大豆GmANKTM21基因調(diào)控抗旱和開(kāi)花功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-04 16:09
大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)是世界范圍內(nèi)廣泛種植的糧食和經(jīng)濟(jì)作物,大豆產(chǎn)量極易受到干旱等環(huán)境脅迫影響。因此,探究大豆耐旱基因功能,明確抗旱機(jī)理對(duì)大豆育種和穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。在前期研究中,本實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)WRKY20能增加大豆耐旱性和調(diào)控大豆提前開(kāi)花。從WRKY20過(guò)量表達(dá)大豆轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中發(fā)現(xiàn)GmANKTM21基因上調(diào)表達(dá)。GmANKTM21蛋白包含ANK結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域,屬于ANKTM(Ankyrin repeats transmembrane)家族。為闡明GmANKTM21基因的功能,本研究對(duì)GmANKTM21基因進(jìn)行克隆并構(gòu)建植物表達(dá)載體。對(duì)GmANKTM21基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析。本研究對(duì)GmANKTM21基因在不同組織部位和干旱脅迫下的表達(dá)模式進(jìn)行分析,并且對(duì)GmANKTM21基因進(jìn)行了亞細(xì)胞定位。使用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將GmANKTM21基因轉(zhuǎn)入東農(nóng)50,得到GmANKTM21基因過(guò)量表達(dá)植株,進(jìn)行植株發(fā)育和耐旱功能研究。取得的主要研究結(jié)果如下:(1)克隆了GmANKTM21基因并構(gòu)建植物表達(dá)載體。對(duì)GmANKTM21基因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):編碼的蛋白含有591個(gè)...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 干旱脅迫對(duì)大豆的損傷機(jī)理
1.2.2 大豆對(duì)干旱脅迫的抗旱機(jī)制
1.2.3 植物中ANK家族研究進(jìn)展
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及質(zhì)粒
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.4 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 GmANKTM21基因克隆
2.2.2 不同脅迫處理下GmANKTM21的表達(dá)分析
2.2.3亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)
2.2.4 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.5 大豆遺傳轉(zhuǎn)化流程
2.2.6 轉(zhuǎn)基因大豆陽(yáng)性植株的鑒定
2.2.7 大豆生理指標(biāo)測(cè)定
2.2.8 生物信息學(xué)分析網(wǎng)站
3 結(jié)果與分析
3.1 GmANKTM21 基因的克隆和生物信息學(xué)分析
3.1.1 GmANKTM21 基因克隆和植物表達(dá)載體構(gòu)建
3.1.2 GmANKTM21 基因的生物信息學(xué)分析
3.1.3 大豆中ANKTM家族成員鑒定和分類(lèi)
3.2 GmANKTM21 基因的表達(dá)特性分析
3.2.1 過(guò)表達(dá)WRKY20 植株中GmANKTM21 基因的表達(dá)研究
3.2.2 GmANKTM21 基因在大豆不同組織中的表達(dá)分析
3.2.3 GmANKTM21 基因在非生物脅迫下表達(dá)分析
3.3 GmANKTM21 基因過(guò)量表達(dá)大豆材料的獲得
3.3.1 GmANKTM21 基因的大豆遺傳轉(zhuǎn)化
3.3.2 GmANKTM21 基因過(guò)量表達(dá)大豆材料的分子檢測(cè)
3.4 GmANKTM21 基因的亞細(xì)胞定位
3.4.1 GmANKTM21-YFP載體的構(gòu)建及GV3101 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.4.2 GmANKTM21 基因定位于細(xì)胞核和細(xì)胞膜中
3.5 GmANKTM21 基因功能研究
3.5.1 GmANKTM21 調(diào)控大豆始花期
3.5.2 GmANKTM21 基因的抗旱功能研究
3.5.3 GmANKTM21 基因?qū)Υ蠖沟闹饕r(nóng)藝性狀影響研究
4 討論
4.1 GmANKTM21 基因響應(yīng)多種非生物脅迫
4.2 GmANKTM21 可以調(diào)節(jié)大豆始花期
4.3 GmANKTM21 基因?qū)Υ蠖股L(zhǎng)發(fā)育和耐旱功能的影響
4.4 下一步展望
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫及復(fù)水對(duì)入侵植物節(jié)節(jié)麥幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[J]. 王寧,袁美麗,陳浩,李真真,張銘鑫. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]干旱脅迫對(duì)楨楠幼樹(shù)生長(zhǎng)及光合特性的影響[J]. 王彬,胡紅玲,胡庭興,何時(shí)東,胡義,周鑫,譚飛. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]干旱脅迫對(duì)馬鈴薯葉片生理生化指標(biāo)的影響[J]. 梁麗娜,劉雪,唐勛,文義凱,司懷軍,張寧. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2018(03)
[4]水、旱條件下小麥苗期部分農(nóng)藝性狀的遺傳分析[J]. 閆艷,王春華,穆平. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(03)
[5]農(nóng)桿菌介導(dǎo)大豆子葉節(jié)轉(zhuǎn)化法外植體選擇新方法[J]. 王爽,郭兵福,張麗娟,郭勇,金龍國(guó),楊慧,邱麗娟. 大豆科學(xué). 2016(05)
[6]大豆GmAP1基因的功能初探[J]. 宋拉拉,張曉玫,陳福祿,傅永福,趙德剛. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(08)
[7]開(kāi)花期干旱對(duì)黑龍江省主栽大豆品種根部性狀的影響[J]. 鄭偉,郭泰,王志新,李燦東,張振宇,郭美玲,劉忠堂,李志民. 大豆科學(xué). 2015(06)
[8]干旱脅迫對(duì)春大豆根系保護(hù)酶活性的影響[J]. 董守坤,李雪凝,趙坤,劉麗君,徐亞會(huì),王利彬. 作物雜志. 2015(02)
[9]過(guò)表達(dá)AtCBF4、BoWS大豆對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 魏崍,王興宇,唐曉飛,王偉威,薛永國(guó),于志遠(yuǎn),劉麗君. 分子植物育種. 2015(02)
[10]干旱脅迫對(duì)蠶豆苗期植株形態(tài)及葉片保護(hù)性酶活性的影響[J]. 李萍,侯萬(wàn)偉,劉玉皎. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]干旱脅迫對(duì)大豆抗旱生理指標(biāo)及產(chǎn)量和品質(zhì)影響[D]. 趙立琴(Arun Sebastian).東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]大豆GmGI基因?qū)χ参镩_(kāi)花及抗逆的調(diào)控研究[D]. 姜敏.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]GmWRKY20基因的表達(dá)特性及功能研究[D]. 寧文峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3063510
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 干旱脅迫對(duì)大豆的損傷機(jī)理
1.2.2 大豆對(duì)干旱脅迫的抗旱機(jī)制
1.2.3 植物中ANK家族研究進(jìn)展
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株及質(zhì)粒
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.4 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 GmANKTM21基因克隆
2.2.2 不同脅迫處理下GmANKTM21的表達(dá)分析
2.2.3亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)
2.2.4 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.5 大豆遺傳轉(zhuǎn)化流程
2.2.6 轉(zhuǎn)基因大豆陽(yáng)性植株的鑒定
2.2.7 大豆生理指標(biāo)測(cè)定
2.2.8 生物信息學(xué)分析網(wǎng)站
3 結(jié)果與分析
3.1 GmANKTM21 基因的克隆和生物信息學(xué)分析
3.1.1 GmANKTM21 基因克隆和植物表達(dá)載體構(gòu)建
3.1.2 GmANKTM21 基因的生物信息學(xué)分析
3.1.3 大豆中ANKTM家族成員鑒定和分類(lèi)
3.2 GmANKTM21 基因的表達(dá)特性分析
3.2.1 過(guò)表達(dá)WRKY20 植株中GmANKTM21 基因的表達(dá)研究
3.2.2 GmANKTM21 基因在大豆不同組織中的表達(dá)分析
3.2.3 GmANKTM21 基因在非生物脅迫下表達(dá)分析
3.3 GmANKTM21 基因過(guò)量表達(dá)大豆材料的獲得
3.3.1 GmANKTM21 基因的大豆遺傳轉(zhuǎn)化
3.3.2 GmANKTM21 基因過(guò)量表達(dá)大豆材料的分子檢測(cè)
3.4 GmANKTM21 基因的亞細(xì)胞定位
3.4.1 GmANKTM21-YFP載體的構(gòu)建及GV3101 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.4.2 GmANKTM21 基因定位于細(xì)胞核和細(xì)胞膜中
3.5 GmANKTM21 基因功能研究
3.5.1 GmANKTM21 調(diào)控大豆始花期
3.5.2 GmANKTM21 基因的抗旱功能研究
3.5.3 GmANKTM21 基因?qū)Υ蠖沟闹饕r(nóng)藝性狀影響研究
4 討論
4.1 GmANKTM21 基因響應(yīng)多種非生物脅迫
4.2 GmANKTM21 可以調(diào)節(jié)大豆始花期
4.3 GmANKTM21 基因?qū)Υ蠖股L(zhǎng)發(fā)育和耐旱功能的影響
4.4 下一步展望
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫及復(fù)水對(duì)入侵植物節(jié)節(jié)麥幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[J]. 王寧,袁美麗,陳浩,李真真,張銘鑫. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]干旱脅迫對(duì)楨楠幼樹(shù)生長(zhǎng)及光合特性的影響[J]. 王彬,胡紅玲,胡庭興,何時(shí)東,胡義,周鑫,譚飛. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]干旱脅迫對(duì)馬鈴薯葉片生理生化指標(biāo)的影響[J]. 梁麗娜,劉雪,唐勛,文義凱,司懷軍,張寧. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2018(03)
[4]水、旱條件下小麥苗期部分農(nóng)藝性狀的遺傳分析[J]. 閆艷,王春華,穆平. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(03)
[5]農(nóng)桿菌介導(dǎo)大豆子葉節(jié)轉(zhuǎn)化法外植體選擇新方法[J]. 王爽,郭兵福,張麗娟,郭勇,金龍國(guó),楊慧,邱麗娟. 大豆科學(xué). 2016(05)
[6]大豆GmAP1基因的功能初探[J]. 宋拉拉,張曉玫,陳福祿,傅永福,趙德剛. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(08)
[7]開(kāi)花期干旱對(duì)黑龍江省主栽大豆品種根部性狀的影響[J]. 鄭偉,郭泰,王志新,李燦東,張振宇,郭美玲,劉忠堂,李志民. 大豆科學(xué). 2015(06)
[8]干旱脅迫對(duì)春大豆根系保護(hù)酶活性的影響[J]. 董守坤,李雪凝,趙坤,劉麗君,徐亞會(huì),王利彬. 作物雜志. 2015(02)
[9]過(guò)表達(dá)AtCBF4、BoWS大豆對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 魏崍,王興宇,唐曉飛,王偉威,薛永國(guó),于志遠(yuǎn),劉麗君. 分子植物育種. 2015(02)
[10]干旱脅迫對(duì)蠶豆苗期植株形態(tài)及葉片保護(hù)性酶活性的影響[J]. 李萍,侯萬(wàn)偉,劉玉皎. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]干旱脅迫對(duì)大豆抗旱生理指標(biāo)及產(chǎn)量和品質(zhì)影響[D]. 趙立琴(Arun Sebastian).東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]大豆GmGI基因?qū)χ参镩_(kāi)花及抗逆的調(diào)控研究[D]. 姜敏.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]GmWRKY20基因的表達(dá)特性及功能研究[D]. 寧文峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3063510
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/swxlw/3063510.html
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