GhBCP4和AnnGh3在棉花(Gossypium hirsutum)纖維伸長(zhǎng)中的功能及調(diào)控研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-14 18:06
棉花(Gossypium hirsutum)是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,棉纖維作為一種天然纖維為紡織業(yè)提供了原材料。棉花纖維細(xì)胞是由種皮的最外層細(xì)胞分化而來(lái)的不分支的單細(xì)胞毛狀突起,其具有單細(xì)胞和線性結(jié)構(gòu)這些特征,因此還為研究植物細(xì)胞極性伸長(zhǎng)和細(xì)胞次生壁合成提供了理想的生物材料。棉花纖維發(fā)育可以分為四個(gè)明顯但又有重疊的階段:纖維起始、纖維伸長(zhǎng)、次生細(xì)胞壁合成以及纖維的成熟。長(zhǎng)度和強(qiáng)度作為檢驗(yàn)棉花纖維品質(zhì)最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),絕大多數(shù)程度上取決于在纖維伸長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)速率和模式。因此,研究相關(guān)基因在棉纖維細(xì)胞的伸長(zhǎng)期的分子調(diào)控機(jī)制是十分必要的。藍(lán)銅蛋白(Bule Copper-binding Proteins,BCPs)是一類小分子可溶性的銅離子結(jié)合蛋白,膜聯(lián)蛋白(Annexins)是一種鈣離子依賴的磷脂結(jié)合蛋白,兩者均廣泛存在于植物中,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用。我們從陸地棉中分離鑒定了一個(gè)編碼藍(lán)銅蛋白的基因GhBCP4和一個(gè)膜聯(lián)蛋白基因AnnGh3,這兩個(gè)基因均在伸長(zhǎng)期纖維中優(yōu)勢(shì)表達(dá),推測(cè)它們?cè)诿蘩w維伸長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起重要作用。因此本文以這兩個(gè)基因?yàn)檠芯繉?duì)象,利用過(guò)量表達(dá)、RNA干擾、酵母...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮寫詞表
一、引言
1.1 藍(lán)銅蛋白研究進(jìn)展
1.1.1 銅離子概述
1.1.2 銅結(jié)合蛋白概述
1.1.3 藍(lán)銅蛋白結(jié)構(gòu)
1.1.4 藍(lán)銅蛋白的功能
1.2 膜聯(lián)蛋白研究進(jìn)展
1.2.1 膜聯(lián)蛋白概述
1.2.2 植物膜聯(lián)蛋白
1.2.3 棉花膜聯(lián)蛋白
1.3 棉纖維伸長(zhǎng)發(fā)育研究進(jìn)展
1.4 立題依據(jù)及研究意義
二、材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌種
2.1.3 化學(xué)試劑
2.1.4 工具酶及試劑盒
2.1.5 常用儲(chǔ)液
2.1.6 常用緩沖液
2.1.7 常用培養(yǎng)基
2.1.8 PCR引物合成及測(cè)序
2.1.9 儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 棉花的遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.2 GhBCP4的亞細(xì)胞定位
2.2.3 棉花基因組DNA的提取(高鹽低滲法)
2.2.4 棉花基因組DNA的提取(試劑盒法)
2.2.5 轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
2.2.6 棉花各組織材料的收取
2.2.7 棉花各組織RNA的提取
2.2.8 棉花RNA的消化和逆轉(zhuǎn)錄
2.2.9 實(shí)時(shí)定量RTPCR分析基因的表達(dá)變化
2.2.10 GhBCP4啟動(dòng)子的活性分析
2.2.11 酵母雙雜交篩選棉花9DPA纖維cDNA文庫(kù)
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 GhBCP4蛋白亞細(xì)胞定位分析
3.2 GhBCP4啟動(dòng)子的活性分析
3.2.1 pBI101::GhBCP4p::GUS載體的構(gòu)建
3.2.2 pBI101::GhBCP4p::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定
3.2.3 pBI101::GhBCP4p::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥GUS表達(dá)的組織化學(xué)分析
3.2.4 不同激素處理下對(duì)GhBCP4啟動(dòng)子活性的影響
3.3 GhBCP4轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.1 35Sp::GhBCP4 RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.2 35Sp::GhBCP4過(guò)量表達(dá)轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.3 RDL1p::GhBCP4 RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.4 GhBCP4互作蛋白的篩選
3.4.1 pGBKT7-GhBCP4載體的構(gòu)建
3.4.2 pGBKT7-GhBCP4重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化酵母
3.4.3 GhBCP4互作蛋白的篩選鑒定
3.4.4 靶蛋白基因在棉花各組織中的表達(dá)譜分析
3.4.5 qRT-PCR檢測(cè)靶蛋白基因在GhBCP4轉(zhuǎn)基因棉花中的表達(dá)變化
3.5 AnnGh3轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
3.5.1 AnnGh3過(guò)量表達(dá)及RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的遺傳轉(zhuǎn)化
3.5.2 AnnGh3過(guò)量表達(dá)及RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
四、討論
4.1 GhBCP4蛋白亞細(xì)胞定位
4.2 GhBCP4啟動(dòng)子活性分析
4.3 GhBCP4促進(jìn)棉纖維細(xì)胞伸長(zhǎng)發(fā)育
4.4 GhBCP4與GhPGM1相互作用調(diào)控纖維發(fā)育
4.5 AnnGh3可能參與纖維發(fā)育調(diào)控
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization of a Novel Annexin Gene from Cotton (Gossypium hirsutum cv CRI 35) and Antioxidative Role of its Recombinant Protein[J]. Lu Zhou,Jin Duan,Xiao-Ming Wang,Heng-Mu Zhang,Ming-Xing Duan and Jin-Yuan Liu Laboratory of Molecular Biology and MOE Laboratory of Protein Science,School of Life Sciences,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(05)
[2]陸地棉纖維品質(zhì)相關(guān)QTL定位研究[J]. 秦永生,葉文雪,劉任重,張?zhí)煺?郭旺珍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(12)
[3]棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)理及品質(zhì)改良研究進(jìn)展[J]. 上官小霞,王凌健,李燕娥,梁運(yùn)生. 棉花學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum)膜聯(lián)蛋白基因克隆鑒定及功能研究[D]. 李兵.華中師范大學(xué) 2012
碩士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum)藍(lán)銅蛋白BCP4在纖維細(xì)胞伸長(zhǎng)中的功能研究[D]. 李瑩.華中師范大學(xué) 2015
[2]GhHAP5的表達(dá)分析及其互作蛋白的篩選鑒定[D]. 羅方.華中師范大學(xué) 2012
本文編號(hào):3661618
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮寫詞表
一、引言
1.1 藍(lán)銅蛋白研究進(jìn)展
1.1.1 銅離子概述
1.1.2 銅結(jié)合蛋白概述
1.1.3 藍(lán)銅蛋白結(jié)構(gòu)
1.1.4 藍(lán)銅蛋白的功能
1.2 膜聯(lián)蛋白研究進(jìn)展
1.2.1 膜聯(lián)蛋白概述
1.2.2 植物膜聯(lián)蛋白
1.2.3 棉花膜聯(lián)蛋白
1.3 棉纖維伸長(zhǎng)發(fā)育研究進(jìn)展
1.4 立題依據(jù)及研究意義
二、材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌種
2.1.3 化學(xué)試劑
2.1.4 工具酶及試劑盒
2.1.5 常用儲(chǔ)液
2.1.6 常用緩沖液
2.1.7 常用培養(yǎng)基
2.1.8 PCR引物合成及測(cè)序
2.1.9 儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 棉花的遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.2 GhBCP4的亞細(xì)胞定位
2.2.3 棉花基因組DNA的提取(高鹽低滲法)
2.2.4 棉花基因組DNA的提取(試劑盒法)
2.2.5 轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
2.2.6 棉花各組織材料的收取
2.2.7 棉花各組織RNA的提取
2.2.8 棉花RNA的消化和逆轉(zhuǎn)錄
2.2.9 實(shí)時(shí)定量RTPCR分析基因的表達(dá)變化
2.2.10 GhBCP4啟動(dòng)子的活性分析
2.2.11 酵母雙雜交篩選棉花9DPA纖維cDNA文庫(kù)
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 GhBCP4蛋白亞細(xì)胞定位分析
3.2 GhBCP4啟動(dòng)子的活性分析
3.2.1 pBI101::GhBCP4p::GUS載體的構(gòu)建
3.2.2 pBI101::GhBCP4p::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定
3.2.3 pBI101::GhBCP4p::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥GUS表達(dá)的組織化學(xué)分析
3.2.4 不同激素處理下對(duì)GhBCP4啟動(dòng)子活性的影響
3.3 GhBCP4轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.1 35Sp::GhBCP4 RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.2 35Sp::GhBCP4過(guò)量表達(dá)轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.3.3 RDL1p::GhBCP4 RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定及表型分析
3.4 GhBCP4互作蛋白的篩選
3.4.1 pGBKT7-GhBCP4載體的構(gòu)建
3.4.2 pGBKT7-GhBCP4重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化酵母
3.4.3 GhBCP4互作蛋白的篩選鑒定
3.4.4 靶蛋白基因在棉花各組織中的表達(dá)譜分析
3.4.5 qRT-PCR檢測(cè)靶蛋白基因在GhBCP4轉(zhuǎn)基因棉花中的表達(dá)變化
3.5 AnnGh3轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
3.5.1 AnnGh3過(guò)量表達(dá)及RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的遺傳轉(zhuǎn)化
3.5.2 AnnGh3過(guò)量表達(dá)及RNAi轉(zhuǎn)基因棉花的鑒定
四、討論
4.1 GhBCP4蛋白亞細(xì)胞定位
4.2 GhBCP4啟動(dòng)子活性分析
4.3 GhBCP4促進(jìn)棉纖維細(xì)胞伸長(zhǎng)發(fā)育
4.4 GhBCP4與GhPGM1相互作用調(diào)控纖維發(fā)育
4.5 AnnGh3可能參與纖維發(fā)育調(diào)控
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization of a Novel Annexin Gene from Cotton (Gossypium hirsutum cv CRI 35) and Antioxidative Role of its Recombinant Protein[J]. Lu Zhou,Jin Duan,Xiao-Ming Wang,Heng-Mu Zhang,Ming-Xing Duan and Jin-Yuan Liu Laboratory of Molecular Biology and MOE Laboratory of Protein Science,School of Life Sciences,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(05)
[2]陸地棉纖維品質(zhì)相關(guān)QTL定位研究[J]. 秦永生,葉文雪,劉任重,張?zhí)煺?郭旺珍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(12)
[3]棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)理及品質(zhì)改良研究進(jìn)展[J]. 上官小霞,王凌健,李燕娥,梁運(yùn)生. 棉花學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum)膜聯(lián)蛋白基因克隆鑒定及功能研究[D]. 李兵.華中師范大學(xué) 2012
碩士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum)藍(lán)銅蛋白BCP4在纖維細(xì)胞伸長(zhǎng)中的功能研究[D]. 李瑩.華中師范大學(xué) 2015
[2]GhHAP5的表達(dá)分析及其互作蛋白的篩選鑒定[D]. 羅方.華中師范大學(xué) 2012
本文編號(hào):3661618
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