覆蓋在植物表皮上的蠟質(zhì),是植物與外界環(huán)境的保護(hù)屏障,其主要的成分是超長(zhǎng)脂肪酸的衍生物,參與植物的多種生理活動(dòng)。KCS基因編碼β-酮脂酰CoA合成酶,該酶具有底物特異性,參與超長(zhǎng)鏈脂肪酸延伸的縮合反應(yīng),是超長(zhǎng)鏈脂肪酸合成的限速步驟,在蠟質(zhì)的前體物質(zhì)的合成上起關(guān)鍵作用。為了了解小麥KCS基因在小麥表皮蠟質(zhì)合成中的作用,本項(xiàng)目利用氣相色譜測(cè)定了兩個(gè)普通小麥材料的3個(gè)不同組織的蠟質(zhì)成分與含量。通過3個(gè)不同時(shí)期組織的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果,結(jié)合生物信息學(xué)手段,分析小麥的TaKCS基因。利用中國春的cDNA,克隆得到了TaKCS1、TaKCS2、TaKCS3與TaKCS4共四個(gè)KCS基因,通過酵母表達(dá),初步鑒定了這些基因的功能。進(jìn)一步分析各基因的表達(dá)特征,并通過轉(zhuǎn)入番茄品種“Micro Tom”中,鑒定TaKCS4基因的過表達(dá)對(duì)植物表皮蠟質(zhì)的影響。主要的研究結(jié)果如下:1.通過對(duì)W87材料與中國春的苗期葉片、抽穗期旗葉以及開花前期穎殼的蠟質(zhì)分析,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于中國春,W87為高蠟質(zhì)含量的小麥材料。在苗期,二者的葉片表皮蠟質(zhì)差異較小,初級(jí)醇占主導(dǎo)地位,未能檢測(cè)到二酮。隨著生育期的延長(zhǎng),初級(jí)醇的相對(duì)含量減少,烷烴積...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 超長(zhǎng)鏈脂肪酸的生物學(xué)功能
    1.2 超長(zhǎng)鏈脂肪酸的生物合成
        1.2.1 脂肪酸的從頭合成
        1.2.2 脂肪酸的延伸
        1.2.3 KCS基因的研究進(jìn)展
        1.2.4 KCR、HCD與 ECR基因的研究進(jìn)展
    1.3 植物的蠟質(zhì)
        1.3.1 蠟質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)
        1.3.2 蠟質(zhì)的重要生理功能
        1.3.3 表皮蠟質(zhì)的生物合成
    1.4 小麥蠟質(zhì)方面的研究進(jìn)展
    1.5 研究的內(nèi)容與目的意義
        1.5.1 研究的內(nèi)容
        1.5.2 研究的目的與意義
        1.5.3 研究技術(shù)路線
第二章 小麥中國春與W87品系的表皮蠟質(zhì)分析
    2.1 前言
    2.2 材料與試劑
        2.2.1 材料
        2.2.2 試劑
        2.2.3 儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 植物表皮蠟質(zhì)的提取
        2.3.2 植物表皮蠟質(zhì)成分的分析
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 W87 與中國春的表皮蠟質(zhì)主要成分與差異
        2.4.2 W87 與中國春表皮蠟質(zhì)主要物質(zhì)的碳鏈分布
        2.4.3 W87 與中國春的表皮蠟質(zhì)成分的碳鏈分布
    2.5 討論
第三章 小麥KCS基因的克隆
    3.1 前言
    3.2 材料與試劑
        3.2.1 材料
        3.2.2 主要試劑
        3.2.3 引物信息
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 目的基因的篩選
        3.3.2 目的基因克隆
        3.3.3 序列分析
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 二酮合成候選基因
        3.4.2 KCS差異表達(dá)基因的獲得
        3.4.3 小麥中候選KCS基因的克隆
        3.4.4 小麥TaKCS基因的生物信息學(xué)分析
        3.4.5 TaKCS蛋白序列與擬南芥和主要農(nóng)作物KCS蛋白的進(jìn)化分析
        3.4.6 TaKCS蛋白序列與擬南芥和部分農(nóng)作物KCS蛋白的序列比較
    3.5 討論
第四章 小麥KCS基因的功能與表達(dá)分析
    4.1 前言
    4.2 材料、試劑與儀器
        4.2.1 材料
        4.2.2 主要試劑
        4.2.3 抗生素與激素
        4.2.4 培養(yǎng)基的配置
        4.2.5 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.6 引物信息
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 酵母表達(dá)載體的構(gòu)建
        4.3.2 酵母感受態(tài)的制備與轉(zhuǎn)化
        4.3.3 酵母中異源表達(dá)TaKCS與總脂抽提
        4.3.4 酵母抽提產(chǎn)物檢測(cè)
        4.3.5 激素與逆境脅迫處理
        4.3.6 熒光定量PCR
        4.3.7 亞細(xì)胞定位載體的構(gòu)建
        4.3.8 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
        4.3.9 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
        4.3.10 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化番茄
        4.3.11 轉(zhuǎn)基因植株的PCR鑒定
        4.3.12 數(shù)據(jù)處理
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 酵母表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化
        4.4.2 氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀分析酵母超長(zhǎng)鏈脂肪酸的組成
        4.4.3 目的基因的表達(dá)譜
        4.4.4 TaKCS4 定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
        4.4.5 TaKCS4 在番茄中的異源超表達(dá)
    4.5 討論
        4.5.1 單基因轉(zhuǎn)化酵母異源表達(dá)的局限性
        4.5.2 KCS基因的功能多樣性
        4.5.3 轉(zhuǎn)基因T0 植物的葉片蠟質(zhì)變化
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3747927