遮蔭調(diào)控半夏生長的功能基因挖掘與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 20:29
半夏是我國著名大宗中藥材之一,以塊莖入藥,具有止咳化痰功效。最近研究表明,半夏還有抗腫瘤、抗生育、降血脂以及護(hù)肝等作用。半夏屬中性偏濕植物,在芒種夏至?xí)r期,半夏的地上部分出現(xiàn)枯萎即“倒苗”的現(xiàn)象(STF)。研究表示遮蔭可以緩解半夏的倒苗,但由于目前半夏遺傳信息的匱乏,相關(guān)研究主要集中在遮蔭方式及效果等方面,而在遮蔭處理調(diào)控半夏生長的分子機(jī)制方面并尚未見報(bào)道。本研究調(diào)查了田間種植條件下遮蔭處理對(duì)半夏生理生化、半夏倒苗率以及塊莖產(chǎn)量的影響,開展半夏遮蔭處理比較轉(zhuǎn)錄組測序分析,篩選了內(nèi)參基因,挖掘影響半夏生長的關(guān)鍵功能基因進(jìn)行表達(dá)分析和功能驗(yàn)證。本研究取得如下結(jié)果:1.遮蔭對(duì)半夏生長的影響統(tǒng)計(jì)遮蔭處理7周半夏的倒苗率,發(fā)現(xiàn)遮蔭條件下半夏倒苗率約為60%,顯著低于對(duì)照組的100%倒苗率。比較平均單株半夏的塊莖重量,遮蔭組半夏平均單株塊莖重量約14 g,為對(duì)照組的2倍。進(jìn)一步分析遮蔭對(duì)半夏葉綠素參數(shù)的影響,發(fā)現(xiàn)遮蔭處理可顯著誘導(dǎo)葉綠素積累,促進(jìn)葉綠素?zé)晒鈪?shù),包括初始熒光、最大熒光和qP的提升,并顯著抑制葉綠素a:b和NPQ值。比較保護(hù)酶的酶活力,發(fā)現(xiàn)在遮蔭條件下超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化...
【文章來源】:淮北師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 半夏概述
1.2 實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-q PCR)與內(nèi)參基因
1.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4 過氧化氫酶(CAT)
1.5 蔗糖合成酶(SUS)
1.6 研究目的、內(nèi)容以及意義
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 研究意義
第二章 半夏內(nèi)參基因的篩選與確定
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 試劑
2.1.3 儀器
2.1.4 軟件
2.2 方法
2.2.1 內(nèi)參基因的篩選以及引物設(shè)計(jì)
2.2.2 材料RNA提取和c DNA的合成
2.2.3 RT-q PCR驗(yàn)證
2.2.4 數(shù)據(jù)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 內(nèi)參基因的引物特異性的確定和Ct值
2.3.2 Ge Norm分析
2.3.3 Norm Finder分析
2.3.4 Best Keeper分析
2.4 討論與小結(jié)
2.4.1 討論
2.4.2 小結(jié)
第三章 遮蔭處理調(diào)控半夏生長及差異表達(dá)基因分析
3.1 材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 儀器
3.1.3 試劑
3.2 方法
3.2.1 產(chǎn)量和倒苗率的統(tǒng)計(jì)
3.2.2 光合參數(shù)及抗氧化保護(hù)酶活性的檢測
3.2.3 RNA分離,Illumina cDNA文庫制備和二代轉(zhuǎn)錄組測序(NGS)
3.2.4 Pac Bio Iso-Seq文庫制備,SMRT單分子實(shí)時(shí)測序
3.2.5 功能注釋和分類
3.2.6 差異表達(dá)基因(DEGs)的鑒定和功能分析以及RT-q PCR驗(yàn)證
3.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 遮蔭對(duì)半夏倒苗率和塊莖的影響
3.3.2 轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析
3.3.3 基因的功能注釋和分類
3.3.4 差異表達(dá)基因(DEGs)的分析
3.3.5 倒苗現(xiàn)象發(fā)生和塊莖生長相關(guān)候選基因的RT-q PCR驗(yàn)證
3.4 討論與小結(jié)
3.4.1 討論
3.4.2 小結(jié)
第四章 遮蔭調(diào)控半夏生長的相關(guān)基因的克隆以及功能驗(yàn)證
4.1 材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 儀器
4.1.3 試劑
4.1.4 常用培養(yǎng)基
4.1.5 軟件
4.2 方法
4.2.1 遮蔭調(diào)控半夏生長的相關(guān)基因的克隆
4.2.2 基因載體的構(gòu)建以及轉(zhuǎn)基因擬南芥轉(zhuǎn)化體系構(gòu)建
4.2.3 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的擬南芥轉(zhuǎn)化
4.2.4 轉(zhuǎn)基因材料的分子檢測
4.2.5 轉(zhuǎn)基因材料的功能驗(yàn)證
4.3 結(jié)果
4.3.1 PtCAT和 PtSUS的基因克隆及超表達(dá)載體構(gòu)建
4.3.2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
4.3.3 目標(biāo)基因成功轉(zhuǎn)入擬南芥中
4.3.4 轉(zhuǎn)基因擬南芥在高溫下存活率提高
4.4 討論與小結(jié)
4.4.1 討論
4.4.2 小結(jié)
第五章 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間出版或發(fā)表的論著、論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藥用植物半夏生物堿類成分研究進(jìn)展[J]. 劉永紅,郭建宏,劉文婷,梁宗鎖. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)
[2]幾種新型植物基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法[J]. 張陽璞,楊淑慎. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]半夏總生物堿對(duì)人肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用研究[J]. 陳雅琳,劉李娜,唐瑛,孫歡,周茜. 海軍醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[4]高溫脅迫下半夏倒苗前后光合參數(shù)及葉綠素?zé)晒馓匦缘淖兓痆J]. 薛建平,王興,張愛民,常莉. 中國中藥雜志. 2010(17)
[5]半夏資源研究進(jìn)展[J]. 張瑾,談獻(xiàn)和. 中國中醫(yī)藥信息雜志. 2010(05)
[6]半夏提取物對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵忌避和殺卵作用[J]. 李進(jìn)步,方麗平,薛建平,盛瑋. 中國中藥雜志. 2010(09)
[7]半夏倒苗前后的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)[J]. 盛瑋,薛建平,張愛民,張海濤. 廣西植物. 2009(03)
[8]半夏的化學(xué)成分及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法[J]. 葛秀允,吳皓. 中國藥業(yè). 2009(09)
[9]遮蔭對(duì)半夏光合特性的影響[J]. 薛建平,王興,張愛民,黃訓(xùn)端,何家慶,常莉. 中國中藥雜志. 2008(24)
[10]幾種植物轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法[J]. 林春晶,韋正乙,蔡勤安,侯敬堯,邢少辰. 生物技術(shù). 2008(05)
本文編號(hào):3154419
【文章來源】:淮北師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 半夏概述
1.2 實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-q PCR)與內(nèi)參基因
1.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4 過氧化氫酶(CAT)
1.5 蔗糖合成酶(SUS)
1.6 研究目的、內(nèi)容以及意義
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 研究意義
第二章 半夏內(nèi)參基因的篩選與確定
2.1 材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 試劑
2.1.3 儀器
2.1.4 軟件
2.2 方法
2.2.1 內(nèi)參基因的篩選以及引物設(shè)計(jì)
2.2.2 材料RNA提取和c DNA的合成
2.2.3 RT-q PCR驗(yàn)證
2.2.4 數(shù)據(jù)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 內(nèi)參基因的引物特異性的確定和Ct值
2.3.2 Ge Norm分析
2.3.3 Norm Finder分析
2.3.4 Best Keeper分析
2.4 討論與小結(jié)
2.4.1 討論
2.4.2 小結(jié)
第三章 遮蔭處理調(diào)控半夏生長及差異表達(dá)基因分析
3.1 材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 儀器
3.1.3 試劑
3.2 方法
3.2.1 產(chǎn)量和倒苗率的統(tǒng)計(jì)
3.2.2 光合參數(shù)及抗氧化保護(hù)酶活性的檢測
3.2.3 RNA分離,Illumina cDNA文庫制備和二代轉(zhuǎn)錄組測序(NGS)
3.2.4 Pac Bio Iso-Seq文庫制備,SMRT單分子實(shí)時(shí)測序
3.2.5 功能注釋和分類
3.2.6 差異表達(dá)基因(DEGs)的鑒定和功能分析以及RT-q PCR驗(yàn)證
3.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 遮蔭對(duì)半夏倒苗率和塊莖的影響
3.3.2 轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析
3.3.3 基因的功能注釋和分類
3.3.4 差異表達(dá)基因(DEGs)的分析
3.3.5 倒苗現(xiàn)象發(fā)生和塊莖生長相關(guān)候選基因的RT-q PCR驗(yàn)證
3.4 討論與小結(jié)
3.4.1 討論
3.4.2 小結(jié)
第四章 遮蔭調(diào)控半夏生長的相關(guān)基因的克隆以及功能驗(yàn)證
4.1 材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 儀器
4.1.3 試劑
4.1.4 常用培養(yǎng)基
4.1.5 軟件
4.2 方法
4.2.1 遮蔭調(diào)控半夏生長的相關(guān)基因的克隆
4.2.2 基因載體的構(gòu)建以及轉(zhuǎn)基因擬南芥轉(zhuǎn)化體系構(gòu)建
4.2.3 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的擬南芥轉(zhuǎn)化
4.2.4 轉(zhuǎn)基因材料的分子檢測
4.2.5 轉(zhuǎn)基因材料的功能驗(yàn)證
4.3 結(jié)果
4.3.1 PtCAT和 PtSUS的基因克隆及超表達(dá)載體構(gòu)建
4.3.2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
4.3.3 目標(biāo)基因成功轉(zhuǎn)入擬南芥中
4.3.4 轉(zhuǎn)基因擬南芥在高溫下存活率提高
4.4 討論與小結(jié)
4.4.1 討論
4.4.2 小結(jié)
第五章 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間出版或發(fā)表的論著、論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藥用植物半夏生物堿類成分研究進(jìn)展[J]. 劉永紅,郭建宏,劉文婷,梁宗鎖. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)
[2]幾種新型植物基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法[J]. 張陽璞,楊淑慎. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]半夏總生物堿對(duì)人肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用研究[J]. 陳雅琳,劉李娜,唐瑛,孫歡,周茜. 海軍醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[4]高溫脅迫下半夏倒苗前后光合參數(shù)及葉綠素?zé)晒馓匦缘淖兓痆J]. 薛建平,王興,張愛民,常莉. 中國中藥雜志. 2010(17)
[5]半夏資源研究進(jìn)展[J]. 張瑾,談獻(xiàn)和. 中國中醫(yī)藥信息雜志. 2010(05)
[6]半夏提取物對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵忌避和殺卵作用[J]. 李進(jìn)步,方麗平,薛建平,盛瑋. 中國中藥雜志. 2010(09)
[7]半夏倒苗前后的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)[J]. 盛瑋,薛建平,張愛民,張海濤. 廣西植物. 2009(03)
[8]半夏的化學(xué)成分及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法[J]. 葛秀允,吳皓. 中國藥業(yè). 2009(09)
[9]遮蔭對(duì)半夏光合特性的影響[J]. 薛建平,王興,張愛民,黃訓(xùn)端,何家慶,常莉. 中國中藥雜志. 2008(24)
[10]幾種植物轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法[J]. 林春晶,韋正乙,蔡勤安,侯敬堯,邢少辰. 生物技術(shù). 2008(05)
本文編號(hào):3154419
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