【摘要】：黃瓜是一種重要的具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物,由于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遭受各種脅迫,使得黃瓜的正常生長(zhǎng)受到阻礙,從而造成產(chǎn)量減產(chǎn)。提高黃瓜的抗逆能力,對(duì)黃瓜的增產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益等都有著十分重要的作用和意義。我們以黃瓜全基因組測(cè)序?yàn)榛A(chǔ),對(duì)黃瓜金屬硫蛋白基因家族進(jìn)行生物信息學(xué)分析;通過(guò)熒光定量PCR分析了黃瓜金屬硫蛋白基因在脅迫下的表達(dá)量;通過(guò)RT-PCR克隆了CsMT4基因;通過(guò)進(jìn)行酶切、連接以及轉(zhuǎn)化,成功構(gòu)建了pET32a-CsMT4表達(dá)載體,并通過(guò)原核表達(dá)系統(tǒng)對(duì)CsMT4基因進(jìn)行抗逆性功能分析。主要結(jié)果如下:1.預(yù)測(cè)了黃瓜金屬硫蛋白基因家族成員。黃瓜中共有3個(gè)金屬硫蛋白基因,根據(jù)它們?cè)谌旧w上的具體不同的位置,將它們分別命名為:CsMT2、CsMT3、CsMT4。進(jìn)化分析表明,黃瓜CsMT3與水稻OsMT3a和OsMT3b以及擬南芥AtMT3聚為一類,但親緣關(guān)系較遠(yuǎn),同源性不高;黃瓜CsMT4與擬南芥AtMT2a和AtMT4b以及水稻OsMT4,但親緣關(guān)系也比較遠(yuǎn),同源性不高,CsMT2與水稻OsMT1d和OsMT2c聚為一類,親緣關(guān)系比較近,同源性高。2.分析表明,黃瓜金屬硫蛋白基因的表達(dá)具有明顯的組織特異性:CsMT2在各個(gè)組織都表達(dá),在莖、葉、花中的表達(dá)量很高;CsMT3不在根中表達(dá),在莖中的表達(dá)量不是很高,在其它組織中表達(dá)量都很高;CsMT4在莖和花中不表達(dá),在根的表達(dá)量比較低,在葉和果中的表達(dá)量較高。3.熒光定量PCR表達(dá)量分析結(jié)果表明,非生物脅迫(PEG、ABA和NaCl)的脅迫下,使用不同的脅迫方法處理,在不同程度上對(duì)CsMT4的表達(dá)都具有促進(jìn)作用。4.通過(guò)RT-PCR克隆了黃瓜金屬硫蛋白基因CsMT4,成功構(gòu)建了pET32a-CsMT4表達(dá)載體,并且在BL21中高效表達(dá)。5.抗逆性分析結(jié)果表明,原核表達(dá)的黃瓜金屬硫蛋白CsMT4能夠有效的提高大腸桿菌抗逆性。
【學(xué)位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S642.2;Q943.2
【圖文】：

第二章 黃瓜金屬硫蛋白基因的生物信息學(xué)分析2.2.4 黃瓜與其他物種金屬硫蛋白 CsMT 的多序列比對(duì)及進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建采用 Clustal X 軟件對(duì)金屬硫蛋白 3 個(gè)黃瓜成員、7 個(gè)擬南芥成員和 9 個(gè)大豆成員進(jìn)行序列多重比對(duì)（圖 2-2），發(fā)現(xiàn)這 19 個(gè)脫水素蛋白都有金屬硫蛋白的特征結(jié)構(gòu)域-C 片段，并且高度保守。然而，不同類型金屬硫蛋白 C 片段的數(shù)量及組成略有不同。類型 2 金屬硫蛋白在 N-端和 C-端均含 C 片段，共 14 個(gè) Cys 氨基酸殘基（GmMT2b除外，圖 2-2A），類型 3 金屬硫蛋白在 N-端和 C-端也各有 1 個(gè)保守的 C 片段，但其Cys 氨基酸殘基數(shù)分別只有 4 個(gè)和 6 個(gè)（圖 2-2B），類型 4 金屬硫蛋白卻有 3 個(gè)保守的 C 片段（圖 2-2C）。為進(jìn)一步分析黃瓜金屬硫蛋白與其它物種間的進(jìn)化關(guān)系，以金屬硫蛋白 3 個(gè)黃瓜成員、7 個(gè)擬南芥成員和 9 個(gè)大豆成員進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建。如圖 2-3 所示，這 19個(gè)金屬硫蛋白被分為 4 大類，黃瓜的 3 個(gè)金屬硫蛋白 CsMT2、CsMT3、CsMT4 分別歸屬于 Type 2、Type 3 和 Type 4。

圖 2-3 黃瓜、擬南芥和大豆的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)gure 2-3 The phylogenetic tree of MT proteins in cucumber, Arabidopsis and soyb5 黃瓜金屬硫蛋白的基序分布MEME 在線工具分析結(jié)果表明（表 2-5 和圖 2-4），搜索的 10 個(gè) motifs 當(dāng) 1 個(gè) motif (motif1)保守基序?qū)?3 個(gè)黃瓜金屬硫蛋白 CsMT2-CsMT4 所共有2 蛋白有 7 個(gè) motifs，缺少 motif 3、motif 7 和 motif 8，CsMT3 和 CsMT4 蛋 數(shù)均為 6 個(gè) motifs（圖 2-5）。圖 2-4 黃瓜金屬硫蛋白的基序 I 示意圖

圖 2-3 黃瓜、擬南芥和大豆的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)ylogenetic tree of MT proteins in cucumber, Arab白的基序分布具分析結(jié)果表明（表 2-5 和圖 2-4），搜索的otif1)保守基序?qū)?3 個(gè)黃瓜金屬硫蛋白 CsMT2otifs，缺少 motif 3、motif 7 和 motif 8，CsMtifs（圖 2-5）。

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本文編號(hào)：2769921