GRAS蛋白是一類高等植物所特有的轉(zhuǎn)錄因子,其在植物莖的伸長、根的形態(tài)發(fā)育、種子的休眠、花的發(fā)育、光響應(yīng)途徑以及激素調(diào)控方面都有廣泛的參與。目前對GRAS轉(zhuǎn)錄因子只在模式植物擬南芥中進(jìn)行了深入的研究。在玉米、水稻、番茄、松樹和葡萄幾個(gè)物種中都鑒定出了GRAS基因家族以及對單個(gè)基因的功能進(jìn)行了初步驗(yàn)證。本試驗(yàn)以馬鈴薯栽培種“費(fèi)烏瑞它”為試驗(yàn)材料,通過生物信息學(xué)的方法在馬鈴薯中鑒定了StGRAS轉(zhuǎn)錄因子家族,通過實(shí)時(shí)熒光定量(qRT-PCR)技術(shù)分析了部分家族基因在不同組織中的表達(dá)量和不同激素誘導(dǎo)下的表達(dá)量;利用PCR技術(shù)克隆了一個(gè)與赤霉素信號通路相關(guān)的基因StGAI基因,構(gòu)建過表達(dá)載體和干擾表達(dá)載體進(jìn)行農(nóng)桿菌介導(dǎo)的馬鈴薯遺傳轉(zhuǎn)化。研究結(jié)果如下:1.利用生物信息學(xué)的方法在馬鈴薯栽培種“費(fèi)烏瑞它”中鑒定了52個(gè)馬鈴薯StGRAS轉(zhuǎn)錄因子,并分析發(fā)現(xiàn)馬鈴薯StGRAS基因大部分含有一個(gè)外顯子,幾乎90%的基因?yàn)閱瓮怙@子基因,所有基因分布在12條染色體上。StGRAS蛋白一般由300~800個(gè)氨基酸組成,利用進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn)52個(gè)馬鈴薯StGRAS基因可以分為八個(gè)亞家族。2.利用PCR技術(shù)從馬鈴薯中克隆到了StGAI基因,該基因?qū)儆赟tGRAS基因家族的DELLA亞家族�；蛉L2293 bp,位于11號染色體上,其CDS區(qū)長1767bp,編碼588個(gè)氨基酸殘基。3.將PCR克隆到的馬鈴薯StGAI基因與植物表達(dá)載體pBI121,構(gòu)建了過表達(dá)載體。通過WMD3在線網(wǎng)站設(shè)計(jì)人工miRNA干擾表達(dá)載體前體引物,利用重疊PCR技術(shù)獲得人工miRNA前體片段。構(gòu)建了干擾表達(dá)載體。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化獲得過表達(dá)和干擾表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株。4.利用GA_3對非轉(zhuǎn)基因植株和轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行處理利用qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)兩者之中馬鈴薯StGAI基因在0~48 h內(nèi)表達(dá)量呈上升趨勢。分析發(fā)現(xiàn)過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株中StGAI基因的表達(dá)量在各個(gè)時(shí)間段均高于非轉(zhuǎn)基因,干擾表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株StGAI基因表達(dá)量均低于非轉(zhuǎn)基因植株。
【學(xué)位單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q943.2;S532
【部分圖文】：

霉素（GAs）是一類調(diào)節(jié)植物生長的四環(huán)二萜類植物激素。其生物的發(fā)育過程，如種子萌發(fā)、莖伸長、花粉成熟以及從營養(yǎng)生長到生[75]。在植物的生長發(fā)育中，外界脅迫往往導(dǎo)致生長的停滯，因此生長的信號物質(zhì)，此外 GA 信號途徑與植物的其他激素信號途徑一些脅迫響應(yīng)中 GA 起著重要的調(diào)節(jié)作用。在水稻和擬南芥中篩選物合成或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的突變體來鑒定 GA 感受和信號傳導(dǎo)所必需的蛋了 GA 信號傳導(dǎo)的模型。目前的 GA 信號模型表明，GA 與可溶性受體 GID1 結(jié)合[76]，GA-GID1 復(fù)合物隨后與 DELA 蛋白相互作用 蛋白通過 SCF（Skip/Cullin/F-box）復(fù)合物啟動(dòng)泛素-蛋白酶體途徑 E3 泛素酶的作用下 DELLA 被 26S 蛋白酶體降解，DELLA 對 GA[77]。盡管 GA 具有獨(dú)立的信號通路，但是越來越多的證據(jù)表明 GA信號通路出現(xiàn)相互重疊的現(xiàn)象，有研究甚至發(fā)現(xiàn) GA 對 IAA 有正，與 ABA 協(xié)同調(diào)節(jié)植物的一些生理活動(dòng)。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士學(xué)位論文.2 馬鈴薯 GRAS 基因的定位及命名將獲得的馬鈴薯 GRAS 基因在馬鈴薯數(shù)據(jù)庫中查找其所在的染色體ttp://solanaceae.plantbiology.msu.edu/cgi-bin/gbrowse/tomato/），將所有序薯上的位置找到，利用軟件 Mapinspect 作圖，得到基因在染色體上的圖 2.1），根據(jù)染色體上基因所處的位置順序進(jìn)行重新命名。分析發(fā)現(xiàn)馬條染色體上都有 GRAS 基因的分布。GRAS 基因在馬鈴薯染色體上分布數(shù)到 7 個(gè)不等，分布的部位也不一樣。將 GRAS 基因在染色體上分布的位依次命名為 StGRAS1-StGRAS52，所有的基因主要分布在染色體的兩端

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士學(xué)位論文、水稻、番茄做進(jìn)化樹進(jìn)行分析。將擬南芥、水稻、番茄的蛋白質(zhì)序列蛋白質(zhì)序列共 189 條其中馬鈴薯 52 條、擬南芥 33 條、番茄 53 條和水使用 MEGA5.1 軟件，采用鄰進(jìn)法（Neighbor-Joining）算法繪制系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)馬鈴薯 StGRAS 家族基因可以分成 8 個(gè)亞家族：SCR、LISLLA、Ls、HAM、PATI、SH 和 SCL3（圖 2.2）。各個(gè)亞家族所在的基因不同，亞家族中 PAT1 和 HMA 家族分別具有 10 條和 15 條。其他亞家R、LISCL、DELLA、SCL3、SHR 家族分別具有 4、8、5、4、4、3、2 StGRAS 基因。在馬鈴薯所有 StGRAS 蛋白的進(jìn)化樹分析結(jié)果顯示，歸A 亞家族的蛋白數(shù)目最多。在馬鈴薯中與擬南芥（AtSCL6、22、27）最原序列為 StGRAS7、StGRA35、StGRA10、StGRA49 四條。
【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2850110