小熱激蛋白SlHSP17.7在番茄果實(shí)響應(yīng)低溫脅迫中的功能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-07 15:22
番茄(Solanum lycopersicum L.)在我國(guó)北方地區(qū)露地和溫室中均有廣泛栽培,以香甜多汁和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深受大眾喜愛(ài)。在番茄果實(shí)成熟的過(guò)程中,易受到低溫脅迫的影響,品質(zhì)會(huì)受到嚴(yán)重的影響,在這個(gè)過(guò)程中涉及許多復(fù)雜的生理生化變化和基因表達(dá)。通過(guò)分析挖掘出的響應(yīng)脅迫基因的表達(dá)特性,為培育出耐低溫型番茄品系提供理論依據(jù)。SlCIF1(cell-wall inhibitor ofβ-fructosidase)是細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶抑制子基因,可以在翻譯后水平調(diào)控細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶活性,從而使番茄果實(shí)中積累蔗糖。本研究以轉(zhuǎn)SlCIF1基因和非轉(zhuǎn)基因Micro-Tom番茄綠熟期和紅熟期果實(shí)為前期試驗(yàn)材料,通過(guò)基因芯片的表達(dá)譜分析,在轉(zhuǎn)基因綠熟期果實(shí)中篩選出一個(gè)表達(dá)量成千倍上調(diào)的小熱激蛋白17.7(SlHSP17.7)基因。小熱激蛋白(sHSPs)作為一種分子伴侶,積極參與植物生長(zhǎng)發(fā)育和非生物脅迫響應(yīng)且發(fā)揮著重要的作用。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)sHSPs基因家族成員進(jìn)行生物信息學(xué)分析、對(duì)SlHSP17.7基因的定位和SlHSP17.7在兩種不同低溫耐性番茄中響應(yīng)低溫脅迫進(jìn)行了初步研究,為明確SlHSP17.7基因的功...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 番茄響應(yīng)低溫脅迫的研究進(jìn)展
1.1.1 低溫對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.1.2 影響番茄響應(yīng)低溫脅迫的因素
1.2 植物小熱激蛋白研究進(jìn)展
1.2.1 成熟sHSPs結(jié)構(gòu)特征
1.2.2 植物sHSPs基因家族在非生物脅迫下的功能
1.2.3 sHSPs在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的作用
1.3 本研究的目的及意義
第二章 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)表達(dá)譜分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄陽(yáng)性植株的鑒定
2.2.2 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)中細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶基因的表達(dá)及酶活性分析
2.2.3 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)中糖含量的變化分析
2.2.4 差異基因的篩選
2.2.5 差異基因表達(dá)的驗(yàn)證
2.2.6 差異基因GO和 KEGG分析
2.3 討論
2.4 小結(jié)
第三章 番茄sHSPs基因家族的鑒定及分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 番茄sHSPs基因家族的鑒定
3.2.2 sHSPs基因家族成員結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 幾種主要茄科作物sHSPs基因家族成員系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系
3.2.4 番茄sHSPs基因家族成員的順式作用元件分析
3.2.5 基于RNA-Seq數(shù)據(jù)sHSPs基因家族成員的表達(dá)分析
3.3 討論
3.4 小結(jié)
第四章 SlHSP17.7 基因組織化學(xué)定位和亞細(xì)胞定位
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 SlHSP17.7 載體構(gòu)建及蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)
4.2.2 SlHSP17.7 分子伴侶活性分析
4.2.3 SlHSP17.7+GUS+EGFP表達(dá)載體的構(gòu)建
4.2.4 擬南芥陽(yáng)性植株的鑒定
4.2.5 SlHSP17.7 基因的組織化學(xué)定位
4.2.6 SlHSP17.7 基因的亞細(xì)胞定位
4.3 討論
4.4 小結(jié)
第五章 SlHSP17.7 對(duì)番茄低溫耐性的調(diào)控
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料及材料處理
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 低溫脅迫下,兩種不同低溫耐性番茄中Pro、MDA和 ABA含量變化分析
5.2.2 SlHSP17.7 基因在兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)發(fā)育時(shí)期表達(dá)量的分析
5.2.3 低溫脅迫下,SlHSP17.7 基因在兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)中的表達(dá)分析
5.2.4 SlHSP17.7 蛋白在低溫脅迫下的表達(dá)
5.2.5 低溫脅迫下兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)中糖含量的變化
5.2.6 過(guò)表達(dá)SlHSP17.7 基因?qū)oneymaker番茄葉片耐低溫的影響
5.3 討論
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀研究生期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物小熱激蛋白的研究進(jìn)展[J]. 俞佳虹,馮坤,程遠(yuǎn),葉青靜,阮美穎,王榮青,李志邈,周國(guó)治,姚祝平,魏家香,楊悅儉,萬(wàn)紅建. 分子植物育種. 2017(08)
[2]植物中小分子熱激蛋白基因家族(sHSPs)研究進(jìn)展[J]. 張寧,姜晶. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]番茄HSP20基因家族的全基因組鑒定、系統(tǒng)進(jìn)化及表達(dá)分析[J]. 張寧,姜晶,史潔瑋. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]轉(zhuǎn)化酶抑制子調(diào)控番茄果實(shí)糖代謝的功能分析(英文)[J]. Ning ZHANG,Jing JIANG,Yan-li YANG,Zhi-he WANG. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2015(10)
[5]外源精胺對(duì)菜用大豆貯藏冷害及蔗糖代謝的影響[J]. 劉春泉,宋江峰,王遠(yuǎn),李大婧. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(08)
[6]采后紅提果實(shí)內(nèi)源糖對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)[J]. 劉京宏,肖鑫麗,彭雅婷,殷德松,宋靜武,彭磊. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2015(02)
[7]植物熱激蛋白70基因家族及其生物學(xué)功能研究進(jìn)展[J]. 王明強(qiáng),張道遠(yuǎn). 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(02)
[8]玉米小分子熱激蛋白ZmHSP17.7基因的克隆與功能分析[J]. 孫愛(ài)清,葛淑娟,董偉,單曉笛,董樹(shù)亭,張杰道. 作物學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子基因(ZmHsf06)的克隆、表達(dá)和定位分析[J]. 李慧聰,李國(guó)良,郭秀林. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]番茄熱激蛋白90的全基因組鑒定及分析[J]. 劉云飛,萬(wàn)紅建,楊悅儉,韋艷萍,李志邈,葉青靜,王榮青,阮美穎,姚祝平,周國(guó)治. 遺傳. 2014(10)
本文編號(hào):3173627
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 番茄響應(yīng)低溫脅迫的研究進(jìn)展
1.1.1 低溫對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.1.2 影響番茄響應(yīng)低溫脅迫的因素
1.2 植物小熱激蛋白研究進(jìn)展
1.2.1 成熟sHSPs結(jié)構(gòu)特征
1.2.2 植物sHSPs基因家族在非生物脅迫下的功能
1.2.3 sHSPs在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的作用
1.3 本研究的目的及意義
第二章 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)表達(dá)譜分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄陽(yáng)性植株的鑒定
2.2.2 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)中細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶基因的表達(dá)及酶活性分析
2.2.3 轉(zhuǎn)SlCIF1 基因番茄果實(shí)中糖含量的變化分析
2.2.4 差異基因的篩選
2.2.5 差異基因表達(dá)的驗(yàn)證
2.2.6 差異基因GO和 KEGG分析
2.3 討論
2.4 小結(jié)
第三章 番茄sHSPs基因家族的鑒定及分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 番茄sHSPs基因家族的鑒定
3.2.2 sHSPs基因家族成員結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 幾種主要茄科作物sHSPs基因家族成員系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系
3.2.4 番茄sHSPs基因家族成員的順式作用元件分析
3.2.5 基于RNA-Seq數(shù)據(jù)sHSPs基因家族成員的表達(dá)分析
3.3 討論
3.4 小結(jié)
第四章 SlHSP17.7 基因組織化學(xué)定位和亞細(xì)胞定位
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 SlHSP17.7 載體構(gòu)建及蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)
4.2.2 SlHSP17.7 分子伴侶活性分析
4.2.3 SlHSP17.7+GUS+EGFP表達(dá)載體的構(gòu)建
4.2.4 擬南芥陽(yáng)性植株的鑒定
4.2.5 SlHSP17.7 基因的組織化學(xué)定位
4.2.6 SlHSP17.7 基因的亞細(xì)胞定位
4.3 討論
4.4 小結(jié)
第五章 SlHSP17.7 對(duì)番茄低溫耐性的調(diào)控
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料及材料處理
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 低溫脅迫下,兩種不同低溫耐性番茄中Pro、MDA和 ABA含量變化分析
5.2.2 SlHSP17.7 基因在兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)發(fā)育時(shí)期表達(dá)量的分析
5.2.3 低溫脅迫下,SlHSP17.7 基因在兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)中的表達(dá)分析
5.2.4 SlHSP17.7 蛋白在低溫脅迫下的表達(dá)
5.2.5 低溫脅迫下兩種不同低溫耐性番茄果實(shí)中糖含量的變化
5.2.6 過(guò)表達(dá)SlHSP17.7 基因?qū)oneymaker番茄葉片耐低溫的影響
5.3 討論
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀研究生期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物小熱激蛋白的研究進(jìn)展[J]. 俞佳虹,馮坤,程遠(yuǎn),葉青靜,阮美穎,王榮青,李志邈,周國(guó)治,姚祝平,魏家香,楊悅儉,萬(wàn)紅建. 分子植物育種. 2017(08)
[2]植物中小分子熱激蛋白基因家族(sHSPs)研究進(jìn)展[J]. 張寧,姜晶. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]番茄HSP20基因家族的全基因組鑒定、系統(tǒng)進(jìn)化及表達(dá)分析[J]. 張寧,姜晶,史潔瑋. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]轉(zhuǎn)化酶抑制子調(diào)控番茄果實(shí)糖代謝的功能分析(英文)[J]. Ning ZHANG,Jing JIANG,Yan-li YANG,Zhi-he WANG. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2015(10)
[5]外源精胺對(duì)菜用大豆貯藏冷害及蔗糖代謝的影響[J]. 劉春泉,宋江峰,王遠(yuǎn),李大婧. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(08)
[6]采后紅提果實(shí)內(nèi)源糖對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)[J]. 劉京宏,肖鑫麗,彭雅婷,殷德松,宋靜武,彭磊. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2015(02)
[7]植物熱激蛋白70基因家族及其生物學(xué)功能研究進(jìn)展[J]. 王明強(qiáng),張道遠(yuǎn). 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(02)
[8]玉米小分子熱激蛋白ZmHSP17.7基因的克隆與功能分析[J]. 孫愛(ài)清,葛淑娟,董偉,單曉笛,董樹(shù)亭,張杰道. 作物學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子基因(ZmHsf06)的克隆、表達(dá)和定位分析[J]. 李慧聰,李國(guó)良,郭秀林. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]番茄熱激蛋白90的全基因組鑒定及分析[J]. 劉云飛,萬(wàn)紅建,楊悅儉,韋艷萍,李志邈,葉青靜,王榮青,阮美穎,姚祝平,周國(guó)治. 遺傳. 2014(10)
本文編號(hào):3173627
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