木薯(Manihot esculenta)是大戟科塊根作物,為近10億人提供食物來源,同時也為生物能源提供原材料。質(zhì)體分裂的過程影響木薯的品質(zhì)與產(chǎn)量,因此對質(zhì)體分裂基因的研究可以為木薯品種改良提供新思路。葉綠體是含葉綠素的質(zhì)體,是綠色植物光合作用的地方。其主要增殖方式是二元分裂,進化上保守的動力蛋白相關(guān)蛋白DRP5B(ARC5)是主要分裂因子之一。ARC5屬于動力蛋白(Dynamin)超家族,該家族在多種細胞過程中起關(guān)鍵作用,例如囊泡分裂、細胞器融合與裂變以及胞質(zhì)分裂。由于木薯作為“主要作物”并具有極大的經(jīng)濟潛力,其基因組現(xiàn)已測序完成。Dynamin家族及其家族成員ARC5基因尚未在木薯中報道,因此利用木薯基因組對木薯Dynamin家族進行系統(tǒng)研究并對其家族成員ARC5基因進行功能分析,探究其在木薯質(zhì)體分裂中的重要性以及脅迫條件下的響應(yīng)關(guān)系。本研究利用生物信息學系統(tǒng)性的分析了木薯Dynamin家族。運用qRT-PCR分析木薯Dynamin家族成員ARC5基因在不同發(fā)育時期的葉和根特異性表達情況的同時也分析了ARC5基因?qū)Ψ巧锩{迫的響應(yīng)關(guān)系。三個方面(育苗、定植與配土)優(yōu)化木薯煉苗技術(shù)...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.引言
    1.1 木薯研究背景
    1.2 Dynamin家族研究進展
        1.2.1 Dynamin的發(fā)現(xiàn)
        1.2.2 Dynamin和 Dynamin-related proteins的特點
        1.2.3 Dynamin和 Dynamin-related proteins的生物學功能
        1.2.4 ARC5 基因的研究
    1.3 本研究的目的與意義
    1.4 本研究的主要內(nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
2.材料與方法
    2.1 材料與試劑
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 質(zhì)粒與菌種
        2.1.3 實驗試劑與設(shè)備
    2.2 方法與步驟
        2.2.1 木薯中Dynamin蛋白的鑒定
        2.2.2 序列分析與結(jié)構(gòu)表征
        2.2.3 染色體定位和基因復(fù)制
        2.2.4 木薯Dynamin家族的系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.2.5 啟動子區(qū)域的順式作用元件分析
        2.2.6 Dynamin家族成員的RNA測序(RNA-seq)數(shù)據(jù)分析
        2.2.7 植物材料的準備
        2.2.8 qRT-PCR分析
        2.2.9 植物表達載體的構(gòu)建
        2.2.10 原生質(zhì)體瞬時表達
        2.2.11 木薯和煙草遺傳轉(zhuǎn)化
3.結(jié)果
    3.1 木薯中Dynamin家族的鑒定
    3.2 MeDynamins的多序列比對、系統(tǒng)發(fā)育分析和分類
    3.3 MeDynamins基因結(jié)構(gòu)特征
    3.4 啟動子分析
    3.5 MeDynamins基因的染色體分布和共線性分析
    3.6 MeDynamins在不同組織和發(fā)育階段的表達模式
    3.7 木薯組培苗煉苗育苗
    3.8 木薯組培苗煉苗定植
    3.9 煉苗的不同土壤及改進
    3.10 外源激素處理下ARC5 基因的差異表達
    3.11 環(huán)境脅迫處理下ARC5 基因的差異表達
    3.12 木薯ARC5 基因的克隆和過表達載體的構(gòu)建
    3.13 原生質(zhì)體分離和亞細胞定位
    3.14 煙草和木薯遺傳轉(zhuǎn)化
4.討論
    4.1 木薯中Dynamin家族系統(tǒng)性分析
    4.2 木薯煉苗技術(shù)的優(yōu)化
    4.3 ARC5 基因在不同發(fā)育階段及非生物脅迫下的響應(yīng)關(guān)系
    4.4 ARC5 鑒定與功能分析
5.結(jié)論
參考文獻
附錄
    縮略語表
    部分實驗細則
        主要試劑盒及試劑
        實驗儀器設(shè)備
        木薯總RNA提取
        RNA電泳檢測
        RNA凝膠電泳
        RNA濃度的測定
        反轉(zhuǎn)錄
        大提質(zhì)粒操作步驟
    附表
    附圖
    碩士期間發(fā)表的文章以及公開的專利
致謝



本文編號：3786132