一、转SOD基因烟草的光合特性初探(论文文献综述)
周春艳[1](2021)在《转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定》文中提出天麻(Gastrodia elata)是与真菌共生的异养多年生草本植物,也是一种名贵传统中药材。天麻素和4-羟基苯甲醇是天麻的主要药效成分,具有防治老年痴呆、阿尔兹海默症、抑郁症、中风以及改善记忆等功效。由于天麻营养丰富,是目前备受青睐的保健食品。近年来,随着生态环境不断破坏和人工采挖,野生天麻资源减少或濒临灭绝。目前天麻供不应求,人工栽培天麻将成为满足市场需求的唯一有效途径。气候条件影响天麻生长发育,温度是影响天麻生长的关键因子之一,影响到栽培天麻产量、品质和分布。长时间的低温胁迫会使天麻出现黑斑,严重时会腐烂坏死。然而,关于低温对天麻生长发育影响的生理分子机制尚未见报道。本研究以不同温度下生长的天麻为研究对象,利用转录组和代谢组联合分析研究不同温度条件下天麻基因表达水平和体内代谢物成分变化,从差异代谢物中寻找关键基因差异表达情况,推断不同温度对天麻生长发育规律的影响,并对差异表达基因超氧化物歧化酶(SOD)和谷氨酰胺合成酶(GS)基因进行克隆与功能鉴定。研究结果为提高天麻的产量和品质,培育抗寒天麻新品种提供理论依据。主要获得以下结果:1、本研究以13℃母麻(NS)、23℃母麻(TB)和23℃箭麻(SS)为实验材料,进行转录组和代谢组联合分析阐明温度对天麻生长发育的调控。转录组分析共获得126787个Unigene,注释到6大数据库的Unigene数有59501个,占总Unigene数的46.93%;基于显着差异表达的阈值|log2(变化倍数)|≥1且(P<0.05),在NS-vs-SS、NS-vs-TB和SS-vs-TB中分别有17201、17162和10322个差异表达基因(DEGs)。KEGG通路富集分析表明差异表达基因主要参与代谢途径、次生代谢产物的生物合成和RNA转运等途径。代谢组分析共检测到437个代谢物,其中NS-vs-SS、NS-vs-TB和SS-vs-TB分别获得200、204和87个含量差异代谢物,其中分别有52、51和34个代谢产物含量上调,148、153和53个代谢物含量下调。这些差异物分布于糖醇类、氨基酸、有机酸、脂质类、核苷酸、酚酸类和维生素7类物质中。代谢组数据分析表明,在低温下,天麻母麻中大多数的糖醇类代谢物、氨基酸及其衍生物含量水平下调,为箭麻生长提供的营养物质少,仅能维持自生的生命活动,不利于天麻生长;而大多数为脂质、有机酸、核苷酸及其衍生物和酚酸类代谢物含量水平上调,为防止低温胁迫脂质抗氧化和酚酸次生代谢清除ROS而增加,有机酸和核苷酸新陈代谢减缓而积累。两组学联合分析发现代谢物的含量与合成酶基因表达水平呈正相关,而与分解酶基因表达水平呈负相关。4℃母麻(FS)、NS、TB和SS的MDA、H2O2、GSH和淀粉含量常规分析结果表明随温度的降低天麻中MDA、H2O2和GSH含量增加,而淀粉含量降低。2、基于转录组数据分析,筛选出显着差异表达的超氧化物歧化酶(SOD)基因,找出CDS序列,通过RACE-PCR技术扩增出SOD基因全长序列为720bp,编码239个氨基酸残基。构建天麻SOD基因的原核表达载体,原核表达分析表明SOD为可溶性蛋白,其分子量47.4 k Da。酶活分析表明SOD为金属酶,本研究中SOD最适温度为60℃,热稳定较好,最适p H为6.0,不同金属离子对SOD酶活影响不同,且高浓度的金属离子比低浓度对SOD的酶活影响大。构建了天麻SOD基因的真核过表达载体,通过农杆菌法转入拟南芥sod突变体中,验证基因功能。通过农杆菌法转染蜜环菌,获得转SOD基因的工程蜜环菌可以抵抗低温胁迫,提高转基因蜜环菌的抗氧化活性,为进一步培育抗寒天麻提供实验基础。3、基于转录组数据分析,筛选出显着差异表达的谷氨酰胺合成酶(GS)基因,找出CDS序列,通过RACE-PCR技术扩增出GS基因全长序列为1062 bp,编码342个氨基酸残基。构建天麻GS基因的原核表达载体,原核表达分析表明GS为可溶性蛋白,其分子量约为59.94 k Da。酶活分析表明本研究中GS最适温度为50℃,热稳定性较好,最适p H为4.0。不同金属离子对GS酶活影响不同,高浓度的金属离子比低浓度对GS的酶活影响大。构建天麻GS真核过表达载体,通过农杆菌转染蜜环菌获得转GS基因工程蜜环菌,可提高工程菌抗低温胁迫作用,推测含转GS基因蜜环菌可以促进氮同化,降低低温对天麻生长中的氧化损伤,提高天麻的产量,为培育抗寒新品种天麻提供理论依据。
车育章[2](2019)在《利用酵母双杂交技术筛选与马铃薯StSOD1互作的调控蛋白》文中指出超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)在需氧原核生物和真核生物中广泛存在,在活性氧清除系统中发挥着非常重要的作用。它能够将超氧化物阴离子(O2·-)快速歧化为过氧化氢(H2O2)和分子氧,在随后的反应中,H2O2被过氧化氢酶、各种过氧化物酶和抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的作用转化为水和分子氧。SOD对于清除氧自由基,防止自由基破坏细胞组织结构和功能完整性,保护细胞免受氧化应激损伤有着非常重要的作用。研究表明,马铃薯块茎在打破休眠时会产生大量的活性氧(Reactive oxygen species,ROS),这些过量的活性氧会严重抑制马铃薯萌发后的生长状态,因此,研究调控SOD表达的机制非常重要。由于SOD是一种功能蛋白,调节其表达的上游调节因子、调节机制和信号转导途径还很不清楚。因此,本研究利用酵母双杂交技术来筛选调节SOD1基因表达的上游调节因子,进而更好的研究调节SOD表达的机制和信号转导途径,从而为马铃薯打破休眠过程中响应活性氧的作用提供一定的理论基础。取得的主要研究成果如下:1.通过PCR技术成功扩增马铃薯StSOD1基因,经过酶切和连接反应将其与pGBKT7载体连接,成功构建了酵母双杂交诱饵表达载体pGBKT7-StSOD1,之后,将重组质粒转化到酵母AH109细胞中,在不同缺陷培养基中进行毒性和自激活检测,结果表明,构建的诱饵表达载体对酵母菌株没有毒性作用且对报告基因也不会产生自激活作用。2.将pGBKT7-StSOD1的质粒与马铃薯块茎休眠的cDNA文库共转化到酵母AH109中,利用酵母菌株的特性在不同缺陷培养基上逐步进行筛选,初步筛选出85个阳性候选克隆,经过PCR检测后确定了42个有效阳性克隆,将其送往金唯智生物科技有限公司测序,通过比对、分析、剔除重复克隆,最终确定了6个与StSOD1互作的蛋白质。3.通过对6个候选蛋白的生物信息学分析,发现其编码蛋白主要有精氨酸脱羧酶,半胱氨酸蛋白酶,低温响应因子,氨基酸转运体,GID1-like赤霉素受体和功能未知蛋白。4.由于利用酵母双杂交技术筛选出与StSOD1互作的因子里有低温响应因子,所以,本研究又对低温处理下StSOD1相对表达量进行了检测。qRT-PCR分析表明在低温处理下,马铃薯植株的StSOD1的相对表达量增加,且随着处理时间的增加,表达量也随之增加。通过对马铃薯植株表型的观察发现过表达株系(OE株系)表现出较强的低温耐受性,而干扰表达株系(RNAi)和非转基因株系(NT株系)的SOD活性降低并且对低温响应能力较差。5.对过表达StSOD1的转基因植株进行了低温处理下相关生理指标的测定,结果显示,在4℃低温处理下,随着低温时间的增加马铃薯植株的SOD酶活性也相应的提高,其中,OE株系的增加量最多,大约为NT株系的1.38倍;OE株系的过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性也在低温胁迫下有相应的提高。此外,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量通常作为膜脂过氧化的指标,结果显示,与处理前相比,低温处理48 h后,NT株系丙二醛含量增加了1.78倍,RNAi株系的丙二醛含量增加了2.02倍,而OE株系的该指标则变化很小。这表明过表达StSOD1可以提高马铃薯超氧化物酶的活性,降低丙二醛的含量,从而提高马铃薯对低温胁迫的耐受性。
潘铖烺[3](2019)在《镉胁迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表达调控与功能分析》文中认为红树林湿地在热带和亚热带沿海地区发挥着重要的生态功能。红树植物分布于河流入海口,该流域水流缓慢,土壤泥泞,有机质与硫化氢含量高。由于其独特的地理环境,红树林湿地常成为重金属的富集区。随着城市化的快速发展,红树林湿地的重金属污染状况受到越来越多人的关注。其中,重金属镉是严重威胁红树林湿地的污染物之一。秋茄(Kandelia obovata)作为红树林的优势种,广泛分布于亚洲。其对镉有较高的抗性但机理尚不完全清晰。前人的研究表明,秋茄对重金属的抗性很大部分归因于其在胁迫下显着增高的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,以减少重金属胁迫对植物体造成的氧化损伤。但与秋茄SOD相关的研究仍多停留于总酶活性变化方面,对其同工酶和基因家族的表达调控研究还未见报道。深入解析秋茄SOD家族基因的生理机制对后期利用基因工程技术提高植物的重金属抗性有一定的指导意义。因此,本文主要对镉处理下的秋茄SOD家族基因的表达调控机制和功能进行分析。本研究在镉胁迫下对秋茄SOD家族基因转录本,基因结构,蛋白结构域,系统进化,表达模式和亚细胞定位等进行分析。同时在本氏烟草中构建过表达体系以验证其在镉胁迫下的功能。主要研究结果如下:1、从秋茄中分离获得7条SOD基因,隶属三个亚型,并且我们发现外显子缺失,内含子驻留和可变多聚腺苷酸化是秋茄SOD转录本多样性的成因。此外,秋茄SOD成员(KoSODs)与拟南芥SODs存在高度相似的基因结构,如外显子数量和内含子相位,除了 和KoFSD2两个成员。说明这两个成员可能和秋茄的物种特异性相关。2、11条SOD转录本共编码10个KoSOD蛋白。蛋白分子量大小在13.44到33.46 kDa之间。KoSOD蛋白多为稳定蛋白,且都为亲水蛋白。在与Bruguiera gymnorrhiza,Kandel aicandel和Arabidopsis thaliana的SOD序列比对后,我们发现秋茄SOD蛋白的活性位点,金属结合位点以及N/C端结构域都高度保守。系统进化关系和非同义替换与同义替换比率分析结果表明在不同植物中,锰亚型和铜锌亚型SOD在不同物种间的进化都存在纯化选择作用。而铁亚型SOD在随物种进化的过程中则易出现物种特异性。对秋茄SOD蛋白的亚细胞定位结果显示,KoCSD1和KoCSD3蛋白可能为细胞质型定位,而KoCSD2,KoFSDs和KoMSD则多定位在叶绿体和线粒体。3、秋茄SOD家族基因成员在镉胁迫下主要在秋茄根系、胚轴和茎中表达。有趣的是,各KoSOD成员的表达呈现明显的组织特异性。具体表现在:KoCSD2基因主要在茎和胚轴中表达,KoCSD3和KoFSDs则在根系中的表达量最高。KoMSD在根系、胚轴和茎中均有表达。此外,同亚型SOD的不同成员在响应镉胁迫的不同阶段表现出相互协调的表达模式。在秋茄SOD家族成员中,KoCSD3和KoFSD2两个成员在镉胁迫过程中的表达水平上调最为显着。4、镉胁迫下,秋茄根系表皮和外皮层出现明显的木质化和木栓化现象,加厚的外皮层起到阻挡作用使得进入根系的镉减少。对根系各组织镉含量测定结果显示根系表皮和外皮层的镉含量高于皮层和中柱。与之相似,在镉胁迫下根系表皮和外皮层中的氧化胁迫和SOD酶活性也显着高于皮层和中柱。qPCR结果表明KoFSD2在根系各组织中均有表达,而KoCSD3仅在根系表皮和外皮层表达。5、KoFSD2和KoCSDD3基因的启动子区域的顺式元件和转录因子预测结果表明有6种激素相关的顺式元件和两个转录因子被预测。而镉胁迫下秋茄根系各组织的内源激素含量变化表现为:表皮和外皮层内源ABA含量显着增加,皮层和中柱的生长素含量显着增加。同时通过外源添加激素处理验证KoFSD2和KoCSD3的表达可以受到外源ABA的诱导,但KoCSD3的表达水平在外源IAA的处理下没有显着变化。6、在本氏烟草中过表达KoFSD2和KoCSD3可以显着缓解镉胁迫对植株根系生长的抑制,说明转基因烟草与野生型烟草相比具有更高的镉抗性。T-KoFSD2和T-KoCSD3两种转基因烟草在SOD酶活性和过氧化氢含量的调控上具有不同的表型。过表达KoFSD2可诱导其下游过氧化氢酶以及谷胱甘肽还原酶的活性,以此缓解胞内过氧化胁迫。KoCSD3基因主要在根系表皮和外皮层表达,过表达该基因可诱导下游抗坏血酸过氧化物酶活性以此将胞内过氧化氢含量维持在一定水平,这可能与木质素累积和根系表皮和外皮层木质化增厚有关。
廖栩[4](2019)在《盐碱胁迫下过表达超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析》文中提出超氧化物歧化酶(SOD)能将超氧阴离子自由基(O2—)快速歧化,将其转化成过氧化氢和分子氧的专一酶类。本研究对OsCu/Zn-SOD蛋白在植物应答盐碱胁迫时的作用进行探讨。以水稻(Oryza satiya)品种龙粳11作为研究材料,利用RT-PCR技术,克隆得到长度为636 bp的叶绿体铜锌超氧化物歧化酶基因(OsCu/Zn-SOD,AK059841)的cDNA,编码211个氨基酸组成的蛋白,它与野生稻和谷子Cu/Zn-SOD蛋白高度同源。qRT-PCR检测到OsCu/Zn-SOD在水稻根中表达量最低,在花和S5叶阶段表达量最高。而且,在L5叶阶段到成熟期期间OsCu/Zn-SOD基因表达量水平降低。通过TargetP软件预测OsCu/Zn-SOD基因可能的亚细胞位置,再利用基因枪转化实验与转OsCu/Zn-SOD::GFP基因拟南芥定位实验,确定了 OsCu/Zn-SOD亚细胞位置在叶绿体中。在NaCl胁迫和NaHC03胁迫下,OsCu/Zn-SOD基因表达水平升高。萌发期检测到过表达OsCu/Zn-SOD株系在125、150和170 mM NaCl胁迫下萌发率和株高的表现好于非转基因(NT)。幼苗期检测NaHC03水培胁迫处理下,过表达株系的SOD活性比NT增加显着,鲜重、根长、株高上表现出比NT的显着优势生长;在模拟盐碱田间胁迫栽培试验中,过表达OsCu/Zn-SOD株系成活率(25.19%)和平均千粒重(20.6 g)均高于NT(分别为6.67%和18.15 g)。研究表明过表达OsCu/Zn-SOD基因提高了水稻的活性氧解毒能力,减少了碱性盐胁迫引起的氧化损伤,推测其可能通过缓解了盐碱胁迫带来的次级氧化胁迫进而影响了水稻的抗逆性。
王维[5](2019)在《盐胁迫条件下陆地棉活性氧代谢相关基因的功能研究》文中认为棉花是世界上主要的经济作物之一。棉花在生长过程中容易受到多种逆境胁迫,其中盐胁迫对棉花的产量影响严重。活性氧是植物生长发育过程中有氧代谢的副产物,可以作为信号分子广泛参与调控不同生物学过程。细胞内维持适量的活性氧可增强植物对逆境胁迫的耐受性,活性氧含量过低或者过高,会对植物产生抑制或毒害作用。因此,研究活性氧代谢过程对提高植物的逆境耐受力来说非常重要。目前,在棉花中,仅有个别活性氧代谢相关基因逆境功能的报道,没有在全基因组水平上研究盐胁迫活性氧代谢及其相关调控机制。本研究在全基因组水平上,鉴定了陆地棉活性氧代谢相关的3个基因家族:呼吸爆发氧化酶同源物(rboh)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)。分析了它们在棉花发育进程中时空表达特性和逆境条件下的表达模式,预测并探讨了在转录水平、转录后水平上棉花rboh、SOD、CAT基因的表达调控网络,验证了陆地棉ghr-miR414c和GhFSD1基因的靶向关系,及其盐胁迫条件下的生物学功能。主要研究结果如下:1、陆地棉SOD基因家族鉴定和分析。在陆地棉基因组中鉴定得到了18个GhSOD基因,分布在12条染色体上,编码Cu/Zn-、Mn-和Fe-SOD三类蛋白。对9种节点植物的系统发育进化分析,发现Mn/Fe-SOD的编码基因出现早于Cu/Zn-SOD,之后3类基因独立进化,同时Cu/Zn-SOD的编码基因取代Mn-SOD的编码基因成为优势基因。对GhSOD基因家族的表达特点分析,结果表明在陆地棉中该基因家族的表达具有时空特异性,同时受到多种逆境胁迫的诱导。对在转录后水平上可能调控该基因家族的miRNAs进行了预测,结果表明有20个陆地棉miRNAs靶向14个陆地棉SOD基因,绝大部分靶位点在编码区,个别在3’UTR,其中ghr-miR414c与GhFSD1之间可能存在靶向关系。2、陆地棉miR414c通过靶向GhFSD1基因调控活性氧代谢响应盐胁迫。从陆地棉中克隆了GhFSD1基因和ghr-miR414c的初级转录本,分析了它们在盐胁迫条件下的表达特性,发现ghr-miR414c表达量下调,而GhFSD1的表达上调,负相关的表达模式间接证明了ghr-miR414c和GhFSD1之间的靶向关系。利用组织化学染色、定量和5’RACE等技术,验证了ghr-miR414c对GhFSD1的切割降解。将GhFSD1基因和ghr-miR414c的初级转录本在拟南芥中过量表达,结果发现,35S::miR414c转基因植株对100和150mM NaCl处理反应敏感,而35S::GhFSD1转基因植株耐盐性提高。利用VIGS技术,将GhFSD1基因在陆地棉中沉默,发现与对照植株相比,GhFSD1沉默植株对盐处理反应敏感;在陆地棉中过表达ghr-miR414c,其对盐胁迫的反应与GhFSD1沉默植株相似。根据以上结果,我们提出ghr-miR414c通过调控GhFSD1的表达,提高棉花耐盐性的模型:在正常条件下,ghr-miR414c通过负调控GhFSD1基因表达,维持棉花体内活性氧代谢平衡;当棉花受到盐胁迫时,ghr-miR414c表达量下调,减弱了其对GhFSD1基因的抑制作用,使得GhFSD1基因表达上调,进而提高体内SOD酶活性,清除体内受盐胁迫诱导产生的过量ROS,以减轻盐胁迫条件下过量ROS对细胞的损伤,从而响应盐胁迫。3、陆地棉rboh基因家族鉴定和分析。陆地棉基组中含有26个Ghrboh基因,以不同的密度分布在18条染色体或scaffolds上。棉属不同种的rboh家族分为6个组,共线性和基因复制分析表明,陆地棉rboh基因家族扩张的主要来源是全基因组复制和染色体片段复制。对Ghrboh基因家族的表达特点分析,表明Ghrboh基因家族的表达具有时间和空间特异性,可能通过介导活性氧代谢参与棉花生长发育,在响应高温、低温、干旱和盐胁迫过程中Ghrboh基因家族发挥重要的作用。4、陆地棉CAT基因家族鉴定和分析。陆地棉CAT基因家族中含有7个成员,系统发育和共线性分析结果表明,GhCAT基因家族分为2个组,在植物进化过程中发生的全基因组复制或多倍体事件是CAT基因家族扩张的主要原因。表达谱分析表明,GhCAT基因家族的表达受到高温、低温、干旱、盐和黄萎病菌侵染等条件的诱导。此外,陆地棉CAT基因家族的表达受到可变剪接的调控,通过介导活性氧代谢,在棉花的生长发育过程和响应逆境胁迫过程中发挥作用。研究结果有助于探讨陆地棉中活性氧介导抗逆机理,加深对植物抗逆代谢通路的认识,为提高农作物胁迫抗性提供一定的理论参考。
陈浩维[6](2018)在《干旱和低温对玫瑰生理生化影响及4℃低温下SOD基因表达分析》文中研究指明以‘卡罗拉’(超玫)、‘影星’(艳粉)、‘坦尼克’(白玫)三种云南主栽玫瑰花品种为试材,研究了干旱胁迫和低温(4℃)对三种鲜切玫瑰花相对含水量(RWC)、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响,并采用模糊隶属函数法对玫瑰抗旱性和低温适应性进行综合分析评价。通过real-timePCR技术对低温处理下玫瑰RhMnSOD、RhFeSOD1、RhCu/ZnSOD1、RhCu/ZnSOD2和RhCu/ZnSOD3基因进行表达分析。获得以下主要研究结论:(1)研究了干旱胁迫对3种玫瑰鲜切花花瓣相对含水量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性的影响,并采用隶属函数法对其抗旱性进行了综合评价。结果表明:随干旱胁迫增强,各品种玫瑰花瓣相对含水量和可溶性蛋白质含量下降,而其代表膜质过氧化程度的丙二醛(MDA)含量不断增加,并在干旱胁迫的第5天达到最大值,并以‘坦尼克’MDA含量最大。同时,随干旱胁迫增强,各品种玫瑰花瓣的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先上升后下降的趋势,其中CAT、POD、GR和APX活性均在第3天时达到最大值,之后CAT、POD、GR活性迅速下降,而APX即使在实验后期也仍然保持较高酶活性;‘卡罗拉’SOD活性在干旱胁迫下增幅最大,且活性均值也在3个品种中最高,其POD活性在处理第3天时达到最大值,为‘坦尼克’的9.2倍;说明玫瑰花瓣细胞在干旱胁迫第3天时有较高的活性氧(ROS)清除能力,随后细胞抗氧化能力下降并逐渐失去抵抗干旱能力,但APX在玫瑰抵抗干旱胁迫后期起更重要作用,3品种中‘卡罗拉’耐旱性相对较强。另外,根据隶属函数平均值大小对玫瑰花抗旱性进行排序,各玫瑰品种抗旱性由强到弱表现为:‘卡罗拉’>‘影星’>‘坦尼克’,这与干旱胁迫期间各品种花瓣的外观、相对含水量等变化基本相符。综合分析,三种玫瑰鲜切花通过提高抗氧化酶活性来增加其抗旱能力,而花瓣膜质过氧化程度随着干旱胁迫加重而加剧,且不同品种间表现出不同的抗旱性,并以‘卡罗拉’品种抗旱性较强。(2)随低温处理时间的延长,三种玫瑰可溶性蛋白含量先下降后上升,实验结束时,‘卡罗拉’、‘坦尼克’可溶性蛋白含量均高于初始值。代表膜脂过氧化程度的丙二醛(MDA)含量显着低于对照组,低温组‘卡罗拉’MDA含量不断上升,但小于对照组。‘坦尼克’、‘影星’MDA含量呈现先上升后下降趋势,并且整个处理期间MDA含量显着低于对照组,峰值分别仅为对照组的4%和11%,可见4℃低温有利于玫瑰可溶性蛋白的合成,降低MDA含量,4℃对玫瑰而言为一个低温锻炼温度。4℃低温处理下,鲜切玫瑰花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先上升后下降趋势,POD活性显着高于对照组,其中低温组‘坦尼克’POD活性为对照组的8.54倍,可见POD是玫瑰响应低温处理的主要抗氧化酶之一。低温组玫瑰APX与对照组变化不显着,CAT、SOD、GR活性受低温处理下活性下降。根据隶属函数综合分析对三种玫瑰花低温适应性进行排序,低温适应性由强到弱的顺序为:‘坦尼克’>‘影星’>‘卡罗拉’。(3)荧光定量PCR技术分析‘卡罗拉’RhMnSOD、RhFeSOD1、RhCu/ZnSOD1、RhCu/ZnSOD2和RhCu/ZnSOD3基因在4℃低温下的表达量变化。结果显示,RhFeSOD1,RhCu/ZnSOD2和RhCu/ZnSOD3受低温影响,基因表达量先降低,后上升。RhCu/ZnSOD1表达量不断降低,第五天仅为初始值的0.468倍,表明其表达受低温抑制。RhMnSOD表达量随低温处理时间增长略有变化,但显然不是玫瑰响应低温的调控基因。实验结果表明,RhCu/ZnSOD1、RhCu/ZnSOD2和RhCu/ZnSOD3虽然同为Cu/ZnSOD家族基因,但是在不同胁迫中承担着不同调控作用。
张丽娟[7](2017)在《三种转基因甘薯响应干旱/盐胁迫的差异和生理机制》文中认为甘薯是世界上重要的粮食、饲料、工业原料和生物能源用作物。干旱和盐渍等逆境严重限制甘薯的生长和产量,给农业生产带来重大的经济损失。因此,阐明甘薯对干旱、盐渍响应机制及通过基因工程手段改良甘薯抗逆性,筛选抗逆性较强转基因甘薯,对增加粮食产量、提高甘薯在干旱、盐渍地区的生产潜力、缓解能源危机具有重大的理论和实际意义。本实验以三种转基因甘薯(分别转Cu/ZnSOD-APX、IbMYB1和IbOr基因)及各自对照为实验材料,测定三种转基因甘薯在干旱胁迫(15%PEG-6000模拟干旱)和盐胁迫(100 mM NaCl溶液)下净光合速率、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性和非酶抗氧化能力,综合分析比较三种转基因甘薯在干旱胁迫和盐胁迫下抗逆能力,同时揭示造成三者抗逆性差异的生理机制。主要结果如下:1三种转基因甘薯较各自的对照均能增强对干旱/盐胁迫的抗逆性。转Cu/ZnSOD-APX基因甘薯通过增强抗氧化酶活性提高对氧化胁迫的耐受性。转IbMYB1基因甘薯在胁迫后能够通过增强抗氧化酶活性和提高花青素的累积协同作用,保护叶绿体,减缓叶片衰老以提高抗逆性。转IbOr基因甘薯通过累积类胡萝卜素含量提高抗氧化能力增强抗逆性。2.PEG模拟干旱胁迫后,转Cu/ZnSOD-APX和IbMYB1基因甘薯净光合速率及叶绿素含量降低幅度较小,丙二醛含量较低,抗旱性较强,相比较而言转IbOr基因甘薯抗旱性较弱。转Cu/ZnSOD-APX基因甘薯在干旱胁迫后通过较强的抗氧化酶活性,能够有效的清除活性氧减轻膜脂的损伤,从而维持较高的叶绿素含量,进而保持较高的净光合速率。转IbMYB1基因甘薯在胁迫后具有较高的非酶抗氧化物质含量,进而能够保护叶绿体遭受损伤,从而维持较高的光和能力。3.盐胁迫后,转Cu/ZnSOD-APX基因甘薯的抗盐性最强,其次是转IbMYB1基因甘薯,转IbOr基因甘薯抗性较弱。盐胁迫后转Cu/ZnSOD-APX基因甘薯具有较强的抗氧化酶活性,可减轻膜脂遭受的损伤,从而维持较高的叶绿素含量,进而保持较高的净光合速率。
徐龙[8](2017)在《茄子SOD基因的克隆与表达分析》文中认为本实验选取紫茄品种‘禾线’为实验材料,采用同源克隆的方法首次从茄子中获得三个与抗逆相关的SmSOD基因,分别命名为SmMnSOD、SmCu/ZnSOD和SmFeSOD。对基因序列进行生物信息学分析,SmMnSOD含有一个大小为687bp开放阅读框(ORF),编码一个由228个氨基酸残基组成的MnSOD,分子量约是25.63kDa,与辣椒和番茄的MnSOD基因序列同源性分别达到91%和84%;SmCu/ZnSOD的开放阅读框含为459bp,编码一个15.25kDa由152个氨基酸残基组成的Cu/ZnSOD蛋白。多基因序列比对发现SmCu/ZnSOD与马铃薯和番茄Cu/ZnSOD相似性分别达到95%和94%;SmFeSOD的包含一个720bp大小的ORF,编码一个25.63kDa左右由239个氨基酸残基组成的FeSOD蛋白。序列比对发现SmFeSOD与烟草和番茄的FeSOD序列同源性分别达到93%和90%。对3个SmSOD蛋白构建系统进化树和高级结构模型,确定了茄子中三种SOD与其他物种中同类SOD在进化上的关系。亚细胞定位表明SmMnSOD蛋白定位于线粒体,SmCu/ZnSOD蛋白定位于细胞核和细胞质的质膜附近,而SmFeSOD蛋白定位于叶绿体。组织表达特异性分析发现SmMnSOD、SmCu/ZnSOD和SmFeSOD均具有组成型表达特点,在茄子6种组织中都有表达,但表达水平存在差异。SmMnSOD在茄子叶片中表达量最高,根和花瓣中次之;SmCu/ZnSOD在茄子花瓣中的表达量显着高于其他组织;SmFeSOD则在茄子叶片中拥有最高的表达水平。对不同胁迫下SOD的总酶活进行分析,发现SmSOD在茄子抵御盐胁迫、低温胁迫以及外源脱落酸影响方面发挥着积极的作用。NaCl胁迫下,SOD总酶活性提升最高,且高活性水平能维持更长的时间,其次为低温和脱落酸。PEG胁迫虽可小幅度提升SOD活性但影响甚微。三个SmSOD基因在应对不同胁迫时,相互之间具有独立性,通过协作提高茄子中SOD的活性来增强植株对ROS的清除能力,进而提升茄子的整体抗逆性。SmMnSOD、SmCu/ZnSOD和SmFeSOD在NaCl胁迫下表达量均得到快速地上调,低温胁迫能轻微上调SmCu/ZnSOD和SmFeSOD的表达,而显着抑制SmMnSOD的表达。SmMnSOD和SmCu/ZnSOD在PEG胁迫下,表达量起初下降进而上升,SmFeSOD则表现出较大波动性。外源ABA处理茄子幼苗后,SmMnSOD、SmCu/ZnSOD和SmFeSOD表达量均呈现出波动变化的状态。
何斐[9](2016)在《黄土高原丛枝菌根真菌(AMF)提高刺槐抗旱性机制》文中研究表明本文通过黄土高原半干旱区5种主要林木刺槐(Robinia pseudoacacia)、杜松(Juniperus communis)、青杨(Populus cathayana)、沙棘(Hippophae rhamnoides)和旱柳(Salix matsudana)根际丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)资源调查,分析了AMF与土壤因子的关系,研究了干旱胁迫下AMF对刺槐幼苗生长、光合作用、抗氧化酶活性等生理生化指标的影响,AMF对刺槐幼苗抗氧化酶基因和水孔蛋白基因表达的调控,初步揭示了AMF提高刺槐的抗旱机制。得出以下主要结果:1.黄土高原半干旱区AMF资源及其与土壤和气候因子的相关性从刺槐、杜松、青杨、沙棘和旱柳5种林木根际土壤分离到8属21种AMF:管柄囊霉属(Funneliformis)7种,为优势属,幼套近明囊霉(Claroideoglomus etunicatum)和网状球囊霉(Glomus reticulatum)是优势种。土壤脲酶、过氧化氢酶和全磷是影响AMF总侵染率和孢子密度最直接的因子;转化酶是影响AMF物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Shannon均匀度指数最直接的因子。从6个不同半干旱区刺槐根际土壤分离得到9属23种AMF:管柄囊霉属6种,为优势属,根内根生囊霉(Rhizophagus intraradices)、两型管柄囊霉(Fun.dimorphicum)、聚丛根生囊霉(R.aggregatum)、单孢管柄囊霉(Fun.monosporum)、凹坑管柄囊霉(Fun.multiforum)、地管柄囊霉(Fun.geosporum)和幼套近明囊霉是优势种。通径分析表明降雨量是影响AMF状况和多样性指数最直接的因子。2.干旱胁迫条件下,AMF对刺槐光合作用的影响采用人工模拟干旱法研究根内根生囊霉(R.irregularis)对刺槐生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数等的影响。结果发现,接种R.irregularis能够提高刺槐叶绿素a、类胡萝卜素、Fm、qP、NPQ和ΦPSII值,正常水分条件下,分别提高120.8%、44.7%、28.6%、3.4%、4.2%和7.0%;干旱胁迫条件下,分别提高69.5%、265.0%、12.8%、4.3%、3.8%和7.5%,与对照相比差异均达显着水平。菌根化刺槐叶片净光合速率和气孔导度也显着高于对照,正常水分条件下,分别增加16.4%和12.8%;干旱胁迫条件下,分别增加14.3%和8.1%。说明干旱胁迫条件下AMF与刺槐共生提高了宿主叶片PSII光化学活性与光合电子传递能力,保持高的光能利用效率与光合作用潜力,干旱胁迫条件下菌根化刺槐能更好地进行光合作用。3.干旱胁迫条件下,AMF对刺槐抗氧化能力的影响采用人工模拟干旱法研究根内根生囊霉(R.irregularis)对刺槐抗氧化能力的影响。结果发现,接种R.irregularis后,刺槐根系O2、H2O2和MDA含量降低,分别较对照显着降低20.5%、33.1%和26.8%,说明接种AMF缓解了干旱胁迫对刺槐造成的氧化损伤。正常水分条件下,菌根化刺槐叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性分别增加53.6%和33.3%、20.4%和16.3%、20.9%和10.3%、67.4%和36.4%、2.7%和11.0%;干旱胁迫条件下,分别增加1.1%和27.2%、25.7%和23.5%、13.5%和9.8%、78.3%和58.2%、22.7%和14.4%,其中干旱胁迫条件下接种与对照叶片SOD、POD、CAT、APX和GR活性差异均达显着水平。说明菌根化刺槐可以通过增强自身的抗氧化酶活性来清除干旱胁迫产生的活性氧。4.干旱胁迫条件下,AMF对刺槐抗氧化酶基因表达的影响采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术研究了R.irregularis对刺槐根、茎和叶片铜锌超氧化物歧化酶基因(Cu/Zn-SOD)、抗坏血酸过氧化物酶基因(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)基因表达的影响。结果发现,接种AMF上调了刺槐根、茎和叶片Cu/Zn-SOD、APX和GR基因的表达。正常土壤水分条件下,接种AMF上调了刺槐根、茎和叶片APX基因的表达,分别为对照的3.31、3.17和3.06倍;接种AMF也上调了刺槐叶片GR基因的表达,为对照的3.92倍。干旱胁迫条件下,接种AMF的刺槐根、茎和叶片Cu/Zn-SOD基因表达均表现为上调,分别为对照的1.47、1.62和1.49倍;接种AMF也上调了刺槐根系GR基因的表达,为对照的1.96倍。说明菌根化刺槐通过提高其根、茎和叶片Cu/Zn-SOD、APX和GR基因的表达来调控活性氧代谢,使其抗旱性增强。5.干旱胁迫条件下,AMF对刺槐水孔蛋白基因表达的影响采用qRT-PCR技术研究了接种R.irregularis对刺槐根、茎和叶片水孔蛋白(Aquaporin,AQP)基因表达的影响。从刺槐根部克隆得到RpTIP1;1、RpTIP1;3、RpTIP2;1、RpPIP1;1、RpPIP1;3和RpPIP2;1 6个水孔蛋白基因,6个RpAQPs cDNA全长为8251201 bp,含有750870 bp开放阅读框,编码249289个氨基酸,分子量为25.3731.06 kDa,等电点为5.098.96,RpAQPs编码的氨基酸序列与蒺藜苜蓿的同源性达89%97%。组织表达分析表明,刺槐RpPIP基因在根部高表达,而RpTIP基因(RpTIP1;3除外)在叶片高表达。干旱胁迫下,接种AMF的刺槐RpTIP2;1和RpPIP2;1基因在根中的表达表现出上调趋势,分别较对照提高54.7%和79.4%;在茎部,菌根化刺槐RpTIP1;1、RpTIP2;1和RpPIP2;1基因的相对表达量分别为对照的1.17、1.83和1.15倍;成熟叶片中,菌根化刺槐RpTIP2;1和RpPIP2;1基因相对表达量分别为对照的1.44和1.61倍。水孔蛋白家族基因在控制水分运输过程中发挥的作用不尽相同,接种AMF能通过促进刺槐水孔蛋白基因的表达来增强植物对干旱胁迫的适应性。
冯新[10](2016)在《香蕉SOD基因家族的全基因组鉴定及功能分析》文中研究指明香蕉是热带和亚热带地区重要的经济和粮食作物。但在生产上,易受冬春季低温和夏季干旱等不利环境的影响,而导致植株生长发育受阻或减产,给蕉农造成较大经济损失。逆境胁迫往往诱导植物细胞内活性氧自由基的过量积累,进而产生氧化胁迫,影响植物的生长发育和结果。超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是抗氧化系统的第一道防线,能有效的清除活性氧并减轻氧化胁迫从而提高植物对逆境的耐受能力。已有研究表明香蕉SOD同工酶谱和酶活性在低温等非生物胁迫下发生显着改变,说明SOD与香蕉抗逆境过程密切相关。但目前对香蕉SOD基因及其表达的调控机制还知之甚少。因此,本研究以两个野生蕉的全基因组序列为参考,在栽培香蕉中对SOD基因家族进行系统的克隆鉴定,分析不同成员的启动子序列和顺式调控元件,对不同SOD基因成员在非生物胁迫和激素处理下的表达调控进行研究,以探讨SOD在香蕉抗逆过程中的作用。主要研究结果如下:1.香蕉SO1)基因家族的全基因组分析与克隆①采用计算机分析方法从小果野蕉DH-Pahang(Musa acuminata,AA genome)的全基因组中共检索到15条SOD候选序列,其中2条为冗余序列。从野蕉PKW(Musa balbisiana,BB genome)的全基因组中共检索到14条SOD候选序列,其中1条为冗余序列,2条为嵌合基因。②根据两个野生蕉的SOD序列设计引物,以福建天宝蕉(Cavendish banana,AAA genome)为材料,共克隆得到25条不同的SOD mRNA转录本。它们分别由6个Cu/ZnSOD基因、4个MnSOD基因和2个FeSOD基因转录。可变剪接、可变转录起始位点和3’UTR选择性多聚腺苷酸化是导致MaSOD基因mRNA多样性的原因。③以DNA为模板,克隆了12个MaSOD家族基因的gDNA序列,大小为1807~4720 bp。根据基因结构不同分为4组:MaCSD1A、MaCSD1B、MaCSD1C和MaCSD1L共4个成员为Ia组,均含有6个内含子。MaCSD2A和MaCSD2B构成Ib组,均含有7个内含子。4个MnSOD (MaMSD1A、MaMSD1B、MaMSD1C和MaMSD1D)组成II组,均含有5个内含子。III组包含MaFSD1A和MaFSD11共2个成员,但它们的外显子数目存在差异;MaFSD1A含有7个内含子,而MaFSD1B含有8个内含子。该分类结果与MaSOD家族基因氨基酸序列的聚类结果及根据它们保守基序的分类结果一致。④物种内和物种间的共线性分析结果表明,全基因组复制和染色体区段复制是香蕉SOD基因家族数量扩张的主要因素。⑤对不同基因组类型香蕉SOD家族基因的比较分析结果表明,福建天宝蕉(AAA genome)的SOD基因与福州野生蕉(AA genome)和小果野蕉DH-Pahang(AA genome)的SOD基因有较高的一致性,但与野蕉PKW (BB genome)的SOD基因的一致性较低。2.香蕉SOD基因家族编码蛋白的生物信息学分析根据生物信息学分析结果,香蕉SOD家族基因编码的蛋白与其他植物SOD具有很高的同源性,且都含有SOD保守结构域和特征氨基酸位点,说明他们在进化上较为保守,在功能上具有相似性。但不同MaSOD蛋白仍存在各自的特点。MaSOD蛋白家族的分子量大小在15037.6~34235.5 Da,其中FeSOD的分子量最大,MnSOD的分子量次之,Cu/ZnSOD的分子量最小。除了MaMSD1C为碱性蛋白,MaCSD2B 和 MaMSDIA为弱碱性蛋白外,其余的成员均为酸性蛋白。除了MaFSD1A为不稳定蛋白外,其余的11个成员均为稳定蛋白。除了MaCSD2A 和 MaCSD2B为疏水性蛋白外,其余的均为亲水性蛋白。MaCSD1的4个蛋白(MaCSD1A、MaCSDIB、MaCSD1C 和 MaCSD1D)由19种氨基酸组成,都不含有色氨酸;其余的MaSOD家族蛋白均由20种氨基酸组成。亚细胞定位分析显示4个MaCSD1蛋白(MaCSD1A、MaCSD1B、MaCSD1C和MaCSD1D)定位于细胞质;2个MaCSD2蛋白(MaCSD2A 和 MaCSD2B)定位于叶绿体;4个MaMSD蛋白(MaMSD1A、MaMSD1B、 MaMSD1C 和 MaMSD1D)定位于线粒体;而MaFSD1A主要定位于叶绿体,在细胞质中也存在,MaFSD1B则主要定位于叶绿体。磷酸化位点预测分析结果表明不同MaSOD蛋白成员间的各种磷酸化位点的数量和位置存在明显差异,说明香蕉MaSOD家族的不同蛋白成员可能在翻译后水平受不同的磷酸化方式调控表达。3.香蕉SOD基因家族启动子的克隆与分析采用PCR法直接克隆得到MaSOD家族的11条大小在1084~2114 bp的5’端调控序列。序列分析显示,它们不仅包含核心启动子区和启动子核心元件TATA-box 和 CAAT-box,还含有大量与光响应、环境胁迫应答、激素响应和生理节律调控等相关的顺式元件。对MaSOD基因家族不同成员的启动子顺式元件的比较分析表明,不同成员的启动子间除了都含有各自特异的顺式元件外,还具有一些共有的顺式元件以及响应同一胁迫的不同顺式元件。说明在一定程度上,同一胁迫可以调控多个香蕉SOD成员的表达,但各个成员在响应同一胁迫上又具有一定的差异性。4.香蕉SOD基因家族在非生物胁迫和激素处理下的表达分析qRT-PCR法分析MaSOD基因家族在不同组织部位的表达情况,结果表明除了MaCSD2B基因在假茎中未检测到表达外,其余的11个成员在叶、假茎和根中都有表达。qRT-PCR法分析MaSOD基因家族在低温、高温、干旱和NaCL胁迫下的表达模式。结果表明香蕉MaSOD基因在不同非生物胁迫下,并非是简单的一对一响应,而是存在较为复杂的综合响应。具体情况如下:在低温胁迫48 h时,香蕉MaCSD2A基因显着上调表达,而MaCSD1D和MaCSD2B则显着下调表达,其余成员的表达差异不明显。在高温胁迫48 h时,有6个基因(MaCSD1B、MaCSD1D、MaMSD1A、MaMSD1B、MaMsD1C和MaFSD1A)呈现显着上调表达,只有MaCSD2A基因在12h时显着下调表达。而在干旱胁迫下,只有3个Cu/ZnSOD基因(MaCSD1B、MaCSD1C和MaCSD2A)在不同的时间点显着上调表达;其余的成员多数表达量呈现下调,其中5个成员(MaCSD1A、MaCSD1D、MaMSD1A、 MaMSD1B和MaFSD1B)表达量的下调倍数达2~10倍。高盐胁迫显着诱导MaCSD1D、 MaMSDIA和MaMSD1B基因的表达,但抑制MaCSD2A和MaFSD1B基因的表达。qRT-PC R法分析MaSOD基因家族在脱落酸、赤霉素、生长素和水杨酸4种激素处理下的表达模式。结果表明只有MaCSD和MaMSD亚家族的成员被显着诱导表达,而MaFSD亚家族的成员表达量变化不明显。具体情况如下:在脱落酸处理下,MaCSD1D和MaMSD1A被诱导显着上调表达。在赤霉素处理后,也仅有2个基因(MaCSD1D和MaMSD1A)在不同时间点显着上调表达,其他成员的表达差异不显着。生长素处理则可诱导3个MaCSD基因(MaCSDIA、MaCSD1D和MaCSD2B)和1个MaMSD基因(MaMSD1A)在不同时间点显着上调表达。而水杨酸处理24 h时显着诱导MaCSD1D的上调表达。5.香蕉铜锌超氧化物歧化酶MaCSD1D基因的功能分析细胞质型的MaCSD1D基因在非生物胁迫(冷、热、干旱和盐胁迫)和激素处理(ABA、GA3、IAA和SA)下均有显着的上调或下调表达,暗示该基因可能在香蕉的逆境胁迫中发挥重要作用。为了进一步揭示其功能,构建MaCSD1D基因的过表达载体并转化烟草,对MaCSD1D基因在低温胁迫下的功能进行分析,结果表明转MaCSD1D基因的烟草种子在低温下的萌发速度和生长状况均优于非转基因烟草的种子。6片功能叶时期的转基因烟草比非转基因烟草对低温胁迫表现出更强的耐受能力,且转基因烟草在低温下的SOD酶活性高于非转基因烟草的SOD酶活性。6.香蕉Cu/ZnSOD分子伴侣蛋白基因MaCCS的克隆与表达分析铜锌超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)是一种同时含铜和锌的金属酶,在正常生理条件下铜的获取需要通过分子伴侣蛋白CCS来实现。本研究采用RT-PCR结合RACE-PCR获得了1条新的CCS基因(MaCCS)。序列分析表明MaCCS具有典型的CCS结构域和保守的基因结构。MaCCS基因启动子上存在大量参与非生物胁迫和激素应答的顺式元件。qRT-PCR分析表明MaCCS基因在叶、假茎和根部均有表达,并参与非生物胁迫(CuS04、热、冷和干旱)和激素(ABA和IAA)应答。而且,MaCCS基因的转录模式在低温胁迫下与MaCSD1B、 MaCSD1D和MaCSD2B基因的相似,在热胁迫下与MaCSD1B和MaCSD1D基因的相似,在干旱胁迫下与MaCSD1B和MaCSD1C基因的相似,在ABA和IAA处理下则与MaCSD1A、 MaCSD1C和MaCSD2B基因的相似。这说明在非生物胁迫和激素处理下,香蕉MaCCS基因在转录水平的表达与其对应的MaCSD基因的表达呈现正相关,暗示MaCCS基因可能与MaCSD基因协作参与香蕉的抗逆过程。
二、转SOD基因烟草的光合特性初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、转SOD基因烟草的光合特性初探(论文提纲范文)
(1)转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 天麻的研究进展 |
1.1.1 天麻的生活史 |
1.1.2 天麻的生长特性 |
1.1.3 天麻的栽培技术 |
1.1.4 天麻的药食价值 |
1.2 蜜环菌的研究进展 |
1.2.1 蜜环菌的培养技术 |
1.2.2 共生真菌与天麻的共生关系研究 |
1.3 低温胁迫对植物生长发育影响研究进展 |
1.3.1 植物低温胁迫与生长 |
1.3.2 植物低温胁迫与植物成分含量 |
1.3.2.1 低温胁迫对植物糖类含量的影响 |
1.3.2.2 低温胁迫对植物氨基酸含量的影响 |
1.3.2.3 低温胁迫对植物脂质含量的影响 |
1.3.2.4 低温胁迫对植物酚酸类含量的影响 |
1.3.3 植物低温胁迫与相关基因 |
1.3.4 植物低温胁迫与MDA、H_2O_2和GSH含量 |
1.4 转录组测序技术 |
1.4.1 转录组概况及方法 |
1.4.2 植物转录组RNA-seq技术研究进展 |
1.5 代谢组学分析技术 |
1.5.1 代谢组学的分析技术 |
1.5.2 植物低温下的代谢组学 |
1.5.3 植物逆境中的转录组和代谢组联合分析 |
1.6 超氧化物歧化酶的研究进展 |
1.6.1 超氧化物歧化酶的功能 |
1.6.2 超氧化物歧化酶歧化酶在植物逆境中的研究进展 |
1.7 谷氨酰胺合成酶的研究进展 |
1.7.1 谷氨酰胺合成酶的功能 |
1.7.2 谷氨酰胺合成酶在植物逆境中的研究进展 |
1.8 研究的目的及意义 |
第二章 转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长发育的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 天麻的栽培 |
2.1.1.1 蜜环菌菌种与天麻种的获得 |
2.1.1.2 蜜环菌菌种活化与培养 |
2.1.1.3 蜜环菌菌材的制备 |
2.1.1.4 天麻的室内栽培 |
2.1.2 天麻样品的采集 |
2.1.3 天麻样品转录组测序 |
2.1.4 荧光定量PCR引物设计及分析 |
2.1.5 天麻样品代谢组检测 |
2.1.6 MDA(丙二醛)的测定 |
2.1.7 H_2O_2 的测定 |
2.1.8 GSH(谷胱甘肽)的测定 |
2.1.9 淀粉的测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 天麻样品观察与采集 |
2.2.2 转录组数据分析 |
2.2.2.1 转录组测序数据过滤与组装 |
2.2.2.2 转录组测序数据基因功能注释 |
2.2.2.3 转录组基因差异筛选分析 |
2.2.2.4 差异表达基因的GO分类和KEGG分析 |
2.2.2.5 关键差异基因筛选及相对表达水平荧光定量PCR分析 |
2.2.3 代谢组数据分析 |
2.2.3.1 代谢物检测与分类 |
2.2.3.2 代谢物相对含量差异筛选分析 |
2.2.4 转录组和代谢组联合分析 |
2.2.5 MDA(丙二醛)的测定 |
2.2.6 H_2O_2 的测定 |
2.2.7 GSH的测定 |
2.2.8 淀粉的测定 |
2.3 讨论 |
第三章 天麻超氧化物歧化酶(SOD)的克隆及分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料与仪器 |
3.1.2 引物设计 |
3.1.3 天麻总RNA 的提取及cDNA 的合成 |
3.1.4 巢式PCR扩增天麻SOD基因的未知片段 |
3.1.5 SOD未知片段的胶回收与克隆 |
3.1.6 SOD未知片段转化大肠杆菌并拼接 |
3.1.7 SOD基因全长克隆 |
3.1.8 SOD基因原核表达载体构建 |
3.1.9 SOD原核表达重组蛋白的纯化 |
3.1.10 SOD酶活及酶学性质的检测分析 |
3.1.11 SOD蛋白序列分析 |
3.1.12 SOD基因真核表达载体的构建 |
3.1.13 sod拟南芥纯化突变体的筛选 |
3.1.14 过表达SOD真核载体的拟南芥sod突变体转化 |
3.1.15 过表达SOD真核载体的蜜环菌转化 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 天麻SOD基因全长的获得 |
3.2.1.1 SOD未知片段的扩增与检测 |
3.2.1.2 SOD全长序列的拼接与扩增 |
3.2.2 天麻SOD基因的原核表达载体构建及重组蛋白纯化 |
3.2.2.1 SOD基因原核表达载体的构建及检测 |
3.2.2.2 SOD原核表达转化BL21 感受态诱导蛋白表达分析 |
3.2.2.3 SOD原核表达重组蛋白的纯化 |
3.2.3 天麻SOD酶活及酶学性质分析 |
3.2.3.1 SOD蛋白最适酶促反应温度 |
3.2.3.2 SOD蛋白促酶最适pH值 |
3.2.3.3 SOD蛋白的耐热性分析 |
3.2.3.4 金属离子对SOD蛋白活性的影响 |
3.2.4 天麻SOD基因的生物信息学分析 |
3.2.4.1 SOD基因编码的氨基酸序列 |
3.2.4.2 SOD蛋白氨基酸组成及理化性质分析 |
3.2.4.3 SOD蛋白的疏/亲水性分析 |
3.2.4.4 SOD蛋白的磷酸化位点分析 |
3.2.4.5 SOD蛋白亚细胞定位预测 |
3.2.4.6 SOD蛋白的二级结构分析 |
3.2.4.7 SOD蛋白的三级结构分析 |
3.2.5 天麻SOD基因真核表达载体的构建及转化农杆菌 |
3.2.5.1 入门载体pENTR2B-SOD的构建 |
3.2.5.2 过表达载体pH2GW7.0-35S-SOD的构建及转化农杆菌 |
3.2.6 超氧化物歧化酶突变体拟南芥的筛选及转化 |
3.2.6.1 超氧化物歧化酶突变体拟南芥的筛选 |
3.2.6.2 SOD过表达载体转化拟南芥花序及鉴定 |
3.2.7 SOD过表达载体转化蜜环菌及鉴定 |
3.3 讨论 |
第四章 天麻谷氨酰胺合成酶(GS)的克隆及分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料与载体 |
4.1.2 天麻总RNA 的提取及cDNA 的合成 |
4.1.3 GS基因巢式引物及全长扩增的设计 |
4.1.4 巢式PCR扩增天麻GS基因的未知片段 |
4.1.5 GS未知片段的胶回收与克隆 |
4.1.6 GS未知片段转化大肠杆菌并拼接 |
4.1.7 GS基因全长克隆 |
4.1.8 GS基因原核表达载体构建 |
4.1.9 GS原核表达重组蛋白的纯化 |
4.1.10 GS酶活及酶学性质的检测分析 |
4.1.11 GS蛋白序列分析 |
4.1.12 GS基因真核表达载体的构建 |
4.1.13 过表达GS真核载体转化蜜环菌及筛选转基因蜜环菌筛选 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 天麻GS基因全长的获得 |
4.2.1.1 GS未知片段的扩增与检测 |
4.2.1.2 GS长的拼接与扩增 |
4.2.2 天麻GS基因的原核表达载体构建及重组蛋白纯化 |
4.2.2.1 GS基因原核表达载体的构建及检测 |
4.2.2.2 GS原核表达转化BL21 感受态诱导蛋白表达分析 |
4.2.2.3 GS原核表达重组蛋白的纯化 |
4.2.3 天麻GS酶活及酶学性质分析 |
4.2.3.1 GS最适酶促反应温度 |
4.2.3.2 GS促酶最适pH值 |
4.2.3.3 GS耐热性分析 |
4.2.3.4 金属离子对GS活性的影响 |
4.2.4 天麻GS基因的生物信息学分析 |
4.2.4.1 GS基因编码的氨基酸序列 |
4.2.4.2 GS蛋白氨基酸组成及理化性质分析 |
4.2.4.3 GS蛋白的疏/亲水性分析 |
4.2.4.4 GS蛋白的磷酸化位点分析 |
4.2.4.5 GS蛋白亚细胞定位预测 |
4.2.4.6 GS蛋白的二级结构分析 |
4.2.4.7 GS蛋白的三级结构分析 |
4.2.5 天麻GS基因真核表达载体的构建及转化农杆菌 |
4.2.5.1 入门载体pENTR2B-GS的构建 |
4.2.5.2 过表达载体pH2GW7.0-35S-GS的构建及转化农杆菌 |
4.2.6 GS过表达载体转化蜜环菌及转基因蜜环菌的筛选鉴定 |
4.3 讨论 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附件 |
附表A |
附录B |
(2)利用酵母双杂交技术筛选与马铃薯StSOD1互作的调控蛋白(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 马铃薯的休眠特性 |
1.2 ROS与休眠 |
1.2.1 ROS的概述 |
1.2.2 ROS的产生与清除 |
1.2.3 ROS对休眠的影响 |
1.3 植物SOD的研究进展 |
1.3.1 植物SOD的生物学功能 |
1.3.2 植物SOD在细胞内的分布 |
1.3.3 植物SOD的理化性质 |
1.3.4 植物SOD基因的组织特异性表达 |
1.3.5 逆境胁迫与SOD基因的表达调控 |
1.3.6 植物激素与植物SOD基因的表达调控 |
1.4 蛋白质互作的研究概况 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 诱饵载体pGBKT7-StSOD1 的构建及毒性和自激活检测 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 菌株及载体 |
2.1.2 主要试剂及药品 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 诱饵载体的构建 |
2.2.2 诱饵载体的毒性检测及自激活检测 |
2.2.2.1 酵母感受态的制备 |
2.2.2.2 诱饵载体转化酵母感受态细胞 |
2.2.2.3 诱饵载体pGBKT7-StSOD1 对报告基因的自激活检测 |
2.2.2.4 诱饵载体pGBKT7-StSOD1 对酵母菌株的毒性检测 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 StSOD1 基因的扩增 |
2.3.2 pGBKT7-StSOD1 诱饵载体的构建及鉴定 |
2.3.3 诱饵载体pGBKT7-StSOD1 转化酵母AH109 菌株 |
2.3.4 重组载体的自激活及毒性作用检测 |
2.4 讨论 |
第三章 酵母双杂交文库的筛选 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 菌株及载体 |
3.1.2 试剂盒及药品 |
3.1.3 仪器与设备 |
3.1.4 引物设计 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 诱饵载体与文库质粒共转化酵母AH109 感受态 |
3.2.2 涂布营养缺陷平板进行文库筛选 |
3.2.3 候选阳性克隆酵母菌液PCR |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 诱饵载体pGBKT7-St SOD1与文库质粒共转化结果 |
3.3.2 阳性克隆的酵母菌液PCR检测 |
3.3.3 测序及序列比对结果 |
3.4 讨论 |
第四章 低温胁迫下过表达StSOD1 基因的马铃薯生理指标的测定 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 主要仪器设备 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 试验材料处理 |
4.2.2 指标测定方法 |
4.2.3 马铃薯StSOD1 表达的qRT-RCR分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 低温胁迫对马铃薯丙二醛含量的影响及低温胁迫下马铃薯植株的表型观察 |
4.3.2 低温胁迫下马铃薯StSOD1 基因相对表达量的变化 |
4.3.3 低温胁迫对马铃薯超氧化物歧化酶活性的影响 |
4.3.4 低温胁迫对马铃薯过氧化物酶活性和过氧化氢酶的影响 |
4.4 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
附录4 |
致谢 |
作者介绍 |
导师简介 |
(3)镉胁迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表达调控与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 红树植物与镉毒害概况 |
1.1.1 镉对植物的影响 |
1.1.2 红树植物秋茄 |
1.1.3 秋茄镉耐受机制研究概况 |
1.2 活性氧与抗氧化酶系统概况 |
1.2.1 植物体中的活性氧 |
1.2.2 植物体中的抗氧化系统 |
1.2.3 抗氧化酶间的相互关系 |
1.3 超氧化物歧化酶研究进展 |
1.3.1 超氧化物歧化酶的分类 |
1.3.2 超氧化物歧化酶的结构 |
1.3.3 超氧化物歧化酶的功能 |
1.3.4 植物超氧化物歧化酶基因的表达调控 |
1.3.5 镉胁迫对植物超氧化物歧化酶的影响 |
1.3.6 植物超氧化物歧化酶基因克隆的研究现状 |
1.4 立题依据及研究内容 |
1.4.1 立体依据与研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究目标与拟解决的关键科学问题 |
1.4.4 技术路线 |
第2章 镉胁迫下秋茄SOD家族基因的克隆与分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 育苗与胁迫处理 |
2.2.2 秋茄DNA、总RNA的提取和cDNA的合成 |
2.2.3 目的片段的回收与测序 |
2.2.4 序列分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 秋茄SOD家族基因cDNA全长序列的获得 |
2.3.2 秋茄SOD家族基因DNA序列的获得 |
2.3.3 秋茄SOD基因家族各亚型成员的核酸序列分析 |
2.3.4 秋茄SOD基因家族各亚型成员基因结构分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 秋茄SOD基因序列的特异性与3'RACE的改进 |
2.4.2 秋茄SOD基因转录本的多样性 |
2.5 本章小结 |
第3章 秋茄SOD家族基因的生物信息学分析 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 秋茄SOD家族成员蛋白的基本理化性质分析 |
3.2.2 秋茄SOD家族系统进化分析 |
3.2.3 秋茄SOD家族成员蛋白的亚细胞定位 |
3.3 结果 |
3.3.1 秋茄SOD家族成员蛋白的基本理化性质分析 |
3.3.2 秋茄SOD蛋白序列多重比对与保守基序分析 |
3.3.3 秋茄SOD家族的系统进化分析 |
3.3.4 秋茄SOD家族成员蛋白的亚细胞定位 |
3.3.5 秋茄SOD蛋白的信号肽、跨膜结构及功能位点预测分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 秋茄SOD基因家族成员系统进化分析 |
3.4.2 秋茄SOD基因家族成员的亚细胞定位 |
3.4.3 秋茄SOD基因家族成员可能受到不同的磷酸化修饰调控 |
3.5 小结 |
第4章 镉胁迫下秋茄SOD家族基因的表达分析 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 秋茄总RNA的提取和cDNA的合成 |
4.2.2 秋茄镉胁迫下生理指标的测定和同工酶谱分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 秋茄镉胁迫下SOD家族基因的表达分析 |
4.3.2 镉胁迫下秋茄不同组织的SOD酶活性和同工酶谱分析 |
4.3.3 镉胁迫下秋茄根系生理指标的测定 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 KoFSD2和KoCSD3的启动子克隆与表达调控分析 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 植物材料的准备 |
5.2.2 秋茄根系组织分离与指标测定 |
5.2.3 镉胁迫下KoFSD2和KoCSD3在秋茄根各组织中的定量表达 |
5.2.4 KoFSD2和KoCSD3启动子序列的克隆及外源激素处理下的表达分析 |
5.2.5 镉胁迫下秋茄根系各组织内源激素含量的测定 |
5.3 结果 |
5.3.1 镉胁迫下秋茄根部组织的变化 |
5.3.2 镉胁迫下秋茄根系各组织中SOD同工酶及KoFSD2和KoCSD3的表达 |
5.3.3 KoFSD2和KoCSD3启动子序列激素相关顺式元件与转录因子预测 |
5.3.4 外源激素对秋茄根系各组织中KoFSD2和KoCSD3表达水平的影响 |
5.3.5 镉胁迫下秋茄根系各组织中内源激素含量的变化 |
5.4 讨论 |
5.4.1 镉胁迫下秋茄根系各组织的结构变化与镉的含量差异 |
5.4.2 镉胁迫下秋茄根系各组织的生理响应 |
5.4.3 KoFSD2和KoCSD3的调控因素和镉胁迫下秋茄根系各组织的激素含量变化 |
5.5 小结 |
第6章 KoFSD2和KoCSD3基因的功能验证 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 表达载体的构建 |
6.2.2 烟草遗传转化体系的构建 |
6.2.3 转基因烟草对镉胁迫的响应 |
6.3 结果 |
6.3.1 表达载体的构建 |
6.3.2 转基因烟草TO代植株的获得 |
6.3.3 镉胁迫下转基因烟草T2代植株的生理指标测定 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 存在的不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间待发表的论文 |
(4)盐碱胁迫下过表达超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外活性氧清除的研究进展 |
1.2.1 ROS清除系统的主要酶类 |
1.2.2 超氧化物歧化酶的作用机理 |
1.2.3 超氧化物歧化酶的分类 |
1.2.4 铜/锌-超氧化物歧化酶特性 |
1.2.5 超氧化物歧化酶在农业方面的应用 |
1.2.6 超氧化物歧化酶在其他方面的应用 |
1.3 研究的目的与意义 |
1.4 技术路线图 |
2 水稻OsCu-ZnSOD基因克隆与载体构建及生物信息学分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 水稻OsCu/Zn-SOD基因的克隆 |
2.2.2 生物信息学分析 |
2.3 本章小结 |
3 OsCu/Zn-SOD基因组织器官及非生物胁迫下的表达特性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 OsCu/Zn-SOD基因在不同组织器官的表达特性 |
3.2.2 OsCu/Zn-SOD基因胁迫下表达特异性 |
3.3 本章小结 |
4 OsCu/Zn-SOD蛋白的亚细胞定位 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 OsCu/Zn-SOD亚细胞定位预测 |
4.2.2 OsCu/Zn-SOD::GFP融合蛋白在洋葱表皮细胞定位分析 |
4.2.3 OsCu/Zn-SOD::GFP融合蛋白在原生质体中的定位 |
4.3 本章小结 |
5 过表达OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的抗盐碱性分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 过表达OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的鉴定 |
5.2.2 过表达OsCu/Zn-SOD基因水稻株系的抗性 |
5.3 本章小结 |
6 过表达OsCu/Zn-SOD水稻株系的抗碱性盐胁迫生长发育分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 方法 |
6.2 结果与分析 |
6.3 本章小结 |
7 讨论 |
7.1 水稻OsCu/Zn-SOD是一个定位于叶绿体的胁迫相关蛋白 |
7.2 OsCu/Zn-SOD参与植物盐碱胁迫应答机制 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附件 |
(5)盐胁迫条件下陆地棉活性氧代谢相关基因的功能研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1 活性氧 |
1.1 活性氧概述 |
1.2 活性氧代谢 |
2 植物活性氧与胁迫应答 |
2.1 生物胁迫 |
2.2 非生物胁迫 |
2.2.1 温度胁迫 |
2.2.2 水分胁迫 |
3.2.3 盐胁迫 |
2.2.4 其他胁迫 |
3 植物活性氧代谢调控 |
3.1 NADPH氧化酶 |
3.2 超氧化物歧化酶 |
3.3 过氧化氢酶 |
4 本项目研究的意义 |
第二章 陆地棉SOD基因家族的鉴定与表达分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 室内培养和取样 |
1.1.2 田间种植和取样 |
1.1.3 胁迫处理和取样 |
1.2 试剂与仪器 |
1.2.1 主要试剂 |
1.2.2 主要仪器 |
1.3 方法 |
1.3.1 SOD基因家族鉴定 |
1.3.2 系统发育分析 |
1.3.3 基因复制分析 |
1.3.4 序列分析 |
1.3.5 转录组数据分析 |
1.3.6 荧光定量PCR实验 |
1.3.7 调控预测 |
2 结果与分析 |
2.1 SOD基因家族鉴定 |
2.2 SOD基因家族系统发育分析 |
2.3 陆地棉SOD基因家族共线性分析 |
2.4 陆地棉SOD基因家族基因结构分析 |
2.5 陆地棉SOD蛋白序列分析 |
2.6 陆地棉SOD基因家族表达谱分析 |
2.6.1 电子表达谱分析 |
2.6.2 荧光定量PCR分析 |
2.7 陆地棉SOD基因家族转录调控分析 |
2.7.1 启动子分析 |
2.7.2 靶向GhSODs的miRNAs分析 |
3 讨论 |
3.1 植物SOD基因家族及其进化 |
3.2 陆地棉SOD基因家族的表达模式分析 |
3.3 陆地棉SOD基因家族的调控机制分析 |
3.3.1 陆地棉SOD基因家族启动子中顺式元件预测分析 |
3.3.2 ghr-miRNAs介导陆地棉SOD基因家族转录后水平调控 |
第三章 陆地棉miR414c通过调控活性氧代谢响应盐胁迫 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 载体与菌株 |
1.1.3 主要试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 荧光定量PCR实验 |
1.2.2 序列克隆 |
1.2.3 序列分析 |
1.2.4 表达载体构建 |
1.2.5 表达载体转化农杆菌 |
1.2.6 烟草瞬时转化 |
1.2.7 miRNA和靶基因靶向关系验证 |
1.2.8 拟南芥转化 |
1.2.9 转基因拟南芥筛选与表型鉴定 |
1.2.10 病毒诱导的基因沉默(VIGS)载体构建 |
1.2.11 VIGS载体转化农杆菌 |
1.2.12 陆地棉VIGS实验 |
2 结果与分析 |
2.1 ghr-miR414c和GhFSD1序列扩增和分析 |
2.1.1 ghr-miR414c和GhFSD1基因的克隆 |
2.1.2 ghr-miR414c和GhFSD1序列分析 |
2.2 ghr-miR414c和GhFSD1表达模式分析 |
2.3 ghr-miR414c和GhFSD1靶向关系验证 |
2.4 转基因拟南芥的盐胁迫耐性分析 |
2.4.1 目标序列转化拟南芥与阳性植株筛选 |
2.4.2 转基因拟南芥的盐胁迫表型鉴定 |
2.5 VIGS棉花的盐胁迫耐性分析 |
2.5.1 VIGS棉花的获得与鉴定 |
2.5.2 VIGS棉花的盐胁迫表型鉴定 |
3 讨论 |
3.1 GhFSD1介导ROS代谢调控棉花对盐胁迫的响应 |
3.2 ghr-miR414c通过靶向GhFSD1调控ROS代谢 |
第四章 陆地棉Rboh基因家族的鉴定与生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 室内培养和取样 |
1.1.2 田间种植和取样 |
1.1.3 胁迫处理和取样 |
1.2 方法 |
1.2.1 Rboh基因家族鉴定 |
1.2.2 系统发育分析 |
1.2.3 基因复制分析 |
1.2.4 序列分析 |
1.2.5 转录组数据分析 |
1.2.6 荧光定量PCR实验 |
1.2.7 调控预测 |
2 结果与分析 |
2.1 Rboh基因家族鉴定 |
2.2 陆地棉Rboh基因家族系统发育分析 |
2.3 陆地棉Rboh基因共线性分析 |
2.4 陆地棉Rboh基因序列分析 |
2.5 陆地棉Rboh基因表达模式分析 |
2.5.1 陆地棉Rboh基因在不同组织器官中的表达模式 |
2.5.2 陆地棉Rboh基因在不同胁迫诱导下的表达模式 |
2.6 陆地棉Rboh基因潜在调控机制分析 |
2.6.1 启动子分析 |
2.6.2 靶向Ghrbohs的miRNAs分析 |
3 讨论 |
3.1 植物Rboh基因家族及其进化 |
3.2 陆地棉Rboh基因可能通过调节活性氧代谢参与生长发育和胁迫应答 |
3.3 陆地棉Rboh基因家族的调控机制分析 |
第五章 陆地棉CAT基因家族的鉴定与生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 室内培养和取样 |
1.1.2 胁迫处理和取样 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 方法 |
1.3.1 CAT基因家族鉴定 |
1.3.2 系统发育分析 |
1.3.3 基因复制分析 |
1.3.4 序列分析 |
1.3.5 转录组数据分析 |
1.3.6 荧光定量PCR实验 |
1.3.7 调控预测 |
1.3.8 序列克隆 |
2 结果与分析 |
2.1 CAT基因鉴定 |
2.2 CAT基因系统发育分析 |
2.3 陆地棉CAT基因共线性分析 |
2.4 陆地棉CAT基因序列分析 |
2.5 陆地棉CAT基因表达模式分析 |
2.5.1 陆地棉CAT基因在不同组织器官中的表达模式 |
2.5.2 陆地棉CAT基因在不同胁迫诱导下的表达模式 |
2.6 陆地棉CAT基因潜在调控机制分析 |
2.6.1 转录因子预测 |
2.6.2 可变剪接事件分析 |
2.6.3 miRNA靶位点预测 |
3 讨论 |
3.1 CAT基因家族在棉属中的进化 |
3.2 棉花CAT基因可能通过调节活性氧代谢参与胁迫应答 |
3.3 陆地棉CAT基因家族的调控机制分析 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
(6)干旱和低温对玫瑰生理生化影响及4℃低温下SOD基因表达分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 玫瑰及其应用 |
1.1.1 观赏和绿化价值 |
1.1.2 食用价值 |
1.1.3 工业原料 |
1.2 干旱胁迫对植物的影响 |
1.2.1 干旱胁迫对植物光合作用的影响 |
1.2.2 干旱胁迫对植物渗透调节的影响 |
1.2.3 干旱胁迫对植物活性氧代谢的影响 |
1.2.4 干旱胁迫对植物激素的影响 |
1.3 低温胁迫对植物的影响 |
1.3.1 低温胁迫对植物形态结构的影响 |
1.3.2 低温胁迫对植物抗氧化系统的影响 |
1.3.3 低温胁迫对植物可溶性蛋白、丙二醛及光合作用的影响 |
1.4 植物抗氧化酶系统 |
1.4.1 超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD) |
1.4.2 过氧化物酶(Peroxidase,POD) |
1.4.3 抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbateperoxidase,APX) |
1.4.4 过氧化氢酶(Hydrogenperoxide,CAT) |
1.4.5 谷胱甘肽还原酶(Glutathionereductase,GR) |
1.5 植物超氧化物歧化酶基因工程研究 |
1.6 研究的目的及意义 |
1.7 研究内容与创新点 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 创新点 |
1.8 研究技术方案 |
第二章 不同玫瑰品种对干旱胁迫的生理生化反应与综合评价 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.2 指标的测定与计算 |
2.2.1 干旱胁迫下玫瑰形态变化 |
2.2.2 相对含水量的测定 |
2.2.3 可溶性蛋白含量的测定 |
2.2.4 丙二醛(MDA)含量的测定 |
2.2.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定 |
2.2.6 过氧化物酶(POD)活性的测定 |
2.2.7 过氧化氢酶(CAT)活性的测定 |
2.2.8 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性测定 |
2.2.9 谷胱甘肽还原酶(GR)活性测定 |
2.3 数据分析 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 干旱胁迫对三种玫瑰形态外观变化与相对含水量的影响 |
2.4.2 干旱胁迫对玫瑰花瓣可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响 |
2.4.3 干旱胁迫对玫瑰花花瓣超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响 |
2.4.4 干旱胁迫对玫瑰花过氧化氢酶(CAT)的影响 |
2.4.5 干旱胁迫对玫瑰花过氧化物酶(POD)活性的影响 |
2.4.6 干旱胁迫对谷胱甘肽还原酶(GR)的影响 |
2.4.7 干旱胁迫对抗坏血酸过氧化物酶(APX)的影响 |
2.5 三种玫瑰抗旱性综合评价 |
2.6 讨论 |
第三章 4℃低温处理对玫瑰抗氧化酶活性变化的研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.2 指标的测定与计算 |
3.3 数据分析 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 4 ℃低温对三种玫瑰形态外观的影响 |
3.4.2 4 ℃低温对三种玫瑰可溶性蛋白含量和丙二醛(MDA)含量影响 |
3.4.3 4 ℃低温对玫瑰花超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响 |
3.4.4 4 ℃低温对玫瑰花过氧化氢酶(CAT)活性的影响 |
3.4.5 4 ℃低温对玫瑰花过氧化物酶活性(POD)的影响 |
3.4.6 4 ℃低温对玫瑰花谷胱甘肽还原酶(GR)的影响 |
3.4.7 4 ℃低温对玫瑰花抗坏血酸过氧化物酶(APX)的影响 |
3.5 三种玫瑰低温适应性综合评价 |
3.6 讨论 |
第四章 4℃低温处理下玫瑰SOD基因表达分析 |
4.1 试验材料与仪器 |
4.1.1 主要实验试剂 |
4.1.2 主要实验仪器 |
4.1.3 试验材料 |
4.1.4 试验设计 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 RNA提取 |
4.2.2 反转录 |
4.2.3 荧光定量real-timePCR分析 |
4.3 数据预处理 |
4.4 数据计算 |
4.5 结果 |
4.5.1 4 ℃低温处理下RhCu/ZnSOD1、RhCu/ZnSOD2、RhCu/ZnSOD3表达分析. |
4.5.2 4 ℃低温处理下FeSOD1基因表达分析 |
4.5.3 4 ℃低温处理下MnSOD基因表达分析 |
4.6 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
5.3 存在问题 |
致谢 |
参考文献 |
附录(攻读硕士学位期间科研成果) |
(7)三种转基因甘薯响应干旱/盐胁迫的差异和生理机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 甘薯的营养价值及生态功能 |
1.2 逆境胁迫对植物生理代谢的影响 |
1.2.1 干旱胁迫对植物生理代谢的影响 |
1.2.2 盐胁迫对植物生理代谢的影响 |
1.3 逆境胁迫下植物的适应性机制 |
1.3.1 逆境胁迫与植物活性氧的产生 |
1.3.2 植物抗氧化酶系统在逆境胁迫下的适应机制 |
1.3.3 植物抗氧化物质在逆境胁迫下的适应机制 |
1.3.4 逆境胁迫下离子、代谢物积累和渗透调节 |
1.4 抗逆性转基因甘薯研究进展 |
1.4.1 转SOD及 APX基因植物及其抗逆性 |
1.4.2 花青素合成相关的R2R3-MYB转录因子家族和IbMYB1 基因 |
1.4.3 Or基因及转Or基因植物抗逆性 |
1.5 研究目的、意义和技术路线 |
第二章 转Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯对PEG模拟干旱胁迫响应的差异和生理机制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料培养 |
2.1.2 胁迫处理 |
2.1.3 光合参数的测定 |
2.1.4 叶绿素含量的测定 |
2.1.5 MDA含量的测定 |
2.1.6 H_2O_2 含量测定 |
2.1.7 抗氧化酶活性的测定 |
2.1.8 花青素含量测定 |
2.1.9 DPPH活性氧清除能力测定 |
2.1.10 数据处理与统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 PEG胁迫对不同甘薯叶片光合参数的影响 |
2.2.2 PEG胁迫对不同甘薯叶片叶绿素含量的影响 |
2.2.3 PEG胁迫对不同甘薯叶片类胡萝卜素及花青素含量的影响 |
2.2.4 PEG胁迫下不同甘薯叶片H_2O_2和MDA含量的变化 |
2.2.5 PEG胁迫下不同甘薯叶片SOD、POD、APX和 CAT的变化 |
2.2.6 PEG胁迫下不同甘薯叶片清除DPPH自由基的变化 |
2.2.7 PEG胁迫下三种转基因甘薯较各自对照提高抗逆能力生理机制 |
2.2.8 PEG胁迫后三种转基因甘薯抗逆能力差异比较 |
2.3 讨论 |
第三章 转Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯对盐胁迫响应的差异和生理机制 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 光合参数的测定 |
3.1.4 叶绿素和类胡萝卜素含量的测定 |
3.1.5 MDA含量的测定 |
3.1.6 H_2O_2 含量测定 |
3.1.7 抗氧化酶活性的测定 |
3.1.8 花青素含量测定 |
3.1.9 DPPH活性氧清除能力测定 |
3.1.10 钠离子和钾离子含量测定 |
3.1.11 数据处理与统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 盐胁迫对各甘薯叶片光合参数的影响 |
3.2.2 盐胁迫对不同甘薯叶片叶绿素含量的影响 |
3.2.3 盐胁迫对不同甘薯叶片类胡萝卜素和花青素含量的影响 |
3.2.4 盐胁迫对不同甘薯MDA和 H_2O_2 含量的影响 |
3.2.5 盐胁迫对不同甘薯SOD、APX和 CAT酶活性的影响 |
3.2.6 盐胁迫下不同甘薯叶片清除DPPH自由基的能力 |
3.2.7 盐胁迫对不同甘薯叶片Na~+含量及Na~+/K~+的影响 |
3.3 讨论 |
第四章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)茄子SOD基因的克隆与表达分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 逆境胁迫与活性氧 |
1.2.1 活性氧的产生及作用 |
1.2.2 活性氧的清除途径 |
1.3 SOD的检测与应用 |
1.3.1 SOD的提取和纯化 |
1.3.2 SOD活性的检测方法 |
1.3.3 SOD在不同领域的应用 |
1.4 植物中超氧化物歧化酶的研究进展 |
1.4.1 SOD的发现及研究现状 |
1.4.2 SOD的种类和分布 |
1.4.3 SOD的基本结构和理化性质 |
1.4.4 SOD的与环境胁迫的关系 |
1.5 研究目的与意义 |
第二章 茄子SOD基因的克隆及亚细胞定位 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌种与载体 |
2.1.3 试剂 |
2.1.4 培养基 |
2.1.5 主要仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 植物材料的处理方法 |
2.2.2 茄子叶片总RNA的提取 |
2.2.3 cDNA第一链的合成 |
2.2.4 PCR引物的设计 |
2.2.5 SOD基因的扩增体系 |
2.2.6 目的基因的连接、转化及测序 |
2.2.7 植物超标达载体的构建 |
2.2.8 质粒的提取及农杆菌的转化 |
2.2.9 农杆菌的转化 |
2.2.10 亚细胞定位实验 |
2.2.11 SmSOD的生物信息学分析 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 SmSOD基因的扩增 |
2.3.2 SmSOD基因的生物信息学分析 |
2.3.3 SmSOD蛋白的亚细胞定位分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 SmSOD基因的表达分析 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 植物材料及胁迫处理 |
3.1.2 实验试剂 |
3.1.3 仪器设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 总SOD活力的测定 |
3.2.2 RNA提取及检测 |
3.2.3 cDNA的合成 |
3.2.4 荧光定量PCR引物的设计 |
3.2.5 荧光定量PCR |
3.3 结果分析 |
3.3.1 不同胁迫下茄子叶片总SOD酶活力的测定 |
3.3.2 SmSOD在茄子不同组织中的表达分析 |
3.3.3 SmSOD在不同胁迫下的的表达分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 总结与展望 |
4.1 研究总结 |
4.2 创新点 |
4.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(9)黄土高原丛枝菌根真菌(AMF)提高刺槐抗旱性机制(论文提纲范文)
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述 |
1.1 丛枝菌根真菌(AMF) |
1.1.1 AMF概述 |
1.1.2 AMF分类 |
1.2 AMF多样性的研究方法 |
1.2.1 形态学方法 |
1.2.2 其它方法 |
1.3 影响AMF群落多样性的主要因素 |
1.3.1 土壤状况 |
1.3.2 宿主植物 |
1.4 AMF的生态学效应 |
1.4.1 影响植物群落结构和演替 |
1.4.2 影响土壤微生物群落结构 |
1.4.3 对宿主生长的影响 |
1.4.4 菌丝效应 |
1.5 AMF提高宿主抗旱性的机制 |
1.5.1 菌丝网络增加宿主根系吸收范围 |
1.5.2 提高宿主的光合能力 |
1.5.3 增强宿主保水和抗氧化能力 |
1.5.4 促进宿主水分和养分的吸收 |
1.5.5 稳定和改善土壤团聚体 |
1.5.6 AMF提高宿主抗旱性的分子机制 |
1.6 刺槐根际微生物研究 |
1.6.1 刺槐AMF资源及分布 |
1.6.2 刺槐AMF与土壤因子的关系 |
1.6.3 刺槐AMF的接种效应 |
1.7 研究目的和意义 |
1.8 技术路线 第二章 府谷半干旱区不同林木根际AMF资源调查 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 样地概况 |
2.1.2 样品采集 |
2.1.3 AMF分离与鉴定 |
2.1.4 AMF多样性分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 AMF的形态特征 |
2.2.2 AMF的分布 |
2.2.3 AMF属的分离频度、相对多度和重要值 |
2.2.4 AMF种的分离频度 |
2.2.5 AMF种的相对多度和重要值 |
2.3 讨论 第三章 府谷半干旱区不同林木根际AMF与土壤因子的相关性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样地概况 |
3.1.2 样品采集 |
3.1.3 菌根侵染率和孢子密度测定 |
3.1.4 球囊霉素含量的测定 |
3.1.5 土壤含水量测定 |
3.1.6 土壤理化性质测定 |
3.1.7 土壤酶活性测定 |
3.1.8 数据处理与分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 菌根侵染率和孢子密度 |
3.2.2 土壤球囊霉素含量 |
3.2.3 土壤理化性质 |
3.2.4 土壤酶活性 |
3.2.5 AMF与土壤水分的相关性 |
3.2.6 AMF与土壤养分的相关性 |
3.2.7 AMF与土壤酶活性的相关性 |
3.2.8 AMF与土壤因子的通径分析 |
3.3 讨论 第四章 黄土高原半干旱区刺槐根际AMF资源调查 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样地概况 |
4.1.2 样品采集 |
4.1.3 AMF分离与鉴定 |
4.1.4 AMF多样性分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 AMF的形态特征 |
4.2.2 AMF的分布 |
4.2.3 AMF属的分离频度、相对多度和重要值 |
4.2.4 AMF种的分离频度 |
4.2.5 AMF种的相对多度和重要值 |
4.3 结论与讨论 第五章 半干旱区刺槐根际AMF与土壤和气候因子的相关性 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 样地概况 |
5.1.2 样品采集 |
5.1.3 菌根侵染率和孢子密度的测定 |
5.1.4 土壤含水量测定和气候因子分析 |
5.1.5 土壤理化性质测定 |
5.1.6 数据处理与分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 菌根侵染率和孢子密度 |
5.2.2 土壤含水量、年均降雨量和年均气温 |
5.2.3 土壤理化性质 |
5.2.4 AMF与土壤水分的相关性 |
5.2.5 AMF与年均降雨量和气温的相关性 |
5.2.6 AMF与土壤养分的相关性 |
5.2.7 AMF与土壤和气候因子的通径分析 |
5.2.8 AMF相对多度与土壤和气候因子的冗余分析 |
5.3 讨论 第六章 不同水分条件下AMF对刺槐生长及光合作用的影响 |
6.1 试验材料 |
6.1.1 主要试剂 |
6.1.2 主要设备 |
6.1.3 供试植物和菌剂 |
6.1.4 培养基质 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 试验设计 |
6.2.2 菌根侵染率的测定 |
6.2.3 生长指标的测定 |
6.2.4 水分饱和亏缺和电解质渗出率的测定 |
6.2.5 叶绿体色素和SPAD的测定 |
6.2.6 叶绿素荧光参数的测定 |
6.2.7 气体交换参数的测定 |
6.2.8 数据处理 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 对侵染率及生长的影响 |
6.3.2 对水分饱和亏缺和电解质渗出率的影响 |
6.3.3 对叶绿体色素和 SPAD 的影响 |
6.3.4 对叶绿素荧光参数的影响 |
6.3.5 对气体交换参数的影响 |
6.4 讨论 第七章 不同水分条件下AMF对刺槐抗氧化能力的影响 |
7.1 试验材料 |
7.1.1 主要试剂 |
7.1.2 主要仪器设备 |
7.1.3 供试植物和菌剂 |
7.1.4 培养基质 |
7.2 试验方法 |
7.2.1 试验设计 |
7.2.2 O_2含量的测定 |
7.2.3 H_2O_2含量的测定 |
7.2.4 MDA含量的测定 |
7.2.5 游离脯氨酸含量的测定 |
7.2.6 可溶性蛋白含量的测定 |
7.2.7 SOD活性的测定 |
7.2.8 POD活性的测定 |
7.2.9 CAT活性的测定 |
7.2.10 APX活性的测定 |
7.2.11 GR活性的测定 |
7.2.12 抗氧化酶基因表达差异检测 |
7.2.13 数据处理 |
7.3 结果分析 |
7.3.1 对O_2含量的影响 |
7.3.2 对H_2O_2含量的影响 |
7.3.3 对MDA含量的影响 |
7.3.4 对游离脯氨酸含量的影响 |
7.3.5 对可溶性蛋白含量的影响 |
7.3.6 对SOD活性的影响 |
7.3.7 对POD活性的影响 |
7.3.8 对CAT活性的影响 |
7.3.9 对APX活性的影响 |
7.3.10 对GR活性的影响 |
7.3.11 抗氧化酶基因的表达分析 |
7.4 讨论与结论 |
7.4.1 AMF与活性氧代谢 |
7.4.2 AMF与脯氨酸 |
7.4.3 AMF与抗氧化酶活性 |
7.4.4 AMF与抗氧化酶基因表达 第八章 不同水分条件下AMF对刺槐水孔蛋白基因表达的影响 |
8.1 试验材料 |
8.1.1 主要试剂 |
8.1.2 主要仪器设备 |
8.1.3 供试植物和菌剂 |
8.1.4 培养基质 |
8.2 试验方法 |
8.2.1 试验设计 |
8.2.2 相对含水量的测定 |
8.2.3 刺槐AQP基因的克隆 |
8.2.4 AQP基因的表达分析 |
8.2.5 qRT-PCR数据处理与分析 |
8.3 结果与分析 |
8.3.1 不同水分条件下AMF对刺槐相对含水量的影响 |
8.3.2 刺槐AQP基因的全长序列分析 |
8.3.3 刺槐AQP基因编码氨基酸的多重比较与系统发育分析 |
8.3.4 刺槐AQP基因的组织表达分析 |
8.3.5 刺槐AQP基因的表达分析 |
8.4 讨论 第九章 结论与展望 |
9.1 研究创新点 |
9.2 研究结论 |
9.3 研究展望 参考文献 附录 Ⅰ 附录 Ⅱ 致谢 作者简介 |
(10)香蕉SOD基因家族的全基因组鉴定及功能分析(论文提纲范文)
缩写词 |
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1 植物超氧化物歧化酶研究进展 |
2 植物SOD基因的分子克隆研究进展 |
3 植物SOD基因的表达调控研究进展 |
4 逆境胁迫与植物SOD基因的表达研究进展 |
5 SOD基因过表达对植物抗逆性的影响 |
6 植物启动子研究进展 |
7 香蕉抗逆分子生物学研究进展 |
8 本项目研究的意义及主要内容 |
8.1 本项目研究的意义 |
8.2 本项目主要研究内容 |
第二章 香蕉SOD家族基因的全基因组分析与克隆 |
第一节 基于基因组数据库的野生蕉SOD基因的分析 |
1 数据检索与收集 |
2 数据分析方法 |
3 结果与分析 |
3.1 小果野蕉‘DH-Pahang’SOD候选基因的获得与分析 |
3.2 野蕉‘PKW’SOD候选基因的获得与分析 |
3.3 两个野生蕉SOD家族基因的比较与聚类分析 |
4 讨论 |
4.1 野蕉PKW中两条含Cu/ZnSOD序列的嵌合基因是否仍具有SOD功能 |
4.2 香蕉可能含有11~13个具有SOD功能的基因 |
第二节 福建天宝蕉超氧化物歧化酶SOD基因家族的克隆 |
1 材料 |
2 方法 |
2.1 福建天宝蕉DNA和总RNA的提取及cDNA的合成 |
2.2 福建天宝蕉SOD基因家族的引物设计与克隆 |
2.3 目的片段的回收与测序 |
2.4 序列分析 |
3 结果与分析 |
3.1 福建天宝蕉SOD基因家族cDNA全长序列的获得 |
3.1.1 Cu/ZnSOD(MaCSD)基因亚家族不同成员cDNA全长序列的获得 |
3.1.2 MnSOD(MaMSD)基因亚家族不同成员cDNA全长序列的获得 |
3.1.3 FeSOD(MaFSD)基因亚家族不同成员cDNA全长序列的获得 |
3.2 福建天宝蕉SOD基因家族DNA序列的获得 |
3.2.1 Cu/ZnSOD(MaCSD)基因亚家族不同成员DNA序列的获得 |
3.2.2 MnSOD(MaMSD)基因亚家族不同成员DNA序列的获得 |
3.2.3 FeSOD(MaFSD)基因亚家族不同成员DNA序列的获得 |
3.3 福建天宝蕉SOD基因家族不同转录本的成因分析 |
3.4 福建天宝蕉SOD基因家族核酸序列的特征分析 |
3.5 福建天宝蕉SOD基因家族的基因结构分析 |
3.6 福建天宝蕉SOD基因家族在染色体上的分布 |
4 讨论 |
4.1 福建天宝蕉SOD基因家族具有12个不同成员 |
4.2 福建天宝蕉SOD基因家族转录本的多样性 |
第三节 香蕉不同基因组类型SOD基因的比较分析 |
1 材料 |
2 方法 |
2.1 福州野生蕉SOD基因家族的克隆 |
2.2 SOD基因家族序列的比较分析 |
2.3 共线性分析与复制时间的计算 |
3 结果与分析 |
3.1 福州野生蕉SOD基因家族cDNA序列的获得 |
3.2 香蕉不同基因组类型SOD基因的比较分析 |
3.3 香蕉SOD基因的扩张模式分析 |
4 讨论 |
4.1 香蕉不同基因组类型的SOD基因存在差异 |
4.2 香蕉的SOD家族基因随着香蕉进化发生数量扩张 |
第三章 香蕉SOD基因家族的生物信息学分析 |
1 材料 |
2 方法 |
2.1 生物信息学分析方法 |
2.2 亚细胞定位表达载体的构建与瞬时表达 |
3 结果与分析 |
3.1 香蕉SOD蛋白的基本理化性质比较分析 |
3.2 香蕉SOD蛋白的信号肽、跨膜结构及亚细胞定位的预测分析 |
3.3 香蕉SOD家族部分成员的亚细胞定位验证 |
3.4 香蕉SOD蛋白的磷酸化位点预测与分析 |
3.5 香蕉SOD蛋白的同源性和结构域分析 |
3.5.1 香蕉Cu/ZnSOD蛋白的同源性与结构域分析 |
3.5.2 香蕉MnSOD蛋白的同源性与结构域分析 |
3.5.3 香蕉FeSOD蛋白的同源性与结构域分析 |
3.6 香蕉SOD家族的系统进化分析 |
4 讨论 |
4.1 香蕉SOD家族蛋白亚细胞定位的差异 |
4.2 香蕉SOD家族蛋白可能由不同磷酸化修饰调控 |
第四章 香蕉SOD基因家族启动子的克隆与分析 |
1 材料 |
2 方法 |
2.1 引物设计与启动子克隆 |
2.2 启动子序列分析方法 |
3 结果与分析 |
3.1 MaSOD基因家族启动子序列的获得 |
3.2 MaSOD基因家族核心启动子区及转录起始位点的预测分析 |
3.3 MaSOD基因家族启动子顺式元件的功能预测分析 |
3.3.1 MaSOD基因家族不同成员启动子中核心元件分析 |
3.3.2 MaSOD基因家族不同成员启动子中光反应元件的比较 |
3.3.3 MaSOD基因家族不同成员启动子中胁迫应答元件的比较 |
3.3.4 MaSOD基因家族不同成员启动子中激素应答元件的比较 |
3.3.5 MaSOD基因家族不同成员启动子中其他顺式元件的分析 |
4 讨论 |
4.1 香蕉SOD基因家族不同成员的启动子序列具有较大差异 |
4.2 香蕉SOD基因家族启动子活性可能受光、逆境胁迫和不同激素的诱导 |
第五章 香蕉SOD基因家族在非生物胁迫和激素处理下的表达分析 |
1 材料与胁迫处理 |
2 方法 |
2.1 RNA的提取及cDNA合成 |
2.2 MaSOD不同成员qRT-PCR特异引物的设计 |
3 结果与分析 |
3.1 MaSOD基因不同成员qRT-PCR引物的特异性和扩增效率分析 |
3.2 MaSOD基因家族各成员在不同组织部位的表达分析 |
3.3 MaSOD基因不同成员在非生物胁迫下的表达分析 |
3.3.1 MaSOD基因家族不同成员在低温胁迫下的表达模式 |
3.3.2 MaSOD基因家族不同成员在高温胁迫下的表达模式 |
3.3.3 MaSOD基因家族不同成员在干旱胁迫下的表达模式 |
3.3.4 MaSOD基因家族不同成员在盐胁迫下的表达模式 |
3.4 MaSOD基因家族不同成员在激素处理下的表达分析 |
3.4.1 MaSOD基因家族不同成员在ABA处理下的表达模式 |
3.4.2 MaSOD基因家族不同成员在GA_3处理下的表达模式 |
3.4.3 MaSOD基因家族不同成员在IAA处理下的表达模式 |
3.4.4 MaSOD基因家族不同成员在SA处理下的表达模式 |
4 讨论 |
4.1 香蕉MaSOD家族不同成员对不同非生物胁迫的特异性响应 |
4.2 香蕉MaSOD基因在激素处理下的差异表达 |
第六章 香蕉铜锌超氧化物歧化酶MaCSD1D基因的功能分析 |
1 材料与试剂 |
1.1 材料 |
1.2 试剂 |
1.3 培养基 |
2 方法 |
2.1 中间表达载体pCAMBIA1301SN的构建 |
2.2 香蕉MaCSD1D基因过表达载体的构建 |
2.3 重组质粒P1301-MaCSD1D转化农杆菌 |
2.4 烟草无菌苗的培养及遗传转化 |
2.5 转MaCSD1D基因烟草T0代植株的分子检测 |
2.6 转MaCSD1D基因烟草的抗寒性分析 |
3 结果与分析 |
3.1 香蕉MaCSD1D基因过表达植物载体的获得 |
3.2 转MaCSD1D基因烟草T0代植株的获得及分子检测 |
3.3 转MaCSD1D基因烟草种子在低温下的萌发 |
3.4 转MaCSD1D基因烟草在低温胁迫下的表达分析 |
3.5 转MaCSD1D基因烟草在低温胁迫下的酶活性分析 |
4 讨论 |
第七章 香蕉Cu/ZnSOD分子伴侣蛋白基因MaCCS的克隆与表达分析 |
1 材料与胁迫处理 |
2 方法 |
2.1 香蕉核酸的提取与cDNA合成 |
2.2 香蕉MaCCS基因PCR引物设计与克隆 |
2.3 香蕉MaCCS基因的序列分析 |
2.4 香蕉MaCCS基因的亚细胞定位 |
2.5 香蕉MaCCS基因的实时荧光定量PCR |
3 结果与分析 |
3.1 香蕉MaCCS基因开放阅读框的获得与分析 |
3.2 香蕉MaCCS基因的基因结构与系统进化分析 |
3.3 香蕉MaCCS基因的亚细胞定位分析 |
3.4 香蕉MaCCS基因的转录起始位点与3’非编码区分析 |
3.5 香蕉MaCCS基因启动子序列的克隆与顺式元件分析 |
3.6 香蕉MaCCS基因的表达分析 |
3.7 香蕉MaCCS基因与MaCSD家族基因间的相互关系 |
4 讨论 |
4.1 香蕉中存在单个CCS基因和多种转录本 |
4.2 香蕉MaCCS基因在不同组织部位的差异表达 |
4.3 香蕉MaCCS基因参与非生物胁迫和激素应答 |
第八章 结论与展望 |
参考文献 |
附录1 香蕉SOD家族基因和CCS基因的cDNA序列信息 |
附录2 香蕉SOD家族基因和CCS基因的DNA序列信息 |
在学博士期间发表论文情况与参加学术会议情况 |
致谢 |
四、转SOD基因烟草的光合特性初探(论文参考文献)
- [1]转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定[D]. 周春艳. 昆明理工大学, 2021(02)
- [2]利用酵母双杂交技术筛选与马铃薯StSOD1互作的调控蛋白[D]. 车育章. 甘肃农业大学, 2019(02)
- [3]镉胁迫下秋茄超氧化物歧化酶家族基因的表达调控与功能分析[D]. 潘铖烺. 厦门大学, 2019(08)
- [4]盐碱胁迫下过表达超氧化物歧化酶基因OsCu/Zn-SOD水稻耐性分析[D]. 廖栩. 东北林业大学, 2019
- [5]盐胁迫条件下陆地棉活性氧代谢相关基因的功能研究[D]. 王维. 山东农业大学, 2019(01)
- [6]干旱和低温对玫瑰生理生化影响及4℃低温下SOD基因表达分析[D]. 陈浩维. 昆明理工大学, 2018(01)
- [7]三种转基因甘薯响应干旱/盐胁迫的差异和生理机制[D]. 张丽娟. 西北农林科技大学, 2017(05)
- [8]茄子SOD基因的克隆与表达分析[D]. 徐龙. 上海交通大学, 2017(10)
- [9]黄土高原丛枝菌根真菌(AMF)提高刺槐抗旱性机制[D]. 何斐. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [10]香蕉SOD基因家族的全基因组鉴定及功能分析[D]. 冯新. 福建农林大学, 2016(09)