茶樹SnRK2家族基因的鑒定及CsSnRK2.5的功能研究
發(fā)布時間:2021-12-28 00:02
茶樹[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]起源于我國西南地區(qū),是我國重要的經(jīng)濟作物之一,喜好在濕潤、溫和的酸性環(huán)境中生長。近年來,極端天氣頻發(fā),“倒春寒”、持續(xù)干旱、高溫等不利條件嚴(yán)重影響了茶樹的正常生長和代謝,降低了茶葉的品質(zhì),因此培育抗逆茶樹品種是當(dāng)前茶樹育種的主要目標(biāo)之一,然而,茶樹抗逆機制的研究還處于起步階段,鑒定的抗逆相關(guān)基因還很有限。植物中蔗糖非酵解I型相關(guān)激酶2(Sucrose non-fermenting 1-related protein kinases 2;SnRK2)與植物非生物脅迫響應(yīng)及ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)。本研究基于全基因組水平對茶樹中的SnRK2成員進行了鑒定,分析了它們在組織發(fā)育、ABA信號以及滲透脅迫中的表達模式,對其編碼的蛋白進行了亞細(xì)胞定位分析,還將CsSnRK2.5在擬南芥中進行過表達,初步探究了其在干旱脅迫下的功能。取得的主要結(jié)果如下:1.利用茶樹基因組數(shù)據(jù)庫,鑒定出了8個茶樹SnRK2基因,依次命名為CsSnRK2.1-CsSnRK2.8;蚪Y(jié)構(gòu)分析表明,茶樹SnRK2s具有較為保守的基因結(jié)構(gòu),所有成員均含有9個外顯...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 植物對非生物脅迫的響應(yīng)
1.2.1 脅迫信號的感知
1.2.2 脅迫信號的傳遞
1.2.3 抗逆反應(yīng)的發(fā)生
1.3 ABA與植物非生物脅迫
1.4 植物中的SnRK2 蛋白激酶
1.4.1 植物中SnRK2 成員的數(shù)目
1.4.2 SnRK2 的結(jié)構(gòu)與分類
1.4.3 SnRK2 與滲透脅迫
1.4.4 SnRK2活性的調(diào)控
1.4.5 SnRK2 的底物
1.5 本研究的目的及意義
第二章 茶樹SnRK2 家族基因的鑒定、表達分析及亞細(xì)胞定位
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 酶和試劑
2.1.3 實驗菌株及載體
2.1.4 引物
2.1.5 主要儀器
2.1.6 培養(yǎng)基及營養(yǎng)液
2.2 方法
2.2.1 茶苗的培養(yǎng)及處理
2.2.2 茶樹SnRK2 蛋白的全基因組鑒定
2.2.3 茶樹SnRK2 生物信息學(xué)分析
2.2.4 茶樹總RNA提取和c DNA合成
2.2.5 PCR擴增及目的片段回收
2.2.6 T載體連接
2.2.7 轉(zhuǎn)化、涂板和菌液檢測
2.2.8 質(zhì)粒提取
2.2.9 實時熒光定量PCR
2.2.10 亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建
2.2.11 重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.12 農(nóng)桿菌侵染洋蔥表皮細(xì)胞
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 茶樹SnRK2 蛋白激酶成員的確定
2.3.2 不同物種SnRK2 的進化分析
2.3.3 基因結(jié)構(gòu)分析和motif分析
2.3.4 茶樹SnRK2 在不同組織中的表達分析
2.3.5 茶樹SnRK2對ABA信號的響應(yīng)
2.3.6 茶樹SnRK2對PEG的響應(yīng)
2.3.7 茶樹SnRK2對NaCl脅迫的響應(yīng)
2.3.8 茶樹SnRK2 的亞細(xì)胞定位
2.4 討論
第三章 茶樹CsSnRK2.5 的功能分析
3.1 材料與試劑
3.1.1 植物材料
3.1.2 酶和試劑
3.1.3 菌株及載體
3.1.4 主要儀器
3.1.5 引物
3.1.6 培養(yǎng)基及試劑
3.2 方法
3.2.1 CsSnRK2.5 序列分析
3.2.2 載體構(gòu)建
3.2.3 定點突變
3.2.4 酵母雙雜交(Y2H)
3.2.5 SDS-PAGE分析
3.2.6 原核蛋白的誘導(dǎo)表達及His標(biāo)簽蛋白純化
3.2.7 CsSnRK2.5 自激活分析
3.2.8 擬南芥種植及花序侵染
3.2.9 轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定
3.2.10 擬南芥干旱處理及生理指標(biāo)測定
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 CsSnRK2.5 序列分析
3.3.2 CsSnRK2.5與A類 PP2C相互作用
3.3.3 Ser177 突變影響CsSnRK2.5 的自激活活性
3.3.4 CsSnRK2.5 在干旱脅迫下的功能分析
3.4 討論
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄
1 本研究中基因的CDS序列
2 本文主要載體信息
3 重疊延伸PCR介導(dǎo)的定點突變
4 培養(yǎng)基及相關(guān)試劑的配制
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ZmOST1 mediates abscisic acid regulation of guard cell ion channels and drought stress responses[J]. Qiqi Wu,Mei Wang,Jianlin Shen,Donghua Chen,Yu Zheng,Wei Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(04)
[2]華安縣氣候條件對鐵觀音春茶產(chǎn)量的影響分析[J]. 曾新暉,黃新洲,楊富曾,林詩詩,李南杰. 福建熱作科技. 2019(01)
[3]貴州茶葉產(chǎn)業(yè)對區(qū)域經(jīng)濟增長影響研究[J]. 屠麗. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息. 2018(17)
[4]福建茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議[J]. 趙慧. 發(fā)展研究. 2018(06)
[5]茶園“倒春寒”防控技術(shù)[J]. 韓文炎,李鑫,顏鵬,張麗平,張?zhí)m. 中國茶葉. 2018(02)
[6]植物MAPK級聯(lián)在逆境脅迫響應(yīng)中的作用研究進展[J]. 林俐,吳健. 分子植物育種. 2018(01)
[7]逆境脅迫下植物MAPK級聯(lián)反應(yīng)途徑研究新進展[J]. 單鴻軒,付暢. 核農(nóng)學(xué)報. 2017(04)
[8]植物SnRK2基因家族研究進展[J]. 宋雪晴,諸葛強. 分子植物育種. 2016(04)
[9]植物SnRK家族的研究進展[J]. 孔偉勝,劉言,王林娟,李勝飛,張海榮. 植物生理學(xué)報. 2016(04)
[10]茶樹良種云抗10號推廣表現(xiàn)及栽培技術(shù)要點[J]. 李光濤,侯建榮,梁濤,徐玫,楊斌. 熱帶農(nóng)業(yè)科技. 2016(01)
博士論文
[1]蛋白激酶OST1調(diào)控擬南芥響應(yīng)低溫脅迫的分子機制[D]. 丁楊林.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]玉米逆境脅迫響應(yīng)基因ZmSnRK2.11、ZmCBL9及ZmCBL10的功能分析[D]. 張凡.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子的功能研究[D]. 張立超.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
本文編號:3553003
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 植物對非生物脅迫的響應(yīng)
1.2.1 脅迫信號的感知
1.2.2 脅迫信號的傳遞
1.2.3 抗逆反應(yīng)的發(fā)生
1.3 ABA與植物非生物脅迫
1.4 植物中的SnRK2 蛋白激酶
1.4.1 植物中SnRK2 成員的數(shù)目
1.4.2 SnRK2 的結(jié)構(gòu)與分類
1.4.3 SnRK2 與滲透脅迫
1.4.4 SnRK2活性的調(diào)控
1.4.5 SnRK2 的底物
1.5 本研究的目的及意義
第二章 茶樹SnRK2 家族基因的鑒定、表達分析及亞細(xì)胞定位
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 酶和試劑
2.1.3 實驗菌株及載體
2.1.4 引物
2.1.5 主要儀器
2.1.6 培養(yǎng)基及營養(yǎng)液
2.2 方法
2.2.1 茶苗的培養(yǎng)及處理
2.2.2 茶樹SnRK2 蛋白的全基因組鑒定
2.2.3 茶樹SnRK2 生物信息學(xué)分析
2.2.4 茶樹總RNA提取和c DNA合成
2.2.5 PCR擴增及目的片段回收
2.2.6 T載體連接
2.2.7 轉(zhuǎn)化、涂板和菌液檢測
2.2.8 質(zhì)粒提取
2.2.9 實時熒光定量PCR
2.2.10 亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建
2.2.11 重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.12 農(nóng)桿菌侵染洋蔥表皮細(xì)胞
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 茶樹SnRK2 蛋白激酶成員的確定
2.3.2 不同物種SnRK2 的進化分析
2.3.3 基因結(jié)構(gòu)分析和motif分析
2.3.4 茶樹SnRK2 在不同組織中的表達分析
2.3.5 茶樹SnRK2對ABA信號的響應(yīng)
2.3.6 茶樹SnRK2對PEG的響應(yīng)
2.3.7 茶樹SnRK2對NaCl脅迫的響應(yīng)
2.3.8 茶樹SnRK2 的亞細(xì)胞定位
2.4 討論
第三章 茶樹CsSnRK2.5 的功能分析
3.1 材料與試劑
3.1.1 植物材料
3.1.2 酶和試劑
3.1.3 菌株及載體
3.1.4 主要儀器
3.1.5 引物
3.1.6 培養(yǎng)基及試劑
3.2 方法
3.2.1 CsSnRK2.5 序列分析
3.2.2 載體構(gòu)建
3.2.3 定點突變
3.2.4 酵母雙雜交(Y2H)
3.2.5 SDS-PAGE分析
3.2.6 原核蛋白的誘導(dǎo)表達及His標(biāo)簽蛋白純化
3.2.7 CsSnRK2.5 自激活分析
3.2.8 擬南芥種植及花序侵染
3.2.9 轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定
3.2.10 擬南芥干旱處理及生理指標(biāo)測定
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 CsSnRK2.5 序列分析
3.3.2 CsSnRK2.5與A類 PP2C相互作用
3.3.3 Ser177 突變影響CsSnRK2.5 的自激活活性
3.3.4 CsSnRK2.5 在干旱脅迫下的功能分析
3.4 討論
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄
1 本研究中基因的CDS序列
2 本文主要載體信息
3 重疊延伸PCR介導(dǎo)的定點突變
4 培養(yǎng)基及相關(guān)試劑的配制
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ZmOST1 mediates abscisic acid regulation of guard cell ion channels and drought stress responses[J]. Qiqi Wu,Mei Wang,Jianlin Shen,Donghua Chen,Yu Zheng,Wei Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(04)
[2]華安縣氣候條件對鐵觀音春茶產(chǎn)量的影響分析[J]. 曾新暉,黃新洲,楊富曾,林詩詩,李南杰. 福建熱作科技. 2019(01)
[3]貴州茶葉產(chǎn)業(yè)對區(qū)域經(jīng)濟增長影響研究[J]. 屠麗. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息. 2018(17)
[4]福建茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議[J]. 趙慧. 發(fā)展研究. 2018(06)
[5]茶園“倒春寒”防控技術(shù)[J]. 韓文炎,李鑫,顏鵬,張麗平,張?zhí)m. 中國茶葉. 2018(02)
[6]植物MAPK級聯(lián)在逆境脅迫響應(yīng)中的作用研究進展[J]. 林俐,吳健. 分子植物育種. 2018(01)
[7]逆境脅迫下植物MAPK級聯(lián)反應(yīng)途徑研究新進展[J]. 單鴻軒,付暢. 核農(nóng)學(xué)報. 2017(04)
[8]植物SnRK2基因家族研究進展[J]. 宋雪晴,諸葛強. 分子植物育種. 2016(04)
[9]植物SnRK家族的研究進展[J]. 孔偉勝,劉言,王林娟,李勝飛,張海榮. 植物生理學(xué)報. 2016(04)
[10]茶樹良種云抗10號推廣表現(xiàn)及栽培技術(shù)要點[J]. 李光濤,侯建榮,梁濤,徐玫,楊斌. 熱帶農(nóng)業(yè)科技. 2016(01)
博士論文
[1]蛋白激酶OST1調(diào)控擬南芥響應(yīng)低溫脅迫的分子機制[D]. 丁楊林.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]玉米逆境脅迫響應(yīng)基因ZmSnRK2.11、ZmCBL9及ZmCBL10的功能分析[D]. 張凡.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子的功能研究[D]. 張立超.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
本文編號:3553003
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