNA文庫構(gòu)建及相關(guān)基因表達(dá)分析[D]. 趙桂媛.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[6]桑樹苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及生物信息學(xué)分析[D]. 張樂偉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[7]沙冬青低溫誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化煙草及轉(zhuǎn)基因植物的抗寒性研究[D]. 陳奕吟.北京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3658653
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