分蘗洋蔥化感相關(guān)基因的克隆及功能分析
發(fā)布時間:2021-01-04 14:31
隨著設(shè)施栽培面積不斷擴大,連作現(xiàn)象越來越嚴重,也成為了亟待解決的問題,而采用合理的輪、間、套作是解決蔬菜連作障礙的有效途徑。本課題組多年的研究發(fā)現(xiàn),設(shè)施栽培分蘗洋蔥伴生番茄后,能有效地減輕番茄病害的發(fā)生,促進番茄植株的生長,產(chǎn)量增加58%。目前已有很多分蘗洋蔥的化感作用分子機理的研究報道,而基因?qū)Ψ痔Y洋蔥化感作用的調(diào)控還尚不清楚。本研究以分蘗洋蔥、番茄為試材,利用課題組前期通過的RNA-Seq高通量測序、表達譜DGE結(jié)果確定的與分蘗洋蔥化感作用相關(guān)的兩個基因Chi、Pal,采用分子克隆的方法進行3’RACE擴增,首次從分蘗洋蔥中克隆得到Acad Chi、Acad Pal基因全長,構(gòu)建了超表達載體轉(zhuǎn)化到擬南芥中。研究驗證基因相關(guān)功能,應用q RT-PCR、PCR-DGGE、Illumian Miseq測序技術(shù)等研究其對根區(qū)微生物群落分布及豐度、多樣性的影響,驗證了擬南芥根系分泌物對番茄的化感效應及對番茄黃萎病菌抑菌效應。旨在為揭示分蘗洋蔥伴生番茄機理的研究提供理論依據(jù),對研究分蘗洋蔥化感作用及其在設(shè)施栽培的應用具有一定的指導意義。本研究的主要結(jié)論如下:1.采用熒光定...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
酚類物質(zhì)的主要代謝途徑Fig.1-1Mainmetabolicpathwayofphenolics1.2.3.2酚酸類物質(zhì)對植物的影響
東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學博士學位論文6圖1-2 酚類化合物的基本分類Fig. 1-2 Basic classification of phenolic compounds酚類化合物在植物中有許多重要的生理功能,對植物的品質(zhì)、產(chǎn)量等起著至關(guān)重要的作用。作為植物葉、莖、表皮、花、果實等器官的著色劑;酚類化合物對諸如傷害、侵染、光過; UV 輻射等逆境脅迫有防御作用,起到保護植物的作用;作為細胞壁的結(jié)構(gòu)成分,類黃酮和酚酸參與細胞壁的組成; 酚類化合物是植物化感作用的生化分子;酚類化合物還可以充當信號分子;一些類黃酮還是一些物種的雄性育性、抗微生物制劑、取食抑制劑、植物和固氮細菌間的起到支撐植物的作用識別信號。酚類物質(zhì)對植物生長發(fā)育有一定的調(diào)節(jié)作用,其中一元酚會抑制植物的生長,而二元酚或多元酚對植物生長卻有促進作用[70]。1.2.3.3 酚酸類物質(zhì)對土壤微生物的影響土壤是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的重要場所,土壤微生物多樣性與活性的保持是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康、穩(wěn)定的基礎(chǔ)[71]。土壤微生物一方面在對促進植物生長、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進養(yǎng)分循環(huán)等方面起到重要作用[72]。另一方面,植物也會通過分泌根系分泌物、殘茬分解等方式影響土壤微生物的活性和群落結(jié)構(gòu)。酚酸物質(zhì)能夠抑制微生物產(chǎn)生氣體與脂肪酸,并且可減少微生物對其生長介質(zhì)的消耗[73]。根際微生物在分解有機物質(zhì)的過程中
分蘗洋蔥化感相關(guān) Chi 基因的克隆與功能分析5 ×BP ClonaseTM 反應緩沖液 2 μl、BP ClonaseTM 酶混合物 1 μl, 補充 TE) 至 10 μl。反應體系置 25℃溫育 2 h 后加入 2 μl 蛋白酶 K 溶液,37℃溫育 BP 反應。將反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至 50μl E.coli DH 5α 感受態(tài)細胞中。轉(zhuǎn)化后涂布含素的 LB 篩選培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)過夜。挑取單菌落至 5 ml 含 50 mg/l 卡那霉 培養(yǎng)基中,37℃ 培養(yǎng)過夜。2 LR 反應 反應的目的在于將已經(jīng)重組入 Entry 載體的目標基因再克隆到表達載體 SO表達克隆。LR 反應體系中包括 Entry 克隆 100~300 ng、SOL2095 載體 1 μeTM 反應緩沖液 2 μl、LR ClonaseTM 酶混合物 1 μl,補充 TE 緩沖液 ( pH反應體系置 25℃ 溫育 2 h 后加入 2 μl 蛋白酶 K 溶液,37℃ 溫育 10 min應,載體構(gòu)建圖(見圖 3-1)。 反應產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化及陽性克隆的鑒定將 LR 反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌菌株 DH 5對重組質(zhì)粒進行測序鑒定,以確定是否構(gòu)建到超表達載體中。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白菜套作蔥蒜對其產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 徐蕾,楊鳳軍,吳瑕,丁睿,鹿英杰,候柏新. 北方園藝. 2016(14)
[2]作物連作障礙的克服——難解的問題[J]. 李天來,楊麗娟. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2016(05)
[3]燕麥/大豆和燕麥/花生間作對根際土壤固氮細菌多樣性與群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 馮曉敏,楊永,任長忠,胡躍高,曾昭海. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(01)
[4]伴生分蘗洋蔥對菜豆出苗、病害及產(chǎn)量的影響[J]. 劉守偉,趙索,吳鳳芝,周新剛. 北方園藝. 2015(18)
[5]伴生小麥對黃瓜霜霉病發(fā)病及設(shè)施環(huán)境溫度和濕度的影響[J]. 于高波,姜彤,閆龍祥,魏金鵬. 北京農(nóng)業(yè). 2015(23)
[6]間套作改善作物礦質(zhì)營養(yǎng)的機理研究進展[J]. 付學鵬,吳鳳芝,吳瑕,劉丹. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2016(02)
[7]分蘗洋蔥伴生對番茄礦質(zhì)養(yǎng)分吸收及灰霉病發(fā)生的影響[J]. 吳瑕,吳鳳芝,周新剛. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(03)
[8]淺談寒地毛蔥高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 劉桂萍,王建軍. 農(nóng)民致富之友. 2015(03)
[9]耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆對根際土壤固氮微生物nifH基因多樣性的影響[J]. 王麗娟,李剛,趙建寧,紅雨,修偉明,王慧,章秋艷,楊殿林. 中國油料作物學報. 2013(06)
[10]油松苯丙氨酸解氨酶基因的克隆與序列分析[J]. 魏寧,樊軍鋒,楊培華,劉永紅,劉春英. 西北林學院學報. 2013(03)
博士論文
[1]伴生分蘗洋蔥調(diào)控番茄黃萎病抗性的機理研究[D]. 付學鵬.東北農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]轉(zhuǎn)多基因庫安托楊生態(tài)安全性評價及非預期效應研究[D]. 朱文旭.中國林業(yè)科學研究院 2015
[3]農(nóng)桿菌介導的秈粳稻轉(zhuǎn)化差異[D]. 鐵韋韋.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[4]銀杏葉次生代謝產(chǎn)物的環(huán)境誘導機制及其調(diào)控[D]. 朱燦燦.南京林業(yè)大學 2010
[5]分蘗洋蔥根系分泌物對黃瓜的化感作用及其應用[D]. 楊陽.東北農(nóng)業(yè)大學 2010
[6]紫莖澤蘭分子研究平臺的建立及化感相關(guān)基因EaCHS1的克隆[D]. 郭惠明.中國農(nóng)業(yè)科學院 2009
[7]紫莖澤蘭群體遺傳變異分析及化感作用相關(guān)基因的克隆[D]. 黃文坤.湖南農(nóng)業(yè)大學 2007
[8]大蒜(Allium sativum L.)根系分泌物的化感作用研究及化感物質(zhì)鑒定[D]. 周艷麗.西北農(nóng)林科技大學 2007
[9]查爾酮異構(gòu)酶基因過表達對新疆雪蓮類黃酮生物合成的調(diào)控[D]. 李鳳霞.中國科學院研究生院(植物研究所) 2006
碩士論文
[1]OsMYB調(diào)節(jié)化感水稻抑草潛力變化的機制研究[D]. 鐘永嘉.福建農(nóng)林大學 2012
[2]苯丙氨酸解氨酶基因遺傳轉(zhuǎn)化水稻的研究[D]. 陳裕坤.福建農(nóng)林大學 2011
[3]紫莖澤蘭cDNA文庫的構(gòu)建及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族的研究[D]. 裴熙祥.中國農(nóng)業(yè)科學院 2009
[4]胡蔥對番茄幼苗化感作用的研究[D]. 韓小燕.西南大學 2009
[5]設(shè)施番茄連作障礙的生態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳彤東.蘇州大學 2009
[6]丹參酚酸類成分生源合成的調(diào)控研究[D]. 肖瑩.第二軍醫(yī)大學 2009
[7]不同輪套作方式對黃瓜產(chǎn)量及其根際土壤微生態(tài)環(huán)境的影響[D]. 于高波.東北農(nóng)業(yè)大學 2009
[8]利用RNAi分析水稻化感作用關(guān)鍵酶PAL基因的功能[D]. 代小青.福建農(nóng)林大學 2008
[9]紫莖澤蘭細胞色素P450 CYP75基因的克隆與鑒定[D]. 王東蘭.廣西大學 2005
本文編號:2956929
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
酚類物質(zhì)的主要代謝途徑Fig.1-1Mainmetabolicpathwayofphenolics1.2.3.2酚酸類物質(zhì)對植物的影響
東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學博士學位論文6圖1-2 酚類化合物的基本分類Fig. 1-2 Basic classification of phenolic compounds酚類化合物在植物中有許多重要的生理功能,對植物的品質(zhì)、產(chǎn)量等起著至關(guān)重要的作用。作為植物葉、莖、表皮、花、果實等器官的著色劑;酚類化合物對諸如傷害、侵染、光過; UV 輻射等逆境脅迫有防御作用,起到保護植物的作用;作為細胞壁的結(jié)構(gòu)成分,類黃酮和酚酸參與細胞壁的組成; 酚類化合物是植物化感作用的生化分子;酚類化合物還可以充當信號分子;一些類黃酮還是一些物種的雄性育性、抗微生物制劑、取食抑制劑、植物和固氮細菌間的起到支撐植物的作用識別信號。酚類物質(zhì)對植物生長發(fā)育有一定的調(diào)節(jié)作用,其中一元酚會抑制植物的生長,而二元酚或多元酚對植物生長卻有促進作用[70]。1.2.3.3 酚酸類物質(zhì)對土壤微生物的影響土壤是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的重要場所,土壤微生物多樣性與活性的保持是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康、穩(wěn)定的基礎(chǔ)[71]。土壤微生物一方面在對促進植物生長、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進養(yǎng)分循環(huán)等方面起到重要作用[72]。另一方面,植物也會通過分泌根系分泌物、殘茬分解等方式影響土壤微生物的活性和群落結(jié)構(gòu)。酚酸物質(zhì)能夠抑制微生物產(chǎn)生氣體與脂肪酸,并且可減少微生物對其生長介質(zhì)的消耗[73]。根際微生物在分解有機物質(zhì)的過程中
分蘗洋蔥化感相關(guān) Chi 基因的克隆與功能分析5 ×BP ClonaseTM 反應緩沖液 2 μl、BP ClonaseTM 酶混合物 1 μl, 補充 TE) 至 10 μl。反應體系置 25℃溫育 2 h 后加入 2 μl 蛋白酶 K 溶液,37℃溫育 BP 反應。將反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至 50μl E.coli DH 5α 感受態(tài)細胞中。轉(zhuǎn)化后涂布含素的 LB 篩選培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)過夜。挑取單菌落至 5 ml 含 50 mg/l 卡那霉 培養(yǎng)基中,37℃ 培養(yǎng)過夜。2 LR 反應 反應的目的在于將已經(jīng)重組入 Entry 載體的目標基因再克隆到表達載體 SO表達克隆。LR 反應體系中包括 Entry 克隆 100~300 ng、SOL2095 載體 1 μeTM 反應緩沖液 2 μl、LR ClonaseTM 酶混合物 1 μl,補充 TE 緩沖液 ( pH反應體系置 25℃ 溫育 2 h 后加入 2 μl 蛋白酶 K 溶液,37℃ 溫育 10 min應,載體構(gòu)建圖(見圖 3-1)。 反應產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化及陽性克隆的鑒定將 LR 反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌菌株 DH 5對重組質(zhì)粒進行測序鑒定,以確定是否構(gòu)建到超表達載體中。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白菜套作蔥蒜對其產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 徐蕾,楊鳳軍,吳瑕,丁睿,鹿英杰,候柏新. 北方園藝. 2016(14)
[2]作物連作障礙的克服——難解的問題[J]. 李天來,楊麗娟. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2016(05)
[3]燕麥/大豆和燕麥/花生間作對根際土壤固氮細菌多樣性與群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 馮曉敏,楊永,任長忠,胡躍高,曾昭海. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(01)
[4]伴生分蘗洋蔥對菜豆出苗、病害及產(chǎn)量的影響[J]. 劉守偉,趙索,吳鳳芝,周新剛. 北方園藝. 2015(18)
[5]伴生小麥對黃瓜霜霉病發(fā)病及設(shè)施環(huán)境溫度和濕度的影響[J]. 于高波,姜彤,閆龍祥,魏金鵬. 北京農(nóng)業(yè). 2015(23)
[6]間套作改善作物礦質(zhì)營養(yǎng)的機理研究進展[J]. 付學鵬,吳鳳芝,吳瑕,劉丹. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2016(02)
[7]分蘗洋蔥伴生對番茄礦質(zhì)養(yǎng)分吸收及灰霉病發(fā)生的影響[J]. 吳瑕,吳鳳芝,周新剛. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(03)
[8]淺談寒地毛蔥高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 劉桂萍,王建軍. 農(nóng)民致富之友. 2015(03)
[9]耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆對根際土壤固氮微生物nifH基因多樣性的影響[J]. 王麗娟,李剛,趙建寧,紅雨,修偉明,王慧,章秋艷,楊殿林. 中國油料作物學報. 2013(06)
[10]油松苯丙氨酸解氨酶基因的克隆與序列分析[J]. 魏寧,樊軍鋒,楊培華,劉永紅,劉春英. 西北林學院學報. 2013(03)
博士論文
[1]伴生分蘗洋蔥調(diào)控番茄黃萎病抗性的機理研究[D]. 付學鵬.東北農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]轉(zhuǎn)多基因庫安托楊生態(tài)安全性評價及非預期效應研究[D]. 朱文旭.中國林業(yè)科學研究院 2015
[3]農(nóng)桿菌介導的秈粳稻轉(zhuǎn)化差異[D]. 鐵韋韋.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[4]銀杏葉次生代謝產(chǎn)物的環(huán)境誘導機制及其調(diào)控[D]. 朱燦燦.南京林業(yè)大學 2010
[5]分蘗洋蔥根系分泌物對黃瓜的化感作用及其應用[D]. 楊陽.東北農(nóng)業(yè)大學 2010
[6]紫莖澤蘭分子研究平臺的建立及化感相關(guān)基因EaCHS1的克隆[D]. 郭惠明.中國農(nóng)業(yè)科學院 2009
[7]紫莖澤蘭群體遺傳變異分析及化感作用相關(guān)基因的克隆[D]. 黃文坤.湖南農(nóng)業(yè)大學 2007
[8]大蒜(Allium sativum L.)根系分泌物的化感作用研究及化感物質(zhì)鑒定[D]. 周艷麗.西北農(nóng)林科技大學 2007
[9]查爾酮異構(gòu)酶基因過表達對新疆雪蓮類黃酮生物合成的調(diào)控[D]. 李鳳霞.中國科學院研究生院(植物研究所) 2006
碩士論文
[1]OsMYB調(diào)節(jié)化感水稻抑草潛力變化的機制研究[D]. 鐘永嘉.福建農(nóng)林大學 2012
[2]苯丙氨酸解氨酶基因遺傳轉(zhuǎn)化水稻的研究[D]. 陳裕坤.福建農(nóng)林大學 2011
[3]紫莖澤蘭cDNA文庫的構(gòu)建及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族的研究[D]. 裴熙祥.中國農(nóng)業(yè)科學院 2009
[4]胡蔥對番茄幼苗化感作用的研究[D]. 韓小燕.西南大學 2009
[5]設(shè)施番茄連作障礙的生態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳彤東.蘇州大學 2009
[6]丹參酚酸類成分生源合成的調(diào)控研究[D]. 肖瑩.第二軍醫(yī)大學 2009
[7]不同輪套作方式對黃瓜產(chǎn)量及其根際土壤微生態(tài)環(huán)境的影響[D]. 于高波.東北農(nóng)業(yè)大學 2009
[8]利用RNAi分析水稻化感作用關(guān)鍵酶PAL基因的功能[D]. 代小青.福建農(nóng)林大學 2008
[9]紫莖澤蘭細胞色素P450 CYP75基因的克隆與鑒定[D]. 王東蘭.廣西大學 2005
本文編號:2956929
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