本文關鍵詞：與氮代謝相關的茶樹DOF轉(zhuǎn)錄因子發(fā)掘

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【摘要】：茶樹是一種采葉作物,為了提高茶葉產(chǎn)量,人們往往過量的施用氮肥。但是,這樣不僅增加了農(nóng)業(yè)成本,而且還造成了嚴重的土壤污染。盡管通過肥料深施、緩釋性肥料等措施取得了一定的成效,但并不能從根本上解決問題。隨著分子生物學的發(fā)展,通過茶樹氮代謝分子機制的研究發(fā)掘氮高效種質(zhì),成為科學研究的新方向。DOF(DNA binding with one finger)轉(zhuǎn)錄因子家族在植物生長發(fā)育和基因表達調(diào)控過程中起著重要的作用,能夠參與調(diào)控植物的碳氮代謝。為了探索DOF轉(zhuǎn)錄因子在茶樹氮代謝中的作用,本研究從‘龍井43’葉片中克隆了6條Dof基因,并對其進行了生物信息學分析,利用實時熒光定量PCR技術,研究了在3個茶樹品種中這些Cs Dofs基因?qū)Φ偷驼５教幚淼捻憫?獲得結果如下:(1)從氮脅迫轉(zhuǎn)錄組中篩選得到了一些Dof基因家族同源的EST片段,結合5’-和3’-RACE以及RT-PCR技術克隆得到6條茶樹Dof基因c DNA全長序列,初步將其命名為Cs Dof1-6。生物信息學分析結果表明獲得的這6個Cs Dofs編碼的氨基酸序列均具有典型的DOF結構域,且為親水性蛋白,不含有信號肽,定位于細胞核,均含有多個磷酸化位點。經(jīng)Blastp同源比對分析發(fā)現(xiàn)6個Cs Dofs與其他植物中的DOF類轉(zhuǎn)錄因子具有較高相似性。將推導的茶樹Cs Dofs基因氨基酸序列與擬南芥36個DOF蛋白氨基酸序列進行聚類分析,結果顯示:Cs Dof1和Cs Dof2與擬南芥中受生物鐘調(diào)控的At CDFs(cycling dof factor)基因聚為一個亞家族,因此進一步命名為Cs CDF1和Cs CDF2;Cs Dof4和Cs Dof5聚為一個亞家族。(2)實時熒光定量PCR技術檢測了Cs Dofs基因在3個茶樹品種根系、一芽兩葉以及老葉中的表達水平,結果表明Cs Dofs基因的主要表達部位具有差異,且在品種中表達量也不相同。(3)6個茶樹Cs Dofs基因在低氮和正常氮素水平的響應模式有差異。Cs CDF1和Cs CDF2對氮素具有響應,但可能主要受到生物鐘調(diào)節(jié)影響。Cs Dof3和Cs Dof6對氮素響應不敏感。Cs Dof4和Cs Dof5在不同氮素處理下和不同品種間均具有明顯的表達差異,且品種間差異大于不同氮素處理間差異,可能在氮代謝調(diào)控中發(fā)揮積極作用。
【關鍵詞】：茶樹 DOF轉(zhuǎn)錄因子 氮素 基因克隆 表達分析
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S571.1;Q943.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 英文縮略表10-11
• 第一章 引言11-16
• 1.1 植物轉(zhuǎn)錄因子11
• 1.2 植物DOF轉(zhuǎn)錄因子研究進展11-13
• 1.2.1 植物DOF轉(zhuǎn)錄因子的結構特征12
• 1.2.2 植物DOF轉(zhuǎn)錄因子的分類12-13
• 1.2.3 植物DOF轉(zhuǎn)錄因子與氮代謝的關系13
• 1.3 茶樹氮代謝和轉(zhuǎn)錄因子研究13-15
• 1.4 研究目的與意義15-16
• 1.4.1 研究目的與意義15
• 1.4.2 研究內(nèi)容15-16
• 第二章 茶樹DOF基因的克隆與生物信息學分析16-34
• 2.1 材料與方法16-23
• 2.1.1 實驗材料16
• 2.1.2 主要試劑與設備16
• 2.1.3 茶樹葉片總RNA提取16-17
• 2.1.4 茶樹Dof基因RACE克隆17-19
• 2.1.5 5’-RACE-Ready c DNA 的合成19
• 2.1.6 5’RACE-PCR反應19-20
• 2.1.7 3’RACE-PCR反應20-21
• 2.1.8 目的片段DNA的回收21-22
• 2.1.9 TA載體鏈接與測序22-23
• 2.1.10 序列拼接與全長驗證23
• 2.1.11 生物信息學分析23
• 2.2 基因克隆結果與生物信息學分析23-33
• 2.2.1 茶樹葉片RNA提取與質(zhì)量檢測23-24
• 2.2.2 RACE擴增結果和RT擴增結果24-25
• 2.2.3 氨基酸組成和理化性質(zhì)分析25
• 2.2.4 序列同源性比對及聚類分析25-27
• 2.2.5 茶樹CsDofs蛋白保守motif的分析27-28
• 2.2.6 茶樹CsDofs蛋白的蛋白親水/疏水性分析28-32
• 2.2.7 茶樹CsDofs蛋白的亞細胞定位與信號肽預測32
• 2.2.8 CsDofs蛋白磷酸化位點預測32-33
• 2.3 討論33-34
• 第三章 茶樹CSDOFS基因的表達分析34-50
• 3.1 材料與方法34-37
• 3.1.1 實驗材料34-35
• 3.1.2 RNA提取與快速反轉(zhuǎn)錄35-36
• 3.1.3 實時熒光定量PCR實驗方法36-37
• 3.2 結果與分析37-48
• 3.2.1 茶樹根系RNA完整性檢測37
• 3.2.2 CsDofs基因在不同組織和品種間的表達分析37-39
• 3.2.3 CsDofs基因在不同氮素處理下的表達分析39-47
• 3.2.4 CsCDF1和CsCDF2基因的日周期變化47-48
• 3.3 討論48-50
• 3.3.1 茶樹根系RNA的提取48
• 3.3.2 茶樹CsDofs基因的表達特性48-50
• 第四章 全文結論50-51
• 參考文獻51-58
• 附錄58-65
• 致謝65-66
• 作者簡歷66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜旭華;周賢軍;彭方仁;;茶樹不同器官氨同化關鍵酶活性測定及比較[J];經(jīng)濟林研究;2008年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王新超;不同品種茶樹氮素營養(yǎng)差異及其機制的研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2003年

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本文編號：567905