蘋果TLP基因家族的鑒定分析和MdTLP7在非生物脅迫應(yīng)答中的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 11:43
TLP(Tubby-like protein)蛋白包含一個(gè)保守的tubby結(jié)構(gòu)域,動(dòng)物TLP基因的突變會(huì)導(dǎo)致一些與動(dòng)物特征相關(guān)的疾病,比如肥胖、視力和聽力退化等。植物中也存在編碼TLP的同源基因,與動(dòng)物TLP相比,植物TLP研究較少,有些TLP成員受非生物脅迫誘導(dǎo),表達(dá)上調(diào)。本研究利用生物信息學(xué)方法在蘋果基因組中鑒定了蘋果TLP基因家族,并對(duì)家族成員的序列特征、啟動(dòng)子區(qū)域以及脅迫響應(yīng)等進(jìn)行了分析;對(duì)其中一個(gè)成員——MdTLP7,探究了在擬南芥中超表達(dá)后其對(duì)植物抗逆性的作用,為TLP基因家族響應(yīng)脅迫功能研究奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:(1)在蘋果基因組中鑒定出9個(gè)TLP編碼基因。采用本地BLAST和隱馬爾可夫統(tǒng)計(jì)模型兩種方法在蘋果全基因組中查找可能的TLP編碼序列,再經(jīng)Interpro和SMART數(shù)據(jù)庫兩層篩選,最終在蘋果基因組中鑒定出9個(gè)TLP編碼基因,命名為MdTLP1-9,MdTLPs基因分布在蘋果基因組的6條染色體上。結(jié)合其他植物TLP成員進(jìn)行進(jìn)化分析,結(jié)果表明TLP可以分成3組(A、B和C組),其中A組成員最多,包含4個(gè)亞組。有7個(gè)MdTLPs成員分布在A組的3個(gè)亞組,而Md...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
符號(hào)說明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物抗逆性研究進(jìn)展
1.1.1 非生物脅迫對(duì)植物的傷害
1.1.2 植物在應(yīng)對(duì)非生物脅迫下的生理反應(yīng)
1.1.3 植物抗非生物脅迫分子機(jī)制研究進(jìn)展
1.2 TLP(tubby-likeprotein)基因家族研究進(jìn)展
1.2.1 動(dòng)物TLP的功能研究
1.2.2 植物TLP的功能研究
1.3 蘋果基因組學(xué)研究進(jìn)展
1.3.1 蘋果概述
1.3.2 蘋果基因組測序
1.3.3 生物信息學(xué)研究進(jìn)展
1.3.3.1 生物信息學(xué)概述
1.3.3.2 生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫
1.3.3.3 生物信息學(xué)軟件的主要功能簡介
1.4 基因轉(zhuǎn)錄水平差異表達(dá)研究方法
1.4.1 Northern印跡雜交技術(shù)
1.4.2 RCR技術(shù)
1.4.3 高通量技術(shù)
1.5 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 材料的處理
2.1.3 菌株和質(zhì)粒
2.1.4 酶、試劑盒與各種試劑
2.1.5 引物
2.1.6 軟件和數(shù)據(jù)庫資源
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 蘋果基因組中TLP基因的鑒定和分析
2.2.1.1 蘋果基因組中TLP基因的鑒定
2.2.1.2 蘋果、擬南芥、水稻、玉米TLP基因進(jìn)化分析
2.2.1.3 額外結(jié)構(gòu)域的鑒定和蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位
2.2.1.4 MdTLPs染色體定位信息和基因結(jié)構(gòu)
2.2.1.5 保守Motif的鑒定和tubby結(jié)構(gòu)域同源建模
2.2.1.6 MdTLPs的啟動(dòng)子分析
2.2.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2.2.1 蘋果組織總RNA的提取以及純度、濃度及完整性檢測
2.2.2.2 RNA的純度、濃度及完整性檢測
2.2.2.3 RNA反轉(zhuǎn)錄
2.2.2.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2.3 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.3.1 目的片段的獲得
2.2.3.2 目的片段與載體pBI121雙酶切回收產(chǎn)物連接
2.2.4 植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.4.1 根瘤農(nóng)桿菌GV3101感受態(tài)的制備
2.2.4.2 質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌細(xì)胞
2.2.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的擬南芥花絮侵染
2.2.6 微量快速提取擬南芥基因組
2.2.7 轉(zhuǎn)基因植株的獲得及篩選
2.2.8 MdTLP7點(diǎn)突變?cè)吮磉_(dá)載體的構(gòu)建
2.2.8.1 目的片段的獲取
2.2.8.2 大腸桿菌Rosetta感受態(tài)細(xì)胞的制備
2.2.8.3 消化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌Rosetta感受態(tài)細(xì)胞
2.2.8.4 陽性克隆的篩選
3 結(jié)果與分析
3.1 在蘋果基因組中鑒定了9個(gè)TLP編碼基因
3.2 MdTLPs基因家族中鑒定出一個(gè)額外的功能結(jié)構(gòu)域F-box結(jié)構(gòu)域
3.3 MdTLPs基因染色體定位和基因結(jié)構(gòu)
3.4 MdTLPs的保守Motif預(yù)測和同源建模及亞細(xì)胞定位預(yù)測
3.5 蘋果TLP基因響應(yīng)非生物脅迫
3.6 蘋果TLP基因的組織表達(dá)模式
3.7 蘋果MdTLP7的抗性研究
3.7.0 轉(zhuǎn)基因擬南芥的獲得
3.7.1 超表達(dá)MdTLP7能夠增強(qiáng)擬南芥植株的抗性
3.7.2 保守氨基酸KXR突變影響MdTLP7的抗脅迫能力
4 討論
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近10年來國內(nèi)外蘋果產(chǎn)銷分析[J]. 趙德英,袁繼存,徐鍇,程存剛,閆帥. 中國果樹. 2016(03)
[2]我國蘋果生產(chǎn)的空間布局與發(fā)展趨勢[J]. 楊易,陳瑞劍. 中國食物與營養(yǎng). 2013(04)
[3]生物信息學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 趙屹,谷瑞升,杜生明. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志. 2012(05)
[4]植物抗逆性研究進(jìn)展[J]. 陳秀晨,熊冬金. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
[5]植物抗逆性研究概述[J]. 齊宏飛,陽小成. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(32)
[6]一種簡單快速的擬南芥基因組DNA的微量提取方法[J]. 鄒華文,黃叢林. 長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2006(11)
[7]植物抗逆分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 周宜君,馮金朝,馬文文,林冬霞,錢芝惠,呂惠娟. 中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(02)
[8]低溫脅迫下鉬對(duì)冬小麥抗氧化防御系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響(英文)[J]. 孫學(xué)成,胡承孝,譚啟玲. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]PCR引物設(shè)計(jì)及軟件使用技巧[J]. 張新宇,高燕寧. 生物信息學(xué). 2004(04)
[10]MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J]. 劉仁虎,孟金陵. 遺傳. 2003(03)
本文編號(hào):3165420
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
符號(hào)說明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物抗逆性研究進(jìn)展
1.1.1 非生物脅迫對(duì)植物的傷害
1.1.2 植物在應(yīng)對(duì)非生物脅迫下的生理反應(yīng)
1.1.3 植物抗非生物脅迫分子機(jī)制研究進(jìn)展
1.2 TLP(tubby-likeprotein)基因家族研究進(jìn)展
1.2.1 動(dòng)物TLP的功能研究
1.2.2 植物TLP的功能研究
1.3 蘋果基因組學(xué)研究進(jìn)展
1.3.1 蘋果概述
1.3.2 蘋果基因組測序
1.3.3 生物信息學(xué)研究進(jìn)展
1.3.3.1 生物信息學(xué)概述
1.3.3.2 生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫
1.3.3.3 生物信息學(xué)軟件的主要功能簡介
1.4 基因轉(zhuǎn)錄水平差異表達(dá)研究方法
1.4.1 Northern印跡雜交技術(shù)
1.4.2 RCR技術(shù)
1.4.3 高通量技術(shù)
1.5 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 材料的處理
2.1.3 菌株和質(zhì)粒
2.1.4 酶、試劑盒與各種試劑
2.1.5 引物
2.1.6 軟件和數(shù)據(jù)庫資源
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 蘋果基因組中TLP基因的鑒定和分析
2.2.1.1 蘋果基因組中TLP基因的鑒定
2.2.1.2 蘋果、擬南芥、水稻、玉米TLP基因進(jìn)化分析
2.2.1.3 額外結(jié)構(gòu)域的鑒定和蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位
2.2.1.4 MdTLPs染色體定位信息和基因結(jié)構(gòu)
2.2.1.5 保守Motif的鑒定和tubby結(jié)構(gòu)域同源建模
2.2.1.6 MdTLPs的啟動(dòng)子分析
2.2.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2.2.1 蘋果組織總RNA的提取以及純度、濃度及完整性檢測
2.2.2.2 RNA的純度、濃度及完整性檢測
2.2.2.3 RNA反轉(zhuǎn)錄
2.2.2.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.2.3 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.3.1 目的片段的獲得
2.2.3.2 目的片段與載體pBI121雙酶切回收產(chǎn)物連接
2.2.4 植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.4.1 根瘤農(nóng)桿菌GV3101感受態(tài)的制備
2.2.4.2 質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌細(xì)胞
2.2.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的擬南芥花絮侵染
2.2.6 微量快速提取擬南芥基因組
2.2.7 轉(zhuǎn)基因植株的獲得及篩選
2.2.8 MdTLP7點(diǎn)突變?cè)吮磉_(dá)載體的構(gòu)建
2.2.8.1 目的片段的獲取
2.2.8.2 大腸桿菌Rosetta感受態(tài)細(xì)胞的制備
2.2.8.3 消化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌Rosetta感受態(tài)細(xì)胞
2.2.8.4 陽性克隆的篩選
3 結(jié)果與分析
3.1 在蘋果基因組中鑒定了9個(gè)TLP編碼基因
3.2 MdTLPs基因家族中鑒定出一個(gè)額外的功能結(jié)構(gòu)域F-box結(jié)構(gòu)域
3.3 MdTLPs基因染色體定位和基因結(jié)構(gòu)
3.4 MdTLPs的保守Motif預(yù)測和同源建模及亞細(xì)胞定位預(yù)測
3.5 蘋果TLP基因響應(yīng)非生物脅迫
3.6 蘋果TLP基因的組織表達(dá)模式
3.7 蘋果MdTLP7的抗性研究
3.7.0 轉(zhuǎn)基因擬南芥的獲得
3.7.1 超表達(dá)MdTLP7能夠增強(qiáng)擬南芥植株的抗性
3.7.2 保守氨基酸KXR突變影響MdTLP7的抗脅迫能力
4 討論
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近10年來國內(nèi)外蘋果產(chǎn)銷分析[J]. 趙德英,袁繼存,徐鍇,程存剛,閆帥. 中國果樹. 2016(03)
[2]我國蘋果生產(chǎn)的空間布局與發(fā)展趨勢[J]. 楊易,陳瑞劍. 中國食物與營養(yǎng). 2013(04)
[3]生物信息學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 趙屹,谷瑞升,杜生明. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志. 2012(05)
[4]植物抗逆性研究進(jìn)展[J]. 陳秀晨,熊冬金. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
[5]植物抗逆性研究概述[J]. 齊宏飛,陽小成. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(32)
[6]一種簡單快速的擬南芥基因組DNA的微量提取方法[J]. 鄒華文,黃叢林. 長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2006(11)
[7]植物抗逆分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 周宜君,馮金朝,馬文文,林冬霞,錢芝惠,呂惠娟. 中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(02)
[8]低溫脅迫下鉬對(duì)冬小麥抗氧化防御系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響(英文)[J]. 孫學(xué)成,胡承孝,譚啟玲. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]PCR引物設(shè)計(jì)及軟件使用技巧[J]. 張新宇,高燕寧. 生物信息學(xué). 2004(04)
[10]MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J]. 劉仁虎,孟金陵. 遺傳. 2003(03)
本文編號(hào):3165420
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