小桐子作為一種新興的能源植物,因其種子含油量高,油質(zhì)近似柴油,受到了廣泛的關(guān)注。作為熱帶起源的樹種,低溫和干旱成為限制其地域分布和產(chǎn)量的主要因素。脯氨酸和甜菜堿是兩種有特殊功效的代謝相容性物質(zhì),也是植物中最重要的滲透調(diào)節(jié)劑。研究表明,滲透和低溫脅迫可誘導(dǎo)植物體內(nèi)積累大量的脯氨酸,但對其具體的調(diào)控機理還報導(dǎo)較少。脫落酸(abscisic acid,ABA)是植物感應(yīng)逆境脅迫的信號分子,作為重要的脅迫激素在植物感受逆境脅迫信號、提高其抗逆性起著重要作用。另有研究表明,ABA參與了逆境脅迫下脯氨酸和甜菜堿積累的調(diào)控過程,但是ABA促進低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸和甜菜堿積累及增強其耐冷性的機制還不清楚。本研究以小桐子幼苗為實驗材料,研究了ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸和甜菜堿積累的影響,以及滲透脅迫對小桐子幼苗脯氨酸積累及其代謝途徑的影響,并克隆了相關(guān)基因的編碼區(qū)(Coding sequences,CDS),對其進行了生物信息學(xué)分析及功能的初步鑒定。主要結(jié)果如下:1.ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸積累及其代謝途徑的影響低溫脅迫(5℃)可促進小桐子幼苗體內(nèi)脯氨酸的積累,上調(diào)P5CS和OA...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略表
第1章 研究背景與綜述
    1.1 脯氨酸和甜菜堿在植物響應(yīng)和適應(yīng)逆境脅迫中的作用
        1.1.1 脯氨酸在植物響應(yīng)和適應(yīng)逆境脅迫中的作用
        1.1.2 甜菜堿在植物響應(yīng)和適應(yīng)逆境脅迫中的作用
    1.2 ABA對逆境脅迫下植物脯氨酸代謝的調(diào)控
        1.2.1 高等植物體內(nèi)脯氨酸代謝的合成和降解途徑
        1.2.2 ABA對逆境脅迫下植物體內(nèi)脯氨酸代謝和積累的影響
    1.3 ABA對逆境脅迫下植物甜菜堿代謝的調(diào)控
        1.3.1 高等植物體內(nèi)甜菜堿代謝的合成和降解途徑
        1.3.2 ABA對逆境脅迫下植物體內(nèi)甜菜堿代謝和積累的影響
    1.4 植物對逆境響應(yīng)和適應(yīng)的相關(guān)基因的分離鑒定
    1.5 低溫和干旱是限制小桐子廣泛分布的主要因素
    1.6 本論文的研究目的及意義
第2章 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸積累及其代謝途徑的影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料及培養(yǎng)
        2.2.2 低溫脅迫
        2.2.3 脯氨酸含量及其代謝關(guān)鍵酶活性的測定
        2.2.4 RNA提取和RT-qPCR
        2.2.5 數(shù)據(jù)處理
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 不同濃度ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸含量的影響
        2.3.2 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗脯氨酸代謝關(guān)鍵酶活性的影響
        2.3.3 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗JcP5CS基因表達的影響
    2.4 討論
第3章 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗耐冷性及甜菜堿積累的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 材料及培養(yǎng)
        3.2.2 低溫脅迫
        3.2.3 測定方法
            3.2.3.1 存活率測定
            3.2.3.2 電解質(zhì)滲漏率、丙二醛(MDA)含量和根系活力的測定
            3.2.3.3 甜菜堿含量和BADH酶活性的測定
            3.2.3.4 RNA提取和RT-qPCR
        3.2.4 數(shù)據(jù)處理
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗耐冷性的影響
        3.3.2 ABA對低溫脅迫下小桐子幼苗甜菜堿積累的影響
    3.4 討論
第4章 滲透脅迫對小桐子幼苗脯氨酸積累及其代謝途徑的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和方法
        4.2.1 材料及培養(yǎng)
        4.2.2 PEG模擬滲透脅迫
        4.2.3 脯氨酸含量及其代謝關(guān)鍵酶活性的測定
        4.2.4 RNA提取和RT-PCR分析
        4.2.5 數(shù)據(jù)處理
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 不同濃度PEG 6000處理對小桐子幼苗脯氨酸含量的影響
        4.3.2 10%和15% PEG 6000處理對小桐子幼苗脯氨酸含量的影響
        4.3.3 10%和15% PEG 6000處理對小桐子幼苗脯氨酸代謝關(guān)鍵酶活性的影響
        4.3.4 10% PEG 6000處理下小桐子幼苗脯氨酸代謝關(guān)鍵酶基因的表達差異
    4.4 討論
第5章 小桐子抗逆相關(guān)基因的克隆及其重組酵母的抗逆功能分析
    5.1 引言
    5.2 材料
        5.2.1 大腸桿菌
        5.2.2 酵母菌
        5.2.3 克隆載體與表達載體
        5.2.4 主要的試劑和耗材
            5.2.4.1 生化試劑與分子生物學(xué)試劑
            5.2.4.2 常用試劑配制
            5.2.4.3 主要儀器設(shè)備
    5.3 實驗方法
        5.3.1 酵母感受態(tài)細胞制備
        5.3.2 JcICE1與JcOAT基因CDS的克隆
        5.3.3 酵母表達載體pYES2-Jc ICE1/Jc OAT的構(gòu)建
        5.3.4 重組質(zhì)粒p YES2-Jc ICE1/Jc OAT的酵母轉(zhuǎn)化及鑒定
        5.3.5 pYES2-Jc ICE1/Jc OAT重組酵母菌的抗逆境分析
        5.3.6 各逆境脅迫下重組酵母的生長曲線繪制
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 JcICE1與JcOAT基因CDS的克隆
        5.4.2 基因的生物信息學(xué)分析
        5.4.3 酵母表達載體的構(gòu)建及鑒定
        5.4.4 重組酵母菌的抗逆性分析
    5.5 討論
第6章 小桐子熱穩(wěn)定蛋白基因JcSP1的克隆及其轉(zhuǎn)基因煙草抗逆性分析
    6.1 引言
    6.2 材料
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 主要試劑和耗材
            6.2.2.1 生化和分子生物學(xué)試劑
            6.2.2.2 培養(yǎng)基的配制
            6.2.2.3 激素和抗生素
    6.3 實驗方法
        6.3.1 煙草種子的消毒及無菌苗培養(yǎng)
        6.3.2 煙草基因組DNA提取
        6.3.3 轉(zhuǎn)基因煙草半定量RT-PCR
        6.3.4 農(nóng)桿菌感受態(tài)細胞的制備
        6.3.5 SP1植物轉(zhuǎn)化載體的構(gòu)建
            6.3.5.1 全長JcSP1基因CDS的擴增
            6.3.5.2 載體片段pCAMBIA3301的制備
            6.3.5.3 連接、轉(zhuǎn)化及鑒定
        6.3.6 質(zhì)粒pCAMBIA3301-JcSP1轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌感受態(tài)細胞及轉(zhuǎn)化子鑒定
        6.3.7 轉(zhuǎn)化煙草的農(nóng)桿菌培養(yǎng)
        6.3.8 葉盤法轉(zhuǎn)化煙草及轉(zhuǎn)基因煙草的無菌培養(yǎng)
        6.3.9 JcSP1轉(zhuǎn)基因煙草植株的鑒定
        6.3.10 JcSP1轉(zhuǎn)基因煙草植株室外培養(yǎng)
        6.3.11 JcSP1當(dāng)代轉(zhuǎn)基因煙草植株的RT-PCR分析
        6.3.12 JcSP1轉(zhuǎn)基因煙草T1代種子的抗逆性實驗
            6.3.12.1 溫度脅迫處理
            6.3.12.2 鹽脅迫和滲透脅迫處理
    6.4 結(jié)果與分析
        6.4.1 JcSP1植物表達載體的構(gòu)建
        6.4.2 JcSP1基因核酸序列分析
            6.4.2.1 JcSP1基因DNA序列分析
            6.4.2.2 JcSP1氨基酸序列保守區(qū)域鑒定
        6.4.3 JcSP1葉盤法轉(zhuǎn)化煙草及無菌培養(yǎng)
        6.4.4 JcSP1轉(zhuǎn)基因煙草植株的鑒定
        6.4.5 JcSP1 T0代轉(zhuǎn)基因煙草植株RT-PCR分析
        6.4.6 JcSP1轉(zhuǎn)基因煙草植株的室外培養(yǎng)
        6.4.7 JcSP1 T1代轉(zhuǎn)基因煙草種子在逆境脅迫下萌發(fā)的初步分析
    6.5 討論
第7章 研究結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻
致謝
課題資助及論文發(fā)表情況



本文編號：3756935