葡萄風信子MaFLS基因啟動子的克隆及功能研究
發(fā)布時間:2022-10-03 17:01
葡萄風信子(Muscari spp.)是一種多年生單子葉球根觀賞植物,花色以不同程度的藍色為主、還有粉色、白色品種,因其具備簡單的花色遺傳背景,是研究單子葉植物花色育種的好材料。課題組前期研究表明葡萄風信子花色形成主要與類黃酮化合物有關(guān),并提出假說:黃酮醇合成酶(Ma FLS)通過與二氫黃酮醇-4-還原酶(Ma DFR)競爭同一底物二氫黃酮醇從而通向黃酮醇和花青素兩個支路,二者共同參與調(diào)控藍、白葡萄風信子花色的形成。目前對藍、白葡萄風信子花色相關(guān)的關(guān)鍵基因的克隆及功能驗證已有研究,但在轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面如何調(diào)控花色形成機理尚不明確。本研究以藍色葡萄風信子‘黑眼睛’(M.aucheri‘Dark Eyes’)和白色葡萄風信子‘白麗人’(M.aucheri‘White Beauty’)為材料,針對黃酮醇支路上重要催化劑FLS基因及其啟動子進行克隆及功能研究,主要取得以下研究結(jié)果:1.從葡萄風信子‘黑眼睛’中克隆得到一條新的FLS基因,命名為Ma FLS1。Ma FLS1基因編碼區(qū)全長999 bp,編碼332個氨基酸,登錄號MT198683,蛋白分子量為36.96k Da,不穩(wěn)定系數(shù)為40.68,...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 葡萄風信子研究概述
1.2 植物啟動子研究概述
1.2.1 植物啟動子的分類
1.2.2 植物啟動子的結(jié)構(gòu)
1.3 植物啟動子的克隆方法介紹
1.3.1 利用啟動子探針質(zhì)粒載體篩選啟動子
1.3.2 PCR技術(shù)克隆啟動子
1.4 植物啟動子的功能研究方法
1.4.1 啟動子生物信息學分析
1.4.2 啟動子關(guān)鍵元件鑒定
1.4.3 啟動子功能分析
1.5 黃酮醇研究概述
1.5.1 類黃酮及黃酮醇代謝途徑
1.5.2 黃酮醇合成酶(FLS)基因研究進展
1.5.3 FLS基因啟動子研究進展
1.6 農(nóng)桿菌介導的煙草轉(zhuǎn)化研究概述
1.6.1 農(nóng)桿菌介導的瞬時轉(zhuǎn)化煙草
1.6.2 農(nóng)桿菌介導的穩(wěn)定轉(zhuǎn)化煙草
1.7 本研究的目的意義
1.8 本研究主要內(nèi)容及技術(shù)路線
1.8.1 本研究主要內(nèi)容
1.8.2 本研究技術(shù)路線
第二章 葡萄風信子MaFLS基因的克隆及基本功能分析
2.1 材料與試劑
2.1.1 植物實驗材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 實驗儀器
2.1.4 克隆菌株及載體
2.1.5 序列分析所用軟件和網(wǎng)站
2.2 實驗方法
2.2.1 引物設(shè)計
2.2.2 葡萄風信子總RNA的提取
2.2.3 反轉(zhuǎn)錄First-Strand c DNA的合成
2.2.4 葡萄風信子MaFLS1基因的克隆
2.2.5 葡萄風信子MaFLS1基因克隆載體的構(gòu)建
2.2.6 葡萄風信子MaFLS1基因生物信息學分析
2.2.7 葡萄風信子MaFLS1基因時空表達模式分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 葡萄風信子MaFLS1基因的克隆分析
2.3.2 MaFLS1基因生物信息學分析
2.3.3 葡萄風信子MaFLS1基因編碼氨基酸同源性分析及聚類分析
2.3.4 葡萄風信子MaFLS1基因表達分析
2.4 討論
第三章 MaFLS基因啟動子克隆及活性分析
3.1 材料與試劑
3.1.1 植物實驗材料
3.1.2 主要試劑
3.1.3 菌株及載體
3.1.4 生物信息學分析所用軟件和網(wǎng)站
3.2 實驗方法
3.2.1 引物合成及測序
3.2.2 藍、白葡萄風信子基因組DNA的提取
3.2.3 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子的克隆
3.2.4 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子克隆載體構(gòu)建
3.2.5 啟動子測序及生物信息學分析
3.2.6 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子及缺失片段瞬時表達載體的構(gòu)建
3.2.7 凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌感受態(tài)
3.2.8 瞬時轉(zhuǎn)化本氏煙草
3.2.9 GUS組織化學染色
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子的克隆分析
3.3.2 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子生物信息學分析
3.3.3 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子序列比對分析
3.3.4 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子瞬時表達載體構(gòu)建
3.3.5 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌鑒定
3.3.6 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子活性分析
3.4 討論
第四章 MaFLS基因啟動子在異源植物煙草中的功能分析
4.1 材料與試劑
4.1.1 植物實驗材料
4.1.2 實驗所用載體
4.1.3 實驗試劑和菌株
4.2 實驗方法
4.2.1 引物設(shè)計
4.2.2 p HFLS、p BFLS啟動子GUS融合穩(wěn)定轉(zhuǎn)化載體構(gòu)建
4.2.3 凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
4.2.4 農(nóng)桿菌介導的煙草遺傳轉(zhuǎn)化
4.2.5 轉(zhuǎn)基因植株鑒定
4.2.6 GUS組織化學染色
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子植物表達載體的構(gòu)建
4.3.2 植物表達載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌鑒定
4.3.3 轉(zhuǎn)基因植株的鑒定
4.3.4 GUS組織化學染色及啟動子特異性分析
4.4 討論
第五章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 縮略詞
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白三葉CHS基因的過表達提高煙草類黃酮的含量[J]. 吳榕,田再民,鄭國華,吳華圃,吳艷玲,牛艷芳. 草業(yè)科學. 2020(02)
[2]pOsHistone3啟動子在煙草中的表達特性分析[J]. 胡明瑜,白文欽,潘曉雪,吳紅,雷開榮. 南方農(nóng)業(yè). 2019(34)
[3]葡萄風信子MaGT1基因的克隆及其表達分析[J]. 梁沛雯,婁倩,劉雅莉. 西北植物學報. 2019(06)
[4]煙草中穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化的新技術(shù)[J]. 楊麗萍,王悅,徐亞男. 吉林師范大學學報(自然科學版). 2019(02)
[5]植物組織特異性啟動子研究進展[J]. 焦勇,柳小慶,江海洋,陳茹梅. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2019(01)
[6]啟動子結(jié)構(gòu)、功能預測和驗證方法的研究進展[J]. 曾曉玲,趙昶靈,文國松,丁燦,張洪玲,徐率,古朝山. 分子植物育種. 2018(12)
[7]誘導型啟動子在植物基因工程中的研究進展[J]. 楊瑞娟,白建榮,李銳,常利芳. 山西農(nóng)業(yè)科學. 2018(02)
[8]植物生長調(diào)節(jié)劑在園藝作物上的應(yīng)用[J]. 孫港,翟玉瑩,周夢,楊月. 現(xiàn)代園藝. 2018(03)
[9]黑果枸杞及其白色果實F3′5′H基因啟動子克隆及活性分析[J]. 祁銀燕,陳雪妍,陳武生,鄧磊,朱春云. 河北農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(06)
[10]葡萄細胞分裂素響應(yīng)調(diào)節(jié)因子VvRR2啟動子的克隆與活性分析[J]. 余義和,張會靈,郭大龍,李秀珍,楊英軍,李桂榮,李學強,張國海. 分子植物育種. 2017(06)
博士論文
[1]藍色花葡萄風信子關(guān)鍵基因DFR和FLS調(diào)控花青苷積累的功能研究[D]. 劉紅利.西北農(nóng)林科技大學 2019
[2]葡萄風信子MYB和bHLH轉(zhuǎn)錄因子對花青苷合成的調(diào)控研究[D]. 陳凱利.西北農(nóng)林科技大學 2017
[3]大豆、小麥抗逆相關(guān)Gm/TaAREB轉(zhuǎn)錄因子基因、啟動子克隆及功能鑒定[D]. 高世慶.中國農(nóng)業(yè)科學院 2007
[4]水稻(Oryza sativa L. ssp japonica)成熟與萌發(fā)花粉的蛋白質(zhì)組學研究[D]. 戴紹軍.中國科學院研究生院(植物研究所) 2006
碩士論文
[1]用于棉花抗黃萎病育種的根系特異性啟動子的克隆與應(yīng)用[D]. 陳亞東.浙江大學 2019
[2]苧麻韌皮部特異型啟動子發(fā)掘及功能研究[D]. 鄭焱誠.華中農(nóng)業(yè)大學 2019
[3]煙草MYC1a/1b轉(zhuǎn)錄因子在煙堿合成中的功能分析[D]. 李斐.河南農(nóng)業(yè)大學 2018
[4]蘋果MdHB1基因啟動子的克隆及特征分析[D]. 王豪杰.西北農(nóng)林科技大學 2017
[5]利用酵母單雜交方法對OsHsfB2c啟動子結(jié)合蛋白的篩選[D]. 李濯雪.湖南農(nóng)業(yè)大學 2015
[6]巴斯德畢赤酵母新啟動子PGCW14的調(diào)控結(jié)構(gòu)和應(yīng)用研究[D]. 張軒薇.華南理工大學 2013
本文編號:3684466
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 葡萄風信子研究概述
1.2 植物啟動子研究概述
1.2.1 植物啟動子的分類
1.2.2 植物啟動子的結(jié)構(gòu)
1.3 植物啟動子的克隆方法介紹
1.3.1 利用啟動子探針質(zhì)粒載體篩選啟動子
1.3.2 PCR技術(shù)克隆啟動子
1.4 植物啟動子的功能研究方法
1.4.1 啟動子生物信息學分析
1.4.2 啟動子關(guān)鍵元件鑒定
1.4.3 啟動子功能分析
1.5 黃酮醇研究概述
1.5.1 類黃酮及黃酮醇代謝途徑
1.5.2 黃酮醇合成酶(FLS)基因研究進展
1.5.3 FLS基因啟動子研究進展
1.6 農(nóng)桿菌介導的煙草轉(zhuǎn)化研究概述
1.6.1 農(nóng)桿菌介導的瞬時轉(zhuǎn)化煙草
1.6.2 農(nóng)桿菌介導的穩(wěn)定轉(zhuǎn)化煙草
1.7 本研究的目的意義
1.8 本研究主要內(nèi)容及技術(shù)路線
1.8.1 本研究主要內(nèi)容
1.8.2 本研究技術(shù)路線
第二章 葡萄風信子MaFLS基因的克隆及基本功能分析
2.1 材料與試劑
2.1.1 植物實驗材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 實驗儀器
2.1.4 克隆菌株及載體
2.1.5 序列分析所用軟件和網(wǎng)站
2.2 實驗方法
2.2.1 引物設(shè)計
2.2.2 葡萄風信子總RNA的提取
2.2.3 反轉(zhuǎn)錄First-Strand c DNA的合成
2.2.4 葡萄風信子MaFLS1基因的克隆
2.2.5 葡萄風信子MaFLS1基因克隆載體的構(gòu)建
2.2.6 葡萄風信子MaFLS1基因生物信息學分析
2.2.7 葡萄風信子MaFLS1基因時空表達模式分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 葡萄風信子MaFLS1基因的克隆分析
2.3.2 MaFLS1基因生物信息學分析
2.3.3 葡萄風信子MaFLS1基因編碼氨基酸同源性分析及聚類分析
2.3.4 葡萄風信子MaFLS1基因表達分析
2.4 討論
第三章 MaFLS基因啟動子克隆及活性分析
3.1 材料與試劑
3.1.1 植物實驗材料
3.1.2 主要試劑
3.1.3 菌株及載體
3.1.4 生物信息學分析所用軟件和網(wǎng)站
3.2 實驗方法
3.2.1 引物合成及測序
3.2.2 藍、白葡萄風信子基因組DNA的提取
3.2.3 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子的克隆
3.2.4 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子克隆載體構(gòu)建
3.2.5 啟動子測序及生物信息學分析
3.2.6 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子及缺失片段瞬時表達載體的構(gòu)建
3.2.7 凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌感受態(tài)
3.2.8 瞬時轉(zhuǎn)化本氏煙草
3.2.9 GUS組織化學染色
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子的克隆分析
3.3.2 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子生物信息學分析
3.3.3 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子序列比對分析
3.3.4 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子瞬時表達載體構(gòu)建
3.3.5 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌鑒定
3.3.6 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子活性分析
3.4 討論
第四章 MaFLS基因啟動子在異源植物煙草中的功能分析
4.1 材料與試劑
4.1.1 植物實驗材料
4.1.2 實驗所用載體
4.1.3 實驗試劑和菌株
4.2 實驗方法
4.2.1 引物設(shè)計
4.2.2 p HFLS、p BFLS啟動子GUS融合穩(wěn)定轉(zhuǎn)化載體構(gòu)建
4.2.3 凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
4.2.4 農(nóng)桿菌介導的煙草遺傳轉(zhuǎn)化
4.2.5 轉(zhuǎn)基因植株鑒定
4.2.6 GUS組織化學染色
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 藍、白葡萄風信子MaFLS基因啟動子植物表達載體的構(gòu)建
4.3.2 植物表達載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌鑒定
4.3.3 轉(zhuǎn)基因植株的鑒定
4.3.4 GUS組織化學染色及啟動子特異性分析
4.4 討論
第五章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 縮略詞
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白三葉CHS基因的過表達提高煙草類黃酮的含量[J]. 吳榕,田再民,鄭國華,吳華圃,吳艷玲,牛艷芳. 草業(yè)科學. 2020(02)
[2]pOsHistone3啟動子在煙草中的表達特性分析[J]. 胡明瑜,白文欽,潘曉雪,吳紅,雷開榮. 南方農(nóng)業(yè). 2019(34)
[3]葡萄風信子MaGT1基因的克隆及其表達分析[J]. 梁沛雯,婁倩,劉雅莉. 西北植物學報. 2019(06)
[4]煙草中穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化的新技術(shù)[J]. 楊麗萍,王悅,徐亞男. 吉林師范大學學報(自然科學版). 2019(02)
[5]植物組織特異性啟動子研究進展[J]. 焦勇,柳小慶,江海洋,陳茹梅. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2019(01)
[6]啟動子結(jié)構(gòu)、功能預測和驗證方法的研究進展[J]. 曾曉玲,趙昶靈,文國松,丁燦,張洪玲,徐率,古朝山. 分子植物育種. 2018(12)
[7]誘導型啟動子在植物基因工程中的研究進展[J]. 楊瑞娟,白建榮,李銳,常利芳. 山西農(nóng)業(yè)科學. 2018(02)
[8]植物生長調(diào)節(jié)劑在園藝作物上的應(yīng)用[J]. 孫港,翟玉瑩,周夢,楊月. 現(xiàn)代園藝. 2018(03)
[9]黑果枸杞及其白色果實F3′5′H基因啟動子克隆及活性分析[J]. 祁銀燕,陳雪妍,陳武生,鄧磊,朱春云. 河北農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(06)
[10]葡萄細胞分裂素響應(yīng)調(diào)節(jié)因子VvRR2啟動子的克隆與活性分析[J]. 余義和,張會靈,郭大龍,李秀珍,楊英軍,李桂榮,李學強,張國海. 分子植物育種. 2017(06)
博士論文
[1]藍色花葡萄風信子關(guān)鍵基因DFR和FLS調(diào)控花青苷積累的功能研究[D]. 劉紅利.西北農(nóng)林科技大學 2019
[2]葡萄風信子MYB和bHLH轉(zhuǎn)錄因子對花青苷合成的調(diào)控研究[D]. 陳凱利.西北農(nóng)林科技大學 2017
[3]大豆、小麥抗逆相關(guān)Gm/TaAREB轉(zhuǎn)錄因子基因、啟動子克隆及功能鑒定[D]. 高世慶.中國農(nóng)業(yè)科學院 2007
[4]水稻(Oryza sativa L. ssp japonica)成熟與萌發(fā)花粉的蛋白質(zhì)組學研究[D]. 戴紹軍.中國科學院研究生院(植物研究所) 2006
碩士論文
[1]用于棉花抗黃萎病育種的根系特異性啟動子的克隆與應(yīng)用[D]. 陳亞東.浙江大學 2019
[2]苧麻韌皮部特異型啟動子發(fā)掘及功能研究[D]. 鄭焱誠.華中農(nóng)業(yè)大學 2019
[3]煙草MYC1a/1b轉(zhuǎn)錄因子在煙堿合成中的功能分析[D]. 李斐.河南農(nóng)業(yè)大學 2018
[4]蘋果MdHB1基因啟動子的克隆及特征分析[D]. 王豪杰.西北農(nóng)林科技大學 2017
[5]利用酵母單雜交方法對OsHsfB2c啟動子結(jié)合蛋白的篩選[D]. 李濯雪.湖南農(nóng)業(yè)大學 2015
[6]巴斯德畢赤酵母新啟動子PGCW14的調(diào)控結(jié)構(gòu)和應(yīng)用研究[D]. 張軒薇.華南理工大學 2013
本文編號:3684466
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