溫度脅迫下小麥脫水蛋白WZY2的功能及其K片段調(diào)控研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 01:50
脫水蛋白即胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白第二家族蛋白,其參與多種非生物脅迫(如干旱、冷害、高溫、高鹽、過(guò)氧化和重金屬污染等)和生物脅迫(如真菌、細(xì)菌、病毒、蟲(chóng)害和雜草等)的調(diào)控。脫水蛋白至少含有1個(gè)K片段,該片段被認(rèn)為是參與形成螺旋結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵保守序列。研究該蛋白結(jié)構(gòu)、功能、作用機(jī)制,以及K片段在其中所發(fā)揮作用,為小麥抗逆機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。脫水蛋白WZY2屬于YSK2型,受低溫、干旱、厭氧、ABA等誘導(dǎo)。本研究以WZY2為主體構(gòu)建了4個(gè)重組蛋白,分別缺失K1片段、K2片段、Y+S片段和K1+K2片段,命名為ΔK1、ΔK2、ΔYS和ΔK1K2。通過(guò)分析WZY2及其重組蛋白對(duì)脅迫下大腸桿菌活力、乳酸脫氫酶活性的保護(hù)作用,以及它們?cè)谛←溔~表皮細(xì)胞中的分布和動(dòng)態(tài)變化,探究脫水蛋白WZY2在脅迫中的功能,和K片段在其中扮演的角色。同時(shí),比較了WZY2基因和WZY2蛋白在冬小麥鄭引1號(hào)和春小麥中國(guó)春的地上部和地下部的相對(duì)表達(dá)量的變化,分析WZY2在不同耐寒性小麥的不同組織中的不同表達(dá)策略。通過(guò)以上研究,獲得了如下結(jié)論:1.WZY2能夠維持大腸桿菌在不同脅迫(包括低溫(0oC)、高溫(50oC)、過(guò)氧化(2.0...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【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 脫水蛋白的研究現(xiàn)狀
1.1.1 脫水蛋白的定義與結(jié)構(gòu)
1.1.2 脫水蛋白的分類(lèi)
1.1.3 脫水蛋白保守元件的功能
1.2 脫水蛋白的定位
1.2.1 脫水蛋白組織水平的定位
1.2.2 脫水蛋白亞細(xì)胞水平的定位
1.3 溫度脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.3.1 低溫脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.3.2 低溫脅迫下脫水蛋白的作用機(jī)制
1.3.3 高溫脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.4 本研究的目的和意義
第二章 不同脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.1 材料
2.1.1 載體與菌種
2.1.2 主要試劑與設(shè)備
2.2 方法
2.2.1 構(gòu)建脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的表達(dá)載體
2.2.2 WZY2及其重組蛋白的生物信息學(xué)分析
2.2.3 原核細(xì)胞表達(dá)條件篩選
2.2.4 對(duì)表達(dá)WZY2及其重組蛋白的大腸桿菌的多種脅迫
2.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 WZY2及其重組蛋白表達(dá)載體構(gòu)建與表達(dá)條件確定
2.3.2 WZY2及其重組蛋白的生物信息學(xué)分析
2.3.3 溫度脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.3.4 過(guò)氧化脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.3.5 金屬離子脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.4 討論
第三章 溫度脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白對(duì)乳酸脫氫酶的保護(hù)作用
3.1 材料
3.1.1 載體與菌種
3.1.2 主要試劑與設(shè)備
3.2 方法
3.2.1 WZY2及其重組蛋白的提取和純化
3.2.2 WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH的保護(hù)功能分析
3.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 WZY2及其重組蛋白的提取和純化
3.3.2 低溫脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH保護(hù)的影響
3.3.3 高溫脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH保護(hù)的影響
3.4 討論
第四章 低溫脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白在細(xì)胞內(nèi)的分布和動(dòng)態(tài)變化
4.1 材料
4.1.1 載體與菌種
4.1.2 植物材料
4.1.3 主要試劑與設(shè)備
4.2 方法
4.2.1 構(gòu)建脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的亞細(xì)胞定位載體
4.2.2 培育小麥幼苗
4.2.3 基因槍法轉(zhuǎn)化小麥葉表皮細(xì)胞
4.2.4 低溫脅迫下觀察脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的定位和動(dòng)態(tài)變化
4.3 結(jié)果
4.3.1 脫水蛋白WZY2及其重組蛋白亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建
4.3.2 脫水蛋白WZY2的亞細(xì)胞定位
4.3.3 WZY2在冬小麥和春小麥葉表皮細(xì)胞內(nèi)不同的動(dòng)態(tài)變化
4.3.4 WZY2重組蛋白在冬小麥和春小麥葉表皮細(xì)胞內(nèi)不同的動(dòng)態(tài)變化
4.4 討論
第五章 低溫脅迫下小麥脫水蛋白WZY2在不同類(lèi)型小麥中的表達(dá)特征
5.1 材料
5.1.1 植物材料
5.1.2 主要試劑與設(shè)備
5.2 方法
5.2.1 培養(yǎng)小麥幼苗
5.2.2 低溫復(fù)溫處理小麥幼苗
5.2.3 提取RNA
5.2.4 反轉(zhuǎn)錄合成cDNA
5.2.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
5.2.6 植物總蛋白提取
5.2.7 West blot分析
5.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 小麥地上部和地下部的RNA提取與cDNA反轉(zhuǎn)錄
5.3.2 小麥地上部和地下部的總蛋白提取與Weatern blot分析
5.3.3 低溫和復(fù)溫處理下WZY2和WZY2在冬小麥不同組織中的相對(duì)表達(dá)量
5.3.4 低溫和復(fù)溫處理下WZY2和WZY2在春小麥不同組織中的相對(duì)表達(dá)量
5.4 討論
第六章 小麥脫水蛋白WZY2與DHN14和WCOR80的對(duì)比
6.1 材料
6.1.1 載體與菌種
6.1.2 主要試劑與設(shè)備
6.2 方法
6.2.1 構(gòu)建脫水蛋白DHN14和WCOR80的表達(dá)載體
6.2.2 脫水蛋白DHN14和WCOR80的生物信息學(xué)分析
6.3 結(jié)果
6.3.1 脫水蛋白DHN14和WCOR80表達(dá)載體構(gòu)建
6.3.2 脫水蛋白WZY2與DHN14的對(duì)比
6.3.3 脫水蛋白WZY2與WCOR80的對(duì)比
6.4 討論
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
縮略詞表
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小麥WZY2基因RNA干擾表達(dá)載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化[J]. 蘇君藝,陸璇璇,朱維寧,張林生. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(11)
[2]水分脅迫下小麥葉片類(lèi)脫水素表達(dá)及亞細(xì)胞定位[J]. 豆玲,張林生,邢東. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]干旱脅迫下小麥葉片脫水素的表達(dá)與水分的關(guān)系[J]. 于茜,張林生. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[4]小麥脫水素基因WZY2的克隆及其序列分析[J]. 黃發(fā)平,張林生,王路平,蔣斌,文建雷. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
碩士論文
[1]低溫對(duì)小麥脫水蛋白WZY2亞細(xì)胞定位的影響[D]. 呂慧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3535780
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 脫水蛋白的研究現(xiàn)狀
1.1.1 脫水蛋白的定義與結(jié)構(gòu)
1.1.2 脫水蛋白的分類(lèi)
1.1.3 脫水蛋白保守元件的功能
1.2 脫水蛋白的定位
1.2.1 脫水蛋白組織水平的定位
1.2.2 脫水蛋白亞細(xì)胞水平的定位
1.3 溫度脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.3.1 低溫脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.3.2 低溫脅迫下脫水蛋白的作用機(jī)制
1.3.3 高溫脅迫相關(guān)的脫水蛋白
1.4 本研究的目的和意義
第二章 不同脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.1 材料
2.1.1 載體與菌種
2.1.2 主要試劑與設(shè)備
2.2 方法
2.2.1 構(gòu)建脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的表達(dá)載體
2.2.2 WZY2及其重組蛋白的生物信息學(xué)分析
2.2.3 原核細(xì)胞表達(dá)條件篩選
2.2.4 對(duì)表達(dá)WZY2及其重組蛋白的大腸桿菌的多種脅迫
2.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 WZY2及其重組蛋白表達(dá)載體構(gòu)建與表達(dá)條件確定
2.3.2 WZY2及其重組蛋白的生物信息學(xué)分析
2.3.3 溫度脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.3.4 過(guò)氧化脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.3.5 金屬離子脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)大腸桿菌活力的影響
2.4 討論
第三章 溫度脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白對(duì)乳酸脫氫酶的保護(hù)作用
3.1 材料
3.1.1 載體與菌種
3.1.2 主要試劑與設(shè)備
3.2 方法
3.2.1 WZY2及其重組蛋白的提取和純化
3.2.2 WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH的保護(hù)功能分析
3.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 WZY2及其重組蛋白的提取和純化
3.3.2 低溫脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH保護(hù)的影響
3.3.3 高溫脅迫下WZY2及其重組蛋白對(duì)LDH保護(hù)的影響
3.4 討論
第四章 低溫脅迫下小麥脫水蛋白WZY2及其重組蛋白在細(xì)胞內(nèi)的分布和動(dòng)態(tài)變化
4.1 材料
4.1.1 載體與菌種
4.1.2 植物材料
4.1.3 主要試劑與設(shè)備
4.2 方法
4.2.1 構(gòu)建脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的亞細(xì)胞定位載體
4.2.2 培育小麥幼苗
4.2.3 基因槍法轉(zhuǎn)化小麥葉表皮細(xì)胞
4.2.4 低溫脅迫下觀察脫水蛋白WZY2及其重組蛋白的定位和動(dòng)態(tài)變化
4.3 結(jié)果
4.3.1 脫水蛋白WZY2及其重組蛋白亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建
4.3.2 脫水蛋白WZY2的亞細(xì)胞定位
4.3.3 WZY2在冬小麥和春小麥葉表皮細(xì)胞內(nèi)不同的動(dòng)態(tài)變化
4.3.4 WZY2重組蛋白在冬小麥和春小麥葉表皮細(xì)胞內(nèi)不同的動(dòng)態(tài)變化
4.4 討論
第五章 低溫脅迫下小麥脫水蛋白WZY2在不同類(lèi)型小麥中的表達(dá)特征
5.1 材料
5.1.1 植物材料
5.1.2 主要試劑與設(shè)備
5.2 方法
5.2.1 培養(yǎng)小麥幼苗
5.2.2 低溫復(fù)溫處理小麥幼苗
5.2.3 提取RNA
5.2.4 反轉(zhuǎn)錄合成cDNA
5.2.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
5.2.6 植物總蛋白提取
5.2.7 West blot分析
5.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 小麥地上部和地下部的RNA提取與cDNA反轉(zhuǎn)錄
5.3.2 小麥地上部和地下部的總蛋白提取與Weatern blot分析
5.3.3 低溫和復(fù)溫處理下WZY2和WZY2在冬小麥不同組織中的相對(duì)表達(dá)量
5.3.4 低溫和復(fù)溫處理下WZY2和WZY2在春小麥不同組織中的相對(duì)表達(dá)量
5.4 討論
第六章 小麥脫水蛋白WZY2與DHN14和WCOR80的對(duì)比
6.1 材料
6.1.1 載體與菌種
6.1.2 主要試劑與設(shè)備
6.2 方法
6.2.1 構(gòu)建脫水蛋白DHN14和WCOR80的表達(dá)載體
6.2.2 脫水蛋白DHN14和WCOR80的生物信息學(xué)分析
6.3 結(jié)果
6.3.1 脫水蛋白DHN14和WCOR80表達(dá)載體構(gòu)建
6.3.2 脫水蛋白WZY2與DHN14的對(duì)比
6.3.3 脫水蛋白WZY2與WCOR80的對(duì)比
6.4 討論
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
縮略詞表
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小麥WZY2基因RNA干擾表達(dá)載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化[J]. 蘇君藝,陸璇璇,朱維寧,張林生. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(11)
[2]水分脅迫下小麥葉片類(lèi)脫水素表達(dá)及亞細(xì)胞定位[J]. 豆玲,張林生,邢東. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]干旱脅迫下小麥葉片脫水素的表達(dá)與水分的關(guān)系[J]. 于茜,張林生. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[4]小麥脫水素基因WZY2的克隆及其序列分析[J]. 黃發(fā)平,張林生,王路平,蔣斌,文建雷. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
碩士論文
[1]低溫對(duì)小麥脫水蛋白WZY2亞細(xì)胞定位的影響[D]. 呂慧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3535780
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