玉米（Zea mays L.）作為我國重要的作物之一,其產量對國家農業(yè)的經濟發(fā)展起著重要作用。因此,多途徑創(chuàng)新玉米新種質選育玉米新品種已成為當前農業(yè)關注的重要問題。在玉米遺傳轉化技術中,優(yōu)良的轉化受體材料至關重要。體細胞胚胎因其具有雙極性、無性系變異小、穩(wěn)定性高、分化及移栽成活率高等特點成為植物遺傳轉化的良好受體材料,而玉米的體細胞胚胎形成較為困難,其發(fā)育過程的研究仍相對較少,所以玉米體細胞胚胎發(fā)生相關基因的研究,對于玉米的遺傳轉化能否成功具有重要的意義。本研究在玉米自交系Y423表達譜研究基礎上,對其表達量變化較大的2個基因ZmSERF1和ZmYUCCA5進行研究,克隆并構建了2個基因的相應表達載體,并對ZmSERF1基因的功能進行了研究,為今后深入研究奠定基礎,研究結果如下:1.以玉米優(yōu)良自交系Y423誘導的體細胞胚胎為材料,成功克隆到840bp的ZmSERF1編碼序列。通過對多種不同植物的ERF蛋白序列進行比對,發(fā)現(xiàn)其AP2/ERF結構域具有高度的保守性,玉米ZmSERF1與MtSERF1蛋白序列相似度為34.55%,與擬南芥AtERF1蛋白序列相似度為42.96%。2.成功構建... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：111 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
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第一章 文獻綜述
    1.1 體細胞胚胎發(fā)生
        1.1.1 體細胞胚胎發(fā)生過程
        1.1.2 體細胞胚胎發(fā)生特點
        1.1.3 體細胞胚胎發(fā)生受體材料
    1.2 體細胞胚胎發(fā)生影響因素
        1.2.1 基因型
        1.2.2 外植體
        1.2.3 植物激素
        1.2.4 培養(yǎng)條件
        1.2.5 脅迫處理
    1.3 基因ZmSERF1 的研究進展
        1.3.1 AP2/ERF家族成員及結構
        1.3.2 AP2/ERF轉錄因子作用
        1.3.3 SERF1 基因的發(fā)現(xiàn)與功能
    1.4 基因ZmYUCCA5 的研究進展
        1.4.1 YUC家族的發(fā)現(xiàn)
        1.4.2 YUC基因的調控
        1.4.3 YUC基因的功能
    1.5 本研究的目的與意義
第二章 ZmSERF1 基因克隆、載體構建及其生物信息學分析
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗菌種與載體
        2.1.3 實驗藥品與試劑
        2.1.4 菌株培養(yǎng)基配方
        2.1.5 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 玉米體胚總DNA的提取
        2.2.2 玉米體胚總RNA的提取
        2.2.3 c DNA的合成
        2.2.4 引物設計及合成
        2.2.5 ZmSERF1 基因的克隆
        2.2.6 ZmSERF1 基因的DNA片段回收
        2.2.7 ZmSERF1 基因連接pMD18-T載體
        2.2.8 轉化大腸桿菌感受態(tài)及PCR檢測
        2.2.9 質粒的提取
        2.2.10 雙酶切
        2.2.11 植物表達載體構建
        2.2.12 BP反應
        2.2.13 LR反應
        2.2.14 轉化農桿菌感受態(tài)及PCR檢測
        2.2.15 ZmSERF1 基因啟動子的克隆
        2.2.16 基因及其啟動子的生物信息學分析
    2.3 結果與分析
        2.3.1 ZmSERF1 基因的克隆
        2.3.2 酵母雙雜交表達載體pGBKT7-ZmSERF1 構建
        2.3.3 亞細胞定位表達載體pSATN1-GW-ZmSERF1 構建
        2.3.4 ZmSERF1 啟動子克隆
        2.3.5 ZmSERF1 基因生物信息學分析
        2.3.6 ZmSERF1 基因啟動子的生物信息學分析
    2.4 討論
    2.5 小結
第三章 ZmSERF1 基因的功能分析
    3.1 實驗材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌種與載體
        3.1.3 實驗藥品及儀器
        3.1.4 培養(yǎng)基及抗生素的配制
    3.2 實驗方法
        3.2.1 擬南芥的準備
        3.2.2 CTAB法提取DNA
        3.2.3 突變體純合性檢測
        3.2.4 擬南芥的遺傳轉化
        3.2.5 轉基因植株的檢測
        3.2.6 ZmSERF1 在擬南芥中的功能分析
    3.3 結果與分析
        3.3.1 擬南芥突變體純合性鑒定
        3.3.2 抗性擬南芥的篩選
        3.3.3 轉基因擬南芥的分子檢測
        3.3.4 ZmSERF1 基因異位表達分析
    3.4 討論
    3.5 小結
第四章 ZmSERF1 基因對玉米的遺傳轉化
    4.1 實驗材料與儀器
        4.1.1 實驗受體材料
        4.1.2 菌株和植物表達載體
        4.1.3 實驗藥品及儀器
        4.1.4 培養(yǎng)基配制
    4.2 實驗方法
        4.2.1 RNA干擾載體構建
        4.2.2 農桿菌侵染體細胞胚胎
    4.3 結果與分析
        4.3.1 pCAMBIA3301-UBI-SERF1(+)-intron-SERF1(-)干擾載體的構建
        4.3.2 干擾載體轉化農桿菌
        4.3.3 體細胞胚胎的誘導
        4.3.4 農桿菌侵染體細胞胚胎
        4.3.5 抗性體細胞胚胎觀察統(tǒng)計
    4.4 討論
    4.5 小結
第五章 ZmSERF1 基因定位及其分子互作研究
    5.1 酵母雙雜交
        5.1.1 實驗材料
        5.1.2 實驗方法
    5.2 亞細胞定位
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗方法
    5.3 結果與分析
        5.3.1 誘餌蛋白ZmSERF1 毒性檢測
        5.3.2 誘餌蛋白ZmSERF1 自激活驗證
        5.3.3 ZmSERF1 候選互作蛋白篩選
        5.3.4 ZmSERF1 蛋白亞細胞定位結果
    5.4 討論
    5.5 小結
第六章 ZmYUCCA5 基因的克隆和分子機制初步研究
    6.1 ZmYUCCA5 基因及其啟動子克隆、載體構建
        6.1.1 實驗材料
        6.1.2 實驗方法
    6.2 ZmYUCCA5 轉基因擬南芥的獲得
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 實驗方法
    6.3 ZmYUCCA5 分子互作研究
        6.3.1 實驗材料
        6.3.2 實驗方法
    6.4 ZmYUCCA5 亞細胞定位
        6.4.1 實驗材料
        6.4.2 實驗方法
    6.5 結果與分析
        6.5.1 ZmYUCCA5 基因的克隆
        6.5.2 酵母雙雜交表達載體pGBKT7-ZmYUCCA5 載體構建
        6.5.3 亞細胞定位表達載體pSATN1-GW-ZmYUCCA5 構建
        6.5.4 ZmYUCCA5 啟動子克隆
        6.5.5 ZmYUCCA5 基因生物信息學分析
        6.5.6 ZmYUCCA5 基因啟動子的生物信息學分析
        6.5.7 ZmYUCCA5 基因擬南芥突變體純合性鑒定
        6.5.8 抗性擬南芥的篩選
        6.5.9 轉基因擬南芥的分子檢測
        6.5.10 誘餌蛋白ZmYUCCA5 毒性檢測和自激活驗證
        6.5.11 ZmYUCCA5 候選互作蛋白篩選
        6.5.12 ZmYUCCA5 候選互作蛋白基因初步分析
        6.5.13 ZmYUCCA5 蛋白亞細胞定位結果
    6.6 討論
    6.7 小結
第七章 全文結論
參考文獻
作者簡介
致謝



本文編號：3200848