馬鈴薯作為一種重要的糧食作物,其受到病蟲害和機械損傷會直接影響植物發(fā)育,從而導致大面積減產(chǎn)。為了避免這種情況的發(fā)生,一方面需要進行病蟲害預防和精細化耕作,另一方面則需要優(yōu)良品種的選育。茉莉酸(JA)作為一種重要的植物激素,在植物抵御病蟲害和機械損傷過程中起到了重要的調控作用。隨著茉莉酸信號通路中相關調控基因在擬南芥中的研究不斷深入,其對植物病蟲害和機械損傷的調控機制也越加清晰。在植物中具有活性成分的化合物為茉莉酸異亮氨酸耦合物(JA-Ile),該耦合物是由植物內源茉莉酸經(jīng)由JAR1蛋白(屬于GH3蛋白家族)誘導形成。缺失該蛋白的植物可能無法進行該信號的傳輸以及相關調控基因的響應。馬鈴薯中茉莉酸相關信號通路基因的研究進程較為緩慢,更無JAR1同源蛋白預測和功能分析的相關研究。因此本課題采用生物信息學方法對馬鈴薯GH3蛋白家族相關基因進行分析,預測馬鈴薯JAR1同源蛋白。通過激素檢測、轉基因植株誘導表型分析等方法,研究相關基因功能。為馬鈴薯相關領域研究填補空白,也為基于茉莉酸的馬鈴薯抗病蟲害和機械損傷機制研究提供部分支撐。論文主要研究結果如下:(1)選擇48個測序物種,利用生物信息學手段對...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 茉莉酸概述
        1.2.1 茉莉酸的生物合成途徑
        1.2.2 茉莉酸信號傳導研究
        1.2.3 茉莉酸對植物的影響
    1.2 茉莉酸在馬鈴薯中的研究進展
    1.3 GH3基因家族的研究進展
    1.4 研究目的及意義
    1.5 技術路線
第二章 馬鈴薯及植物界GH3蛋白特征分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 GH3基因的生物信息學分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 GH3基因家族的鑒定和進化樹的構建
        2.2.2 GH3相關蛋白的結構和基因復制信息分析
        2.2.3 StGH3 蛋白GO注釋、互作分析
        2.2.4 StGH3基因表達分析
        2.2.5 Group I基因在脅迫下表達分析
    2.3 結論與討論
第三章 StGH3.1和StGH3.5 基因克隆及蛋白誘導分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 基因的克隆
        3.1.3 載體質粒的提取和酶切
        3.1.4 重組載體的構建和鑒定
        3.1.5 轉化蛋白誘導鑒定和純化
        3.1.6 JA-Ile含量檢測
    3.2 結果與分析
        3.2.1 基因的克隆
        3.2.2 載體的酶切和連接
        3.2.3 原核表達蛋白鑒定
        3.2.4 目的蛋白誘導純化
        3.2.5 JA-Ile絡合物檢測
    3.3 結論與討論
第四章 StGH3.1和StGH3.5 蛋白的亞細胞定位
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 亞細胞定位載體構建
        4.1.3 重組載體農桿菌轉化
        4.1.4 煙草亞細胞定位
        4.1.5 原生質體亞細胞定位
    4.2 結果與分析
        4.2.1 亞細胞定位載體的構建
        4.2.2 StGH3.1和StGH3.5 蛋白亞細胞定位
    4.3 結論與討論
第五章 StGH3.1和StGH3.5 基因在擬南芥突變體Jar1 功能回補分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 表達載體的構建
        5.1.3 擬南芥突變體的轉化
        5.1.4 轉基因植株的鑒定
        5.1.5 回補基因功能分析
    5.2 結果與分析
        5.2.1 過表達載體的構建
        5.2.2 轉基因擬南芥的鑒定
        5.2.3 Me JA和 JA脅迫下表型分析
    5.3 結論與討論
第六章 StGH3.1和StGH3.5 在馬鈴薯中功能分析
    6.1 材料與方法
        6.1.1 試驗材料
        6.1.2 干擾載體的構建
        6.1.3 馬鈴薯農桿菌轉化過程
        6.1.4 轉基因植株的鑒定
        6.1.5 轉基因株系機械損傷脅迫
        6.1.6 待測樣品激素檢測
        6.1.7 JA處理對轉基因馬鈴薯生長的影響
        6.1.8 青枯菌(GM1000)侵染馬鈴薯
        6.1.9 轉基因植株生長勢分析
    6.2 結果與分析
        6.2.1 載體構建和轉基因植株的鑒定
        6.2.2 機械損傷誘導后的激素檢測
        6.2.3 JA處理對轉基因馬鈴薯生長的影響
        6.2.4 轉基因馬鈴薯抗青枯菌分析
        6.2.5 轉基因植株生長勢分析
    6.3 結論與討論
第七章 結論與創(chuàng)新點
參考文獻
附錄A 48種植物的GH3蛋白名稱
附錄B 統(tǒng)計及作圖相關數(shù)據(jù)
附錄C 馬鈴薯遺傳轉化圖片
致謝
個人簡歷



本文編號：3862106