巴西橡膠樹(shù)PEBP家族成員的克隆及功能分析
發(fā)布時(shí)間:2023-02-23 10:10
開(kāi)花是高等植物延續(xù)后代的一個(gè)非常重要的過(guò)程。研究表明編碼磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白的PEBP基因家族成員在高等植物中對(duì)開(kāi)花轉(zhuǎn)變的調(diào)控起著關(guān)鍵的作用。橡膠樹(shù)(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)屬于大戟科多年生木本植物,是目前7500多種產(chǎn)膠植物中最重要的天然橡膠生產(chǎn)者。橡膠樹(shù)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆境脅迫新品種的選育一直以來(lái)都依賴于傳統(tǒng)的雜交育種,但由于橡膠樹(shù)生長(zhǎng)緩慢,從胚后發(fā)育的童期到開(kāi)花需要很多年的時(shí)間,而且有些性狀只有在成年期才能表現(xiàn)出來(lái),這將嚴(yán)重阻礙橡膠樹(shù)育種的進(jìn)程。因此,分子手段的實(shí)施對(duì)新品種選育和改良、縮短育種進(jìn)程將起到非常重要的作用。在本研究中,橡膠樹(shù)PEBP基因家族成員的克隆及其生物學(xué)功能的研究和探索,明確其在橡膠樹(shù)開(kāi)花轉(zhuǎn)變過(guò)程中的作用,為利用分子育種技術(shù)加快橡膠樹(shù)新品的培育奠定基礎(chǔ)。我們的研究結(jié)果主要有以下幾方面:1.我們從橡膠樹(shù)中一共克隆了 8個(gè)PEBP基因家族成員,分別命名為HbFT1、HbFT2、HbTFL1-1、HbTFL1-2、HbTFL1-3、HbCEN1、HbCEN2 和 HbMFT1。除了HbCEN1基因以外(它包含4個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含...
【文章頁(yè)數(shù)】:154 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 自主調(diào)控途徑
1.2 春化途徑
1.3 光周期調(diào)控途徑
1.4 GA調(diào)控途徑
1.5 花成素
1.6 擬南芥FT基因表達(dá)調(diào)控
1.7 不同植物中FT同源基因的功能
1.8 PEBP家族
1.9 TFL1/CEN-LIKE基因
1.10 TFL1/CEN-LIKE基因調(diào)控開(kāi)花機(jī)理
1.11 橡膠樹(shù)概況
1.12 研究意義
1.13 本研究技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用的菌體及載體
2.1.3 實(shí)驗(yàn)器材
2.1.4 常用的試劑與藥品
2.1.5 引物
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 PEBP家族成員的獲得
2.2.2 引物設(shè)計(jì)
2.2.3 巴西橡膠樹(shù)RNA的提取
2.2.4 總RNA的消化及純化
2.2.5 RNA純度和質(zhì)量檢測(cè)
2.2.6 反轉(zhuǎn)錄
2.2.7 PEBP 3' UTR的獲得
2.2.8 3'RACE產(chǎn)物膠回收
2.2.9 回收片段的TA連接
2.2.10 菌液PCR陽(yáng)性檢測(cè)和測(cè)序
2.2.11 PEBP家族成員5'UTR的獲得
2.2.12 巴西橡膠樹(shù)基因組DNA提取(用于大量提取)
2.2.13 PEBP家族成員基因全長(zhǎng)及其ORF的獲得
2.2.14 PEBP家族成員的生物信息學(xué)分析
2.2.15 PEBP家族成員啟動(dòng)子擴(kuò)增
2.2.16 啟動(dòng)子生物信息學(xué)分析
2.2.17 質(zhì)粒提取
2.2.18 PEBP家族成員在巴西橡膠樹(shù)和轉(zhuǎn)基因擬南芥中的表達(dá)分析
2.2.19 用于HbMFT1基因表達(dá)分析的樣品采集
2.2.20 用于TFL1/CEN-like基因qRT-PCR的樣品采集
2.2.21 用于FT-like基因qRT-PCR基因的樣品采集
2.2.22 用于轉(zhuǎn)化野生型擬南芥植物過(guò)表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.23 用于轉(zhuǎn)化擬南芥tfl1-1或者ft-10突變體植物過(guò)表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.24 PEBP家族成員啟動(dòng)子與GUS基因重組植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.25 根癌農(nóng)桿菌GV3101(90RK)和GV3101(90)感受態(tài)細(xì)胞的制備
2.2.26 pXCS-PEBP質(zhì)粒電擊轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌GV3101 (90RK)感受態(tài)細(xì)胞
2.2.27 pPEBP::GUS質(zhì)粒電擊轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌GV3101 (90)感受態(tài)細(xì)胞
2.2.28 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.29 轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選
2.2.30 轉(zhuǎn)野生型擬南芥的Southern blot分析
2.2.31 轉(zhuǎn)HbMFT1基因擬南芥表型分析
2.2.32 ABA對(duì)pHbMFT1::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥的處理
2.2.33 GUS染色
3 結(jié)果與分析
3.1 橡膠樹(shù)HBMFT1基因研究結(jié)果與分析
3.1.1 橡膠樹(shù)HbMFT1的獲得
3.1.2 橡膠樹(shù)HbMFT1蛋白進(jìn)化樹(shù)分析
3.1.3 橡膠樹(shù)HbMFT1表達(dá)分析
3.1.4 HbMFT1基因啟動(dòng)子克隆及啟動(dòng)子元件分析
3.1.5 橡膠樹(shù)HbMFT1在不同光周期和溫度條件下的表達(dá)模式
3.1.6 pHbMFT1::GUS在轉(zhuǎn)基因擬南芥中的表達(dá)模式
3.1.7 在轉(zhuǎn)基因擬南芥中ABA對(duì)pHbMFT1::GUS活性的影響
3.1.8 過(guò)表達(dá)35S::HbMFT1對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子萌發(fā)和小苗生長(zhǎng)的影響
3.1.9 過(guò)表達(dá)35S::HbMFT1對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥開(kāi)花的影響
3.1.10 HbMFT1基因過(guò)表達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)的影響
3.2 橡膠樹(shù)TFL1/CEN-LIKE基因研究結(jié)果與分析
3.2.1 TFL1/CEN-like基因的克隆與基因組結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 TFL1/CEN-like蛋白進(jìn)化樹(shù)分析
3.2.3 TFL1/CEN-like基因表達(dá)模式分析
3.2.4 TFL1/CEN-like基因一天中不同的表達(dá)模式分析
3.2.5 TFL1/CEN-like基因在野生型擬南芥中過(guò)表達(dá)延遲開(kāi)花并改變表型
3.2.6 TFL1/CEN-like基因轉(zhuǎn)化擬南芥tfl1-1突變體引起表型恢復(fù)
3.2.7 TFL1/CEN-like基因啟動(dòng)子順式作用元件分析
3.2.8 TFL1/CEN-like基因啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)基因擬南芥中GUS活性分析
3.3 橡膠樹(shù)FT-LIKE基因研究結(jié)果與分析
3.3.1 FT-like基因的克隆
3.3.2 FT-like蛋白同源性及進(jìn)化樹(shù)分析
3.3.3 橡膠樹(shù)2個(gè)FT-like基因組織特異性表達(dá)分析
3.3.4 FT-like基因在不同季節(jié)的表達(dá)變化
3.3.5 不同光周期和溫度對(duì)FT-like基因表達(dá)的影響
3.3.6 在野生型擬南芥中過(guò)表達(dá)35S::HbFT1和35S::HbFT2引起早花表型
3.3.7 過(guò)表達(dá)FT-like基因挽救擬南芥ft-10突變表型
3.3.8 FT-like基因啟動(dòng)子順式作用元件分析
3.3.9 FT-like基因啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)基因擬南芥中GUS活性分析
4 討論
4.1 關(guān)于橡膠樹(shù)HBMFT1基因及其啟動(dòng)子的研究
4.2 關(guān)于橡膠樹(shù)5個(gè)TFL1/CEN-LIKE基因及其啟動(dòng)子的研究
4.3 關(guān)于橡膠樹(shù)2個(gè)FT-LIKE基因及其啟動(dòng)子的研究
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
ABBREVIATIONS
附圖
附表
在讀博士期間科研成果
致謝
本文編號(hào):3748331
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
Abstract
1 引言
1.1 自主調(diào)控途徑
1.2 春化途徑
1.3 光周期調(diào)控途徑
1.4 GA調(diào)控途徑
1.5 花成素
1.6 擬南芥FT基因表達(dá)調(diào)控
1.7 不同植物中FT同源基因的功能
1.8 PEBP家族
1.9 TFL1/CEN-LIKE基因
1.10 TFL1/CEN-LIKE基因調(diào)控開(kāi)花機(jī)理
1.11 橡膠樹(shù)概況
1.12 研究意義
1.13 本研究技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用的菌體及載體
2.1.3 實(shí)驗(yàn)器材
2.1.4 常用的試劑與藥品
2.1.5 引物
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 PEBP家族成員的獲得
2.2.2 引物設(shè)計(jì)
2.2.3 巴西橡膠樹(shù)RNA的提取
2.2.4 總RNA的消化及純化
2.2.5 RNA純度和質(zhì)量檢測(cè)
2.2.6 反轉(zhuǎn)錄
2.2.7 PEBP 3' UTR的獲得
2.2.8 3'RACE產(chǎn)物膠回收
2.2.9 回收片段的TA連接
2.2.10 菌液PCR陽(yáng)性檢測(cè)和測(cè)序
2.2.11 PEBP家族成員5'UTR的獲得
2.2.12 巴西橡膠樹(shù)基因組DNA提取(用于大量提取)
2.2.13 PEBP家族成員基因全長(zhǎng)及其ORF的獲得
2.2.14 PEBP家族成員的生物信息學(xué)分析
2.2.15 PEBP家族成員啟動(dòng)子擴(kuò)增
2.2.16 啟動(dòng)子生物信息學(xué)分析
2.2.17 質(zhì)粒提取
2.2.18 PEBP家族成員在巴西橡膠樹(shù)和轉(zhuǎn)基因擬南芥中的表達(dá)分析
2.2.19 用于HbMFT1基因表達(dá)分析的樣品采集
2.2.20 用于TFL1/CEN-like基因qRT-PCR的樣品采集
2.2.21 用于FT-like基因qRT-PCR基因的樣品采集
2.2.22 用于轉(zhuǎn)化野生型擬南芥植物過(guò)表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.23 用于轉(zhuǎn)化擬南芥tfl1-1或者ft-10突變體植物過(guò)表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.24 PEBP家族成員啟動(dòng)子與GUS基因重組植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.25 根癌農(nóng)桿菌GV3101(90RK)和GV3101(90)感受態(tài)細(xì)胞的制備
2.2.26 pXCS-PEBP質(zhì)粒電擊轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌GV3101 (90RK)感受態(tài)細(xì)胞
2.2.27 pPEBP::GUS質(zhì)粒電擊轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌GV3101 (90)感受態(tài)細(xì)胞
2.2.28 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.29 轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選
2.2.30 轉(zhuǎn)野生型擬南芥的Southern blot分析
2.2.31 轉(zhuǎn)HbMFT1基因擬南芥表型分析
2.2.32 ABA對(duì)pHbMFT1::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥的處理
2.2.33 GUS染色
3 結(jié)果與分析
3.1 橡膠樹(shù)HBMFT1基因研究結(jié)果與分析
3.1.1 橡膠樹(shù)HbMFT1的獲得
3.1.2 橡膠樹(shù)HbMFT1蛋白進(jìn)化樹(shù)分析
3.1.3 橡膠樹(shù)HbMFT1表達(dá)分析
3.1.4 HbMFT1基因啟動(dòng)子克隆及啟動(dòng)子元件分析
3.1.5 橡膠樹(shù)HbMFT1在不同光周期和溫度條件下的表達(dá)模式
3.1.6 pHbMFT1::GUS在轉(zhuǎn)基因擬南芥中的表達(dá)模式
3.1.7 在轉(zhuǎn)基因擬南芥中ABA對(duì)pHbMFT1::GUS活性的影響
3.1.8 過(guò)表達(dá)35S::HbMFT1對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子萌發(fā)和小苗生長(zhǎng)的影響
3.1.9 過(guò)表達(dá)35S::HbMFT1對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥開(kāi)花的影響
3.1.10 HbMFT1基因過(guò)表達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)的影響
3.2 橡膠樹(shù)TFL1/CEN-LIKE基因研究結(jié)果與分析
3.2.1 TFL1/CEN-like基因的克隆與基因組結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 TFL1/CEN-like蛋白進(jìn)化樹(shù)分析
3.2.3 TFL1/CEN-like基因表達(dá)模式分析
3.2.4 TFL1/CEN-like基因一天中不同的表達(dá)模式分析
3.2.5 TFL1/CEN-like基因在野生型擬南芥中過(guò)表達(dá)延遲開(kāi)花并改變表型
3.2.6 TFL1/CEN-like基因轉(zhuǎn)化擬南芥tfl1-1突變體引起表型恢復(fù)
3.2.7 TFL1/CEN-like基因啟動(dòng)子順式作用元件分析
3.2.8 TFL1/CEN-like基因啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)基因擬南芥中GUS活性分析
3.3 橡膠樹(shù)FT-LIKE基因研究結(jié)果與分析
3.3.1 FT-like基因的克隆
3.3.2 FT-like蛋白同源性及進(jìn)化樹(shù)分析
3.3.3 橡膠樹(shù)2個(gè)FT-like基因組織特異性表達(dá)分析
3.3.4 FT-like基因在不同季節(jié)的表達(dá)變化
3.3.5 不同光周期和溫度對(duì)FT-like基因表達(dá)的影響
3.3.6 在野生型擬南芥中過(guò)表達(dá)35S::HbFT1和35S::HbFT2引起早花表型
3.3.7 過(guò)表達(dá)FT-like基因挽救擬南芥ft-10突變表型
3.3.8 FT-like基因啟動(dòng)子順式作用元件分析
3.3.9 FT-like基因啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)基因擬南芥中GUS活性分析
4 討論
4.1 關(guān)于橡膠樹(shù)HBMFT1基因及其啟動(dòng)子的研究
4.2 關(guān)于橡膠樹(shù)5個(gè)TFL1/CEN-LIKE基因及其啟動(dòng)子的研究
4.3 關(guān)于橡膠樹(shù)2個(gè)FT-LIKE基因及其啟動(dòng)子的研究
5 結(jié)論
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