本文關(guān)鍵詞：西伯利亞白刺高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白基因的克隆及特性分析

  更多相關(guān)文章： 西伯利亞白刺 高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白 基因克隆 啟動子 表達特性

【摘要】：白刺屬(Nitraria L.)是蒺藜科(Zygophyllaceae)的一個小屬,主要生長在荒漠和半荒漠地區(qū),具有較強的耐干旱、耐鹽堿和抗風沙能力,所以研究白刺的耐鹽機理,開發(fā)其耐鹽基因資源可為農(nóng)作物和林木的遺傳改良提供理論和實驗依據(jù)。高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白(High affactive K+ transpoter, HKT)位于質(zhì)膜上,調(diào)控植物重吸收鈉離子,維持胞內(nèi)穩(wěn)定的Na+/K+平衡,從而提高植物耐鹽性。植物在蒸騰拉力作用下將根部Na+通過木質(zhì)部薄壁細胞向上運輸,HKT1將莖木質(zhì)部中過多的Na+經(jīng)共質(zhì)體途徑卸載到韌皮部,再運輸回根部,以防止地上部分Na+積累過多。本研究利用同源克隆技術(shù)分離了西伯利亞白刺(Nitraria sibirica Pall)高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白基因(命名為NsHKTl)及其啟動子序列,并對其表達特性進行了研究。結(jié)果表明：克隆了1866bp NsHKTl cDNA序列,包含1662bp的開放閱讀框,在進化上與番茄(茄科)S1HKT1蛋白具有較近的親緣關(guān)系。利用Tail-PCR技術(shù)克隆了943bp NsHKT1啟動子序列,對其進行生物信息學分析結(jié)果顯示,NsHKTl啟動子區(qū)域含有2個干旱脫水響應(yīng)元件(ACGTATERD1)、1個鹽誘導(dǎo)元件(GT1GMSCAM4)、1個低溫響應(yīng)元件(LTRE1AVBLT49)、4個生長素響應(yīng)元件(CATATGGMSAUR)等,表明NsHKT1基因的表達可能受環(huán)境及生長發(fā)育因子的調(diào)控。實時熒光定量結(jié)果顯示,NsHKT1基因在白刺莖中表達量高于在根和葉中的表達量,在受低溫、NaCl和干旱脅迫時其表達量明顯上調(diào)。為了進一步研究NSHKT1基因功能及異源表達特性,分別構(gòu)建了pORE-NsHKT1::GUS、 pBI101-NsHKT1真核表達載體及pET-32a(+)-NsHKT1原核表達載體。真核表達載體利用農(nóng)瘤桿菌介導(dǎo)的花序浸染法對擬南芥進行遺傳轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)基因植物表分析結(jié)果顯示,NsHKT1啟動子引導(dǎo)的GUS蛋白主要表達在轉(zhuǎn)基因擬南芥葉脈中,與其將木質(zhì)部中過多的Na+經(jīng)共質(zhì)體途徑卸載到韌皮部的功能相一致。鹽脅迫下超表達NsHKT1轉(zhuǎn)基因擬南芥長勢優(yōu)于野生型植株。原核表達載體導(dǎo)入大腸桿菌中,超表達NsHKT1基因大腸桿菌抵御非生物脅迫分析顯示,鹽、干旱、冷脅迫下其生長優(yōu)于非轉(zhuǎn)基因菌株。本研究成果為分析NsHKT1表達特性、功能及作用機理,及利用該基因改良農(nóng)作物和林木的耐鹽性提供理論和試驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：西伯利亞白刺 高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白 基因克隆 啟動子 表達特性
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 本文所使用的縮略詞表10-13
• 第一章 文獻綜述13-21
• 1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.1.1 鹽脅迫對植物的危害及植物耐鹽機理13-14
• 1.1.2 HKT基因研究進展14-19
• 1.2 研究意義及研究技術(shù)路線19-21
• 1.2.1 研究意義19-20
• 1.2.2 研究技術(shù)路線20-21
• 第二章 西伯利亞白剌HKT1 cDNA全長克隆及生物信息學分析21-35
• 2.1 材料和方法21-29
• 2.1.1 植物材料及培養(yǎng)21
• 2.1.2 實驗試劑及其配制21-22
• 2.1.3 NsHKT1基因的克隆22-25
• 2.1.4 RACE技術(shù)克隆NsHKT1基因末端序列25-29
• 2.1.5 NsHKT1基因的生物信息學分析29
• 2.2 結(jié)果和分析29-35
• 2.2.1 RNA的凝膠變性電泳結(jié)果29-30
• 2.2.2 NsHKT1基因序列的克隆30
• 2.2.3 NsHKT1基因末端序列的克隆30-31
• 2.2.4 cDNA全長的克隆31
• 2.2.5 NsHKT1基因生物信息學分析31-35
• 第三章 西伯利亞白刺HKT1基因的表達特性分析35-49
• 3.1 材料和方法35-43
• 3.1.1 NsHKT1基因的表達特性分析35-37
• 3.1.2 NsHKT1基因啟動子序列克隆及分析37-39
• 3.1.3 pORE R1-pNsHKT1::GUS表達載體的構(gòu)建39-41
• 3.1.4 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化、篩選、鑒定41-42
• 3.1.5 NsHKT1：：GUS蛋白的檢測42-43
• 3.2 結(jié)果和分析43-49
• 3.2.1 NsHKT1基因的表達特性分析43-44
• 3.2.2 NsHKT1基因啟動子序列克隆和功能元件分析44-46
• 3.2.3 pORE R1-pNsHKT1：：GUS表達載體的構(gòu)建46-47
• 3.2.4 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化、篩選、鑒定47-48
• 3.2.5 NsHKT1：：GUS蛋白的檢測48-49
• 第四章 西伯利亞白刺HKT1基因的功能分析49-63
• 4.1 材料和方法49-55
• 4.1.1 pET-32a(+)-NsHKT1載體的構(gòu)建49-53
• 4.1.2 pBI101-NsHKT1載體的構(gòu)建53-55
• 4.2 結(jié)果和分析55-63
• 4.2.1 pET-32a(+)-NsHKT1載體的構(gòu)建55-56
• 4.2.2 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化及鑒定56
• 4.2.3 NsHKT1蛋白的誘導(dǎo)表達56-57
• 4.2.4 轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的抗逆性檢測57-60
• 4.2.5 pBI101-NsHKT1載體的構(gòu)建60
• 4.2.6 擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化、篩選、鑒定60-61
• 4.2.7 轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性分析61-63
• 第五章 討論63-66
• 5.1 NsHKT1基因的分子特性63
• 5.2 NsHKT1基因的表達特性63-64
• 5.3 NsHKT1基因在大腸桿菌中的表達及抗逆性分析64-65
• 5.4 NsHKT1基因在擬南芥中的表達及耐鹽性分析65-66
• 第六章 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-74
• 附錄74-75
• 附錄 白刺NsHKT1基因cDNA及推測的氨基酸序列74-75
• 致謝75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周玫,齊鳳菊;紅細胞體外自發(fā)性鉀離子透出的某些特性研究[J];生理科學;1984年03期

2 孫玉善,彭啟強,王薇,梁衛(wèi)民,牟蔚;海洋資源的化學——Ⅺ.某些有機分子對低濃度溶液和海水中鉀離子的化學行為及相應(yīng)的捕鉀機理[J];海洋學報(中文版);1987年01期

3 吳敏春,徐至展,張文琦;類鋰氯離子和鉀離子軟X射線激光光譜理論計算[J];光學學報;1991年04期

4 朱元昌;吳志勤;;銣在小鼠體內(nèi)主要器官和組織中的分布[J];上海實驗動物科學;1990年04期

5 霍永久,李如治;家畜對鉀離子的排泄[J];甘肅畜牧獸醫(yī);1999年04期

6 婁淑杰,王晨光,黃秀英,陳宜張;糖皮質(zhì)激素快速抑制高鉀離子誘導(dǎo)嗜鉻細胞瘤細胞內(nèi)游離鈣濃度升高的作用及其特征[J];生理學報;1998年05期

7 ;鉀離子跨膜運輸?shù)恼{(diào)節(jié)機制[J];生命世界;2006年08期

8 劉紅,陳宗璋,彭景翠,白曉軍;K_3C_(60)晶體中的電子屏蔽效應(yīng)[J];物理學報;2000年03期

9 孫國鳳;參與K~+系統(tǒng)的肽載體的開發(fā)[J];生物技術(shù)通報;1996年01期

10 婁淑杰,王晨光,黃秀英,陳宜張;高鉀離子引起PC12細胞內(nèi)游離Ca~(2+)濃度升高的機制[J];第二軍醫(yī)大學學報;1998年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 龍永寧;毛曉紅;;鉀離子代謝失衡與原發(fā)性室顫(附二例報告)[A];華東地區(qū)第二次急診醫(yī)學學術(shù)研討會論文摘要匯編[C];1993年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 康震;醫(yī)藥代表應(yīng)讀懂一般檢驗報告[N];中國醫(yī)藥報;2010年

2 主持人 葉靈燕;香蕉與土豆 心血管病患者的食物伴侶[N];國際商報;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李超然;西伯利亞白刺高親和鉀離子轉(zhuǎn)運蛋白基因的克隆及特性分析[D];內(nèi)蒙古大學;2016年

2 夏正林;納米二氧化鈦對肝細胞生物學功能的影響及其鉀離子協(xié)同作用的機制研究[D];南方醫(yī)科大學;2015年

3 杜俊卿;氯鉀離子共體誘導(dǎo)黃瓜對霜霉病抗性及其酶機理的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2004年

4 郭海淵;氯鉀離子共體誘導(dǎo)黃瓜抗霜霉病方法的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2005年

，

本文編號：569215