甜瓜CmLOX18啟動子分析及其在高溫和香氣合成中的作用
發(fā)布時間:2021-05-05 20:05
薄皮甜瓜(Cucumis melo var.makuwa Makino)因其果實香氣濃郁、甜脆多汁,深受大眾喜愛,是一種重要的經(jīng)濟作物。甜瓜果實的產(chǎn)量和品質(zhì)是影響經(jīng)濟效益的重要因素,而提高植株抗逆性和增加果實芳香性則可有效提高收益。植物脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)在防御逆境脅迫和合成香氣物質(zhì)進程中均有重要作用,因此研究LOX基因功能可為通過基因工程提高植株抗逆性、改良果實品質(zhì)提供理論依據(jù)。甜瓜LOX基因家族有CmLOX01CmLOX18共18個基因,其中Cm LOX18屬于13-LOX type II型,為了進一步驗證Cm LOX18功能,本試驗以薄皮甜瓜‘玉美人’為試材,克隆和分析了CmLOX18啟動子序列,研究不同逆境脅迫對啟動子活性影響;通過病毒誘導(dǎo)基因沉默(VIGS)獲得CmLOX18沉默植株,研究其在防御高溫脅迫中的作用;同時構(gòu)建了CmLOX18超表達載體,使其在花后不同時期果實中瞬時表達,探究基因在香氣合成中的作用。主要研究結(jié)果如下:1.以甜瓜嫩葉DNA為模板,TA克隆獲得Cm LOX18啟動子1500bp序列,命名為p18T-LOX1...
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 脂氧合酶分類
1.2 脂氧合酶代謝途徑
1.3 脂氧合酶在逆境脅迫中的作用
1.3.1 LOXs與非生物脅迫
1.3.2 LOXs與生物脅迫
1.3.3 LOXs與激素、信號類物質(zhì)
1.4 脂氧合酶在果實成熟和香氣合成中的作用
1.4.1 LOXs與果實香氣合成
1.4.2 LOXs與乙烯合成
1.5 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及質(zhì)粒
2.1.3 酶及生化試劑
2.1.4 培養(yǎng)基及試劑配制
2.1.5 測序及引物合成
2.2 方法
2.2.1 CmLOX18啟動子的克隆
2.2.2 CmLOX18啟動子分析
2.2.3 CmLOX18啟動子表達載體的構(gòu)建
2.2.4 CmLOX18啟動子表達載體轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌
2.2.5 CmLOX18啟動子在煙草葉片中的瞬時表達
2.2.6 煙草葉片的逆境處理
2.2.7 煙草葉片的GUS組織化學(xué)染色和GUS熒光定量
2.2.8 CmLOX18基因的克隆
2.2.9 CmLOX18基因沉默表達載體的構(gòu)建
2.2.10 甜瓜種子吸收法—TRV誘導(dǎo)CmLOX18基因沉默
2.2.11 CmLOX18超表達載體的構(gòu)建
2.2.12 CmLOX18在甜瓜果實中瞬時表達
2.2.13 植物活體熒光蛋白信號檢測
2.2.14 脂氧合酶(LOXs)活性的測定
2.2.15 實時熒光定量qRT–PCR分析基因表達量
2.2.16 相關(guān)逆境指標(biāo)測定
2.2.17 軟件
3 結(jié)果與分析
3.1 CmLOX18啟動子克隆、分析及瞬時表達載體的構(gòu)建
3.2 CmLOX18啟動子對非生物脅迫的響應(yīng)
3.3 CmLOX18啟動子對信號物質(zhì)的響應(yīng)
3.4 CmLOX18啟動子對激素的響應(yīng)
3.5 CmLOX18基因的全長ORF區(qū)克隆
3.6 CmLOX18基因沉默表達載體的構(gòu)建及沉默植株的獲得
3.7 CmLOX18基因?qū)Ω邷孛{迫的響應(yīng)
3.8 CmLOX18基因超表達載體的構(gòu)建及農(nóng)桿菌侵染的甜瓜果肉變化
3.9 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對CmLOX18的影響
3.10 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對熒光素酶(LUC)的影響
3.11 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對LOXs酶活性的影響
3.12 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對LOX途徑下游香氣合成相關(guān)基因表達的影響
4 討論
4.1 CmLOX18啟動子對非生物脅迫、激素和信號類物質(zhì)的響應(yīng)
4.2 CmLOX18在防御高溫脅迫中的作用
4.3 CmLOX18在薄皮甜瓜果實香氣合成中的作用
5 結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]乙烯與脂氧合酶在番茄果實香氣合成中的作用[J]. 梁馨元,郭星秀,齊紅巖. 園藝學(xué)報. 2017(11)
[2]基因瞬時表達技術(shù)在園藝植物上的應(yīng)用研究進展[J]. 廖晶晶,牛聰聰,解群杰,邢巧娟,齊紅巖. 園藝學(xué)報. 2017(09)
[3]啟動子的類型及應(yīng)用[J]. 賀飛燕,閆建俊,白云鳳,馮瑞云,施俊鳳. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(01)
[4]菠蘿蜜果實成熟過程中香氣物質(zhì)形成相關(guān)酶的活性變化[J]. 劉鑫泉,段小強,李映志,李瑩,覃芳,葉春海. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(13)
[5]接種枯萎病菌對甜瓜脂氧合酶活性及基因表達的影響[J]. 邵琪,解群杰,劉賀娟,齊紅巖. 植物生理學(xué)報. 2016(04)
[6]Effects of abiotic stress and hormones on the expressions of five13-CmLOXs and enzyme activity in oriental melon(Cucumis melo var.makuwa Makino)[J]. LIU Jie-ying,ZHANG Chong,SHAO Qi,TANG Yu-fan,CAO Song-xiao,GUO Xiao-ou,JIN Ya-zhong,QI Hong-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(02)
[7]氟唑活化酯誘導(dǎo)大白菜抗根腫病效果與機理初步研究[J]. 韓之琪,謝學(xué)文,晉知文,宋加偉,柴阿麗,石延霞,李寶聚. 園藝學(xué)報. 2015(04)
[8]植物啟動子研究進展[J]. 李田,孫景寬,劉京濤. 生物技術(shù)通報. 2015(02)
[9]植物脂氧合酶蛋白特性及其在果實成熟衰老和逆境脅迫中的作用[J]. 曹嵩曉,張沖,湯雨凡,齊紅巖. 植物生理學(xué)報. 2014(08)
[10]黃瓜脂氧合酶基因CsLOX2的克隆及表達分析[J]. 陳巧,陳書霞,王聰穎,郝麗寧,孟煥文,萬旭花,申曉青,程智慧. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(11)
博士論文
[1]甜瓜脂氧合酶基因家族成員鑒定、表達調(diào)控及CmLOX8在果實香氣合成中的作用[D]. 張沖.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]薄皮甜瓜脂氧合酶CmLOX10和CmLOX13的原核表達、生化特性及啟動子分析[D]. 曹嵩曉.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]柿9-脂氧合酶基因在植物衰老和抗逆反應(yīng)中的功能研究[D]. 侯亞莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[4]甜瓜α-甘露糖苷酶基因的克隆、表達特性及功能分析[D]. 烏斯呼吉日嘎拉.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[5]甜瓜醇脫氫酶基因家族成員鑒定、分類及表達調(diào)控[D]. 靳亞忠.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]甜瓜CmLOX09對逆境脅迫、激素和信號物質(zhì)的響應(yīng)及對番茄的遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 鞠立君.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]接種枯萎病菌對甜瓜脂氧合酶活性及CmLOXs表達的影響[D]. 邵琪.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]OsWRKY12啟動子序列響應(yīng)SA、MeJA和ET應(yīng)答元件的鑒定[D]. 黃詩瑋.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]花生脂氧合酶及其相關(guān)基因表達與黃曲霉產(chǎn)毒抗性的關(guān)系[D]. 婁慶任.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
本文編號:3170502
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 脂氧合酶分類
1.2 脂氧合酶代謝途徑
1.3 脂氧合酶在逆境脅迫中的作用
1.3.1 LOXs與非生物脅迫
1.3.2 LOXs與生物脅迫
1.3.3 LOXs與激素、信號類物質(zhì)
1.4 脂氧合酶在果實成熟和香氣合成中的作用
1.4.1 LOXs與果實香氣合成
1.4.2 LOXs與乙烯合成
1.5 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及質(zhì)粒
2.1.3 酶及生化試劑
2.1.4 培養(yǎng)基及試劑配制
2.1.5 測序及引物合成
2.2 方法
2.2.1 CmLOX18啟動子的克隆
2.2.2 CmLOX18啟動子分析
2.2.3 CmLOX18啟動子表達載體的構(gòu)建
2.2.4 CmLOX18啟動子表達載體轉(zhuǎn)化根癌農(nóng)桿菌
2.2.5 CmLOX18啟動子在煙草葉片中的瞬時表達
2.2.6 煙草葉片的逆境處理
2.2.7 煙草葉片的GUS組織化學(xué)染色和GUS熒光定量
2.2.8 CmLOX18基因的克隆
2.2.9 CmLOX18基因沉默表達載體的構(gòu)建
2.2.10 甜瓜種子吸收法—TRV誘導(dǎo)CmLOX18基因沉默
2.2.11 CmLOX18超表達載體的構(gòu)建
2.2.12 CmLOX18在甜瓜果實中瞬時表達
2.2.13 植物活體熒光蛋白信號檢測
2.2.14 脂氧合酶(LOXs)活性的測定
2.2.15 實時熒光定量qRT–PCR分析基因表達量
2.2.16 相關(guān)逆境指標(biāo)測定
2.2.17 軟件
3 結(jié)果與分析
3.1 CmLOX18啟動子克隆、分析及瞬時表達載體的構(gòu)建
3.2 CmLOX18啟動子對非生物脅迫的響應(yīng)
3.3 CmLOX18啟動子對信號物質(zhì)的響應(yīng)
3.4 CmLOX18啟動子對激素的響應(yīng)
3.5 CmLOX18基因的全長ORF區(qū)克隆
3.6 CmLOX18基因沉默表達載體的構(gòu)建及沉默植株的獲得
3.7 CmLOX18基因?qū)Ω邷孛{迫的響應(yīng)
3.8 CmLOX18基因超表達載體的構(gòu)建及農(nóng)桿菌侵染的甜瓜果肉變化
3.9 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對CmLOX18的影響
3.10 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對熒光素酶(LUC)的影響
3.11 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對LOXs酶活性的影響
3.12 甜瓜果實發(fā)育不同時期農(nóng)桿菌侵染后對LOX途徑下游香氣合成相關(guān)基因表達的影響
4 討論
4.1 CmLOX18啟動子對非生物脅迫、激素和信號類物質(zhì)的響應(yīng)
4.2 CmLOX18在防御高溫脅迫中的作用
4.3 CmLOX18在薄皮甜瓜果實香氣合成中的作用
5 結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]乙烯與脂氧合酶在番茄果實香氣合成中的作用[J]. 梁馨元,郭星秀,齊紅巖. 園藝學(xué)報. 2017(11)
[2]基因瞬時表達技術(shù)在園藝植物上的應(yīng)用研究進展[J]. 廖晶晶,牛聰聰,解群杰,邢巧娟,齊紅巖. 園藝學(xué)報. 2017(09)
[3]啟動子的類型及應(yīng)用[J]. 賀飛燕,閆建俊,白云鳳,馮瑞云,施俊鳳. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(01)
[4]菠蘿蜜果實成熟過程中香氣物質(zhì)形成相關(guān)酶的活性變化[J]. 劉鑫泉,段小強,李映志,李瑩,覃芳,葉春海. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(13)
[5]接種枯萎病菌對甜瓜脂氧合酶活性及基因表達的影響[J]. 邵琪,解群杰,劉賀娟,齊紅巖. 植物生理學(xué)報. 2016(04)
[6]Effects of abiotic stress and hormones on the expressions of five13-CmLOXs and enzyme activity in oriental melon(Cucumis melo var.makuwa Makino)[J]. LIU Jie-ying,ZHANG Chong,SHAO Qi,TANG Yu-fan,CAO Song-xiao,GUO Xiao-ou,JIN Ya-zhong,QI Hong-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(02)
[7]氟唑活化酯誘導(dǎo)大白菜抗根腫病效果與機理初步研究[J]. 韓之琪,謝學(xué)文,晉知文,宋加偉,柴阿麗,石延霞,李寶聚. 園藝學(xué)報. 2015(04)
[8]植物啟動子研究進展[J]. 李田,孫景寬,劉京濤. 生物技術(shù)通報. 2015(02)
[9]植物脂氧合酶蛋白特性及其在果實成熟衰老和逆境脅迫中的作用[J]. 曹嵩曉,張沖,湯雨凡,齊紅巖. 植物生理學(xué)報. 2014(08)
[10]黃瓜脂氧合酶基因CsLOX2的克隆及表達分析[J]. 陳巧,陳書霞,王聰穎,郝麗寧,孟煥文,萬旭花,申曉青,程智慧. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(11)
博士論文
[1]甜瓜脂氧合酶基因家族成員鑒定、表達調(diào)控及CmLOX8在果實香氣合成中的作用[D]. 張沖.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]薄皮甜瓜脂氧合酶CmLOX10和CmLOX13的原核表達、生化特性及啟動子分析[D]. 曹嵩曉.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]柿9-脂氧合酶基因在植物衰老和抗逆反應(yīng)中的功能研究[D]. 侯亞莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[4]甜瓜α-甘露糖苷酶基因的克隆、表達特性及功能分析[D]. 烏斯呼吉日嘎拉.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[5]甜瓜醇脫氫酶基因家族成員鑒定、分類及表達調(diào)控[D]. 靳亞忠.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]甜瓜CmLOX09對逆境脅迫、激素和信號物質(zhì)的響應(yīng)及對番茄的遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 鞠立君.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]接種枯萎病菌對甜瓜脂氧合酶活性及CmLOXs表達的影響[D]. 邵琪.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]OsWRKY12啟動子序列響應(yīng)SA、MeJA和ET應(yīng)答元件的鑒定[D]. 黃詩瑋.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]花生脂氧合酶及其相關(guān)基因表達與黃曲霉產(chǎn)毒抗性的關(guān)系[D]. 婁慶任.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
本文編號:3170502
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