大豆花色素的合成過(guò)程中是由許多基因控制的,其中W₄基因控制了大豆花和下胚軸的顏色,編碼二氫黃酮還原酶。大豆植株含有野生型的W₄基因時(shí),大豆植株開(kāi)紫色花,下胚軸也是紫色。W₄基因突變?yōu)榧兒想[型w₄基因時(shí),大豆植株開(kāi)白色花,下胚軸是綠色。在大豆不穩(wěn)定系發(fā)現(xiàn)大豆花色和下胚軸的顏色是雜斑（葉片有白色和紫色斑點(diǎn)）。后來(lái)證明是由于大豆中的活性轉(zhuǎn)座子Tgm9（Transposon Glycine max）插入DFR2基因?qū)е碌�。大豆轉(zhuǎn)座子Tgm9的全長(zhǎng)約為20 kb,屬于CACTA型的活性轉(zhuǎn)座子。由包含有末端反向重復(fù)序列的非自主轉(zhuǎn)座子元件和轉(zhuǎn)座酶元件構(gòu)成。Tgm9有27個(gè)外顯子以及2個(gè)開(kāi)放閱讀框ORF1和ORF2,分別編碼轉(zhuǎn)座酶GmTNP2（1060 aa）和GmTNP1（750 aa）。其結(jié)構(gòu)完整,序列明確,但是其轉(zhuǎn)座機(jī)制仍然不清楚。將轉(zhuǎn)座酶GmTNP2保守的蛋白序列進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),GmTNP2與金魚(yú)草Tam1的TNP2有32%的相似性,與玉米En/Spm的TNPD有46%的相似性。因此推測(cè)大豆轉(zhuǎn)座子Tgm9的轉(zhuǎn)... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

轉(zhuǎn)座子的分類(lèi)

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文6元件的拷貝數(shù)不超過(guò)10。因此Tgm9像大多數(shù)CACTA型的轉(zhuǎn)座子一樣，是低拷貝的轉(zhuǎn)座元件[45]�；钴S的低拷貝的內(nèi)源性轉(zhuǎn)座子在基因克隆以及功能基因組學(xué)研究等方面是有用的工具[59]。遺傳數(shù)據(jù)表明，根壞死（necroticroot，rn），雄性不育和雌性不育(st8)等遺傳突變[60][61][62]很可能是由于轉(zhuǎn)座子Tgm9的插入導(dǎo)致[63]。因此高度活躍的大豆轉(zhuǎn)座子Tgm9促進(jìn)了大豆功能基因組學(xué)的研究。圖1-2Tgm9轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)Fig.1-2StructureoftheTgm9element1.3本課題研究的目的意義大豆是世界上主要的農(nóng)作物之一，含有豐富的蛋白質(zhì)（大約40%）和油脂（大約20%），因此大豆是人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)以及牲口和水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料的重要來(lái)源[64]。近幾年，在開(kāi)發(fā)大豆基因組資源方面取得了很大的進(jìn)步，包括對(duì)大豆全基因組的測(cè)序�，F(xiàn)在已經(jīng)確定了大豆中許多的基因，但是其功能還有很多是未知的。T-DNA插入構(gòu)建突變體庫(kù)以及轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽是研究未知基因功能的重要手段，目前T-DNA插入構(gòu)建突變體庫(kù)在擬南芥中已經(jīng)被有效的利用[65]。來(lái)自玉米（Ac/Ds）、水稻（mPing）、煙草（Tn1）中活躍的外源轉(zhuǎn)座子目前也被用來(lái)研究大豆的基因功能[66][67][68]。但是T-DNA插入構(gòu)建突變體庫(kù)以及轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽這些技術(shù)都需要基因的轉(zhuǎn)化，然而大豆中基因轉(zhuǎn)化的效率很低。在大豆中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些內(nèi)源性的轉(zhuǎn)座子[45]。在這些轉(zhuǎn)座子中，Tgm9是唯一發(fā)現(xiàn)的具有活性的內(nèi)源性的大豆轉(zhuǎn)座子，利用大豆內(nèi)源轉(zhuǎn)座子構(gòu)建大豆轉(zhuǎn)座子突變體庫(kù)是分析大豆基因功能的強(qiáng)有力手段[69][70]。Tgm9具有完整的結(jié)構(gòu)，并且其序列也比較清楚。但是到目前為止，其轉(zhuǎn)座機(jī)制還不清楚，將轉(zhuǎn)座酶的保守序列進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)其與玉米En/Spm具有很高的相似性。因此我們推測(cè)他們的轉(zhuǎn)座機(jī)制類(lèi)似。轉(zhuǎn)座機(jī)制如下圖1-3所示。

第一章前言7圖1-3Tgm9轉(zhuǎn)座子的切除機(jī)制Fig.1-3ModelforexcisionofTgm91.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了解大豆轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座元件之間的相互作用，首先通過(guò)將轉(zhuǎn)座元件轉(zhuǎn)入擬南芥突變體（im以及gun5）中來(lái)了解其活性。選擇以擬南芥im和gun5植株作為研究材料，主要的原因有1、植株表型容易觀察。2、擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化比較容易。沒(méi)有選擇大豆植株作為材料的主要原因是大豆的轉(zhuǎn)基因比較困難。我們預(yù)期是想要建立一個(gè)以PTOX或Gun5作為報(bào)告基因來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)座子是否跳走的系統(tǒng)，為在大豆中研究轉(zhuǎn)座子的機(jī)制建立基矗其次通過(guò)煙草瞬時(shí)表達(dá)來(lái)探究轉(zhuǎn)座元件之間的相互作用。目前我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)通過(guò)雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)（bimolecularfluorescencecomplementation，BiFC）探究了轉(zhuǎn)座酶TNP1與TNP2的相互作用，本研究主要通過(guò)煙草瞬時(shí)表達(dá)探究轉(zhuǎn)座酶與非自主轉(zhuǎn)座子的相互作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖1-4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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