茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT4、CsPT1克隆和表達(dá)及CsPT4功能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 09:03
磷是植物生命過(guò)程中最重要的礦質(zhì)元素之一,不僅參與植物重要分子如ATP、核酸和磷脂等的組成還在能量轉(zhuǎn)移、代謝調(diào)節(jié)和蛋白激活中起著關(guān)鍵作用。雖然許多土壤中含有豐富的磷,但在土壤中,作為植物直接可利用的游離無(wú)機(jī)正磷酸鹽濃度非常低,通常為1至10μmol/L。土壤中磷的低可用性是由于正磷酸鹽的負(fù)電荷導(dǎo)致陽(yáng)離子快速螯合,從而使土壤無(wú)機(jī)磷被高度固定。茶樹(shù)(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)主要種植于酸性土壤中,其芽葉是用來(lái)生產(chǎn)世界三大無(wú)酒精飲料之一的茶葉的原料。為適應(yīng)酸性土壤有效磷的缺乏,茶樹(shù)在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成一整套耐低磷機(jī)制,從根系結(jié)構(gòu)、根際土壤環(huán)境的改善以及磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Phosphate transporter proteins,Phts)基因的表達(dá)等方面進(jìn)行調(diào)整,以更好地適應(yīng)低磷環(huán)境。了解茶樹(shù)低磷耐受分子機(jī)制并克隆出相關(guān)基因?qū)τ趧?chuàng)造耐低磷的優(yōu)良品種、提高茶葉品質(zhì)具有重要意義。迄今為止,大多數(shù)被克隆并鑒定的植物磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都屬于Pht1。植物為了適應(yīng)這個(gè)低磷的環(huán)境已經(jīng)進(jìn)化出一整套機(jī)制包括根結(jié)構(gòu)的改變,根際土壤的改善,有機(jī)酸的分泌,磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)等。通過(guò)挖掘調(diào)控磷高效...
【文章來(lái)源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物磷素營(yíng)養(yǎng)研究現(xiàn)狀
1.2 植物對(duì)磷缺乏的響應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 植物根系結(jié)構(gòu)變化
1.2.2 缺磷時(shí)植物根系分泌物的大量合成
1.3 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展
1.3.1 Pht1家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因
1.3.2 其他家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因
1.3.3 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)調(diào)控
1.3.4 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控表達(dá)
1.4 研究意義
第二章 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT4的克隆及表達(dá)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 材料
2.1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及處理
2.1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.2.1 茶樹(shù)總RNA提取
2.1.2.2 單鏈cDNA的合成
2.1.2.3 獲得目的基因中間片段
2.1.2.4 3'RACE
2.1.2.5 5'RACE
2.1.2.6 高保真獲得基因ORF
2.1.2.7 CsPT4生物信息學(xué)分析
2.1.2.8 組織熒光定量與實(shí)時(shí)熒光定量
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.2.1 茶樹(shù)組織總RNA的提取
2.2.2 茶樹(shù)CsPT4基因克隆
2.2.3 CsPT4生物信息學(xué)分析
2.2.3.1 CsPT4氨基酸組成及理化性質(zhì)分析
2.2.3.2 CsPT4的進(jìn)化分析:
2.2.3.3 CsPT4蛋白其他生物信息分析結(jié)果
2.2.4 CsPT4基因的組織特異性表達(dá)分析
2.2.5 CsPT4基因在不同磷水平條件下的差異表達(dá)分析
2.3 討論
第三章 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT1的克隆和表達(dá)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2.1 茶樹(shù)總RNA提取
3.1.2.2 單鏈cDNA的合成
3.1.2.3 獲得目的基因
3.1.2.4 CsPT1生物信息學(xué)分析
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 茶樹(shù)組織總RNA的提取
3.2.2 茶樹(shù)CsPT1基因克隆
3.2.2.1 CsPT1基因ORF的獲得
3.2.2.2 CsPT1基因的生物信息學(xué)分析
3.2.3 CsPT1基因的組織特異性表達(dá)分析
3.2.4 CsPT1基因在不同磷水平條件下的差異表達(dá)分析
3.3 討論
第四章 CsPT4的亞細(xì)胞定位及功能驗(yàn)證
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試劑與儀器
4.1.2.1 試劑
4.1.2.2 儀器設(shè)備
4.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.3.1 茶樹(shù)CsPT4基因表達(dá)蛋白亞細(xì)胞定位
4.1.3.2 CsPT4在酵母表達(dá)
4.1.3.3 酵母感受態(tài)細(xì)胞制備及其質(zhì)粒轉(zhuǎn)化
4.1.3.4 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT4在酵母中的功能驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 重組質(zhì)粒的雙酶切驗(yàn)證結(jié)果
4.2.2 CsPT4蛋白的亞細(xì)胞定位
4.2.3 CsPT4在酵母體系中的功能驗(yàn)證
4.2.3.1 在低磷環(huán)境下CsPT4能互補(bǔ)缺失型酵母突變體
4.2.3.2 不同pH條件下各酵母菌株生長(zhǎng)情況
4.2.3.3 磷吸收動(dòng)力學(xué)的測(cè)定
4.3 討論
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]豆梨磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)基因(PcPht1)的克隆、表達(dá)及啟動(dòng)子分析[J]. 李慧,叢郁,常有宏,藺經(jīng),盛寶龍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]油茶Pht1;1基因克隆及其表達(dá)分析[J]. 周俊琴,譚曉風(fēng),袁軍,龍洪旭. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]磷高效水稻根系對(duì)低磷脅迫響應(yīng)的差異蛋白分析[J]. 郭玉春,徐惠龍,陳芳育,郭陞垚,梁義元,梁康逕,林文雄. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(12)
[4]茶樹(shù)實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析中內(nèi)參基因的選擇[J]. 孫美蓮,王云生,楊冬青,韋朝領(lǐng),高麗萍,夏濤,單育,駱洋. 植物學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]根系分泌物的作用及影響因素[J]. 吳彩霞,傅華. 草業(yè)科學(xué). 2009(09)
[6]水稻磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Pht1家族研究進(jìn)展[J]. 高佳,劉雄倫,劉玲,戴良英. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(15)
[7]植物磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因及其表達(dá)調(diào)控的研究進(jìn)展[J]. 王萍,陳愛(ài)群,余玲,徐國(guó)華. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]植物Pht1家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)子的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 楊存義,劉靈,沈宏,嚴(yán)小龍. 分子植物育種. 2006(02)
[9]根系分泌物及其在植物營(yíng)養(yǎng)中的作用[J]. 洪常青,聶艷麗. 生態(tài)環(huán)境. 2003(04)
[10]小麥吸收土壤磷轉(zhuǎn)運(yùn)子在酵母突變體中的功能互補(bǔ)分析[J]. 曾雅娟,英加,劉建中,孫建華,李濱,肖華山,李振聲. 遺傳學(xué)報(bào). 2002(11)
博士論文
[1]擬南芥WRKY28和WRKY42調(diào)控磷吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制研究[D]. 張飛萃.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]擬南芥WRKY45轉(zhuǎn)錄因子參與響應(yīng)低磷脅迫的實(shí)驗(yàn)證據(jù)[D]. 王慧.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]水稻Pht1家族磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的時(shí)空表達(dá)特征研究[D]. 趙建寧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3199435
【文章來(lái)源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物磷素營(yíng)養(yǎng)研究現(xiàn)狀
1.2 植物對(duì)磷缺乏的響應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 植物根系結(jié)構(gòu)變化
1.2.2 缺磷時(shí)植物根系分泌物的大量合成
1.3 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展
1.3.1 Pht1家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因
1.3.2 其他家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因
1.3.3 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)調(diào)控
1.3.4 磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控表達(dá)
1.4 研究意義
第二章 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT4的克隆及表達(dá)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 材料
2.1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及處理
2.1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.2.1 茶樹(shù)總RNA提取
2.1.2.2 單鏈cDNA的合成
2.1.2.3 獲得目的基因中間片段
2.1.2.4 3'RACE
2.1.2.5 5'RACE
2.1.2.6 高保真獲得基因ORF
2.1.2.7 CsPT4生物信息學(xué)分析
2.1.2.8 組織熒光定量與實(shí)時(shí)熒光定量
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.2.1 茶樹(shù)組織總RNA的提取
2.2.2 茶樹(shù)CsPT4基因克隆
2.2.3 CsPT4生物信息學(xué)分析
2.2.3.1 CsPT4氨基酸組成及理化性質(zhì)分析
2.2.3.2 CsPT4的進(jìn)化分析:
2.2.3.3 CsPT4蛋白其他生物信息分析結(jié)果
2.2.4 CsPT4基因的組織特異性表達(dá)分析
2.2.5 CsPT4基因在不同磷水平條件下的差異表達(dá)分析
2.3 討論
第三章 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT1的克隆和表達(dá)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2.1 茶樹(shù)總RNA提取
3.1.2.2 單鏈cDNA的合成
3.1.2.3 獲得目的基因
3.1.2.4 CsPT1生物信息學(xué)分析
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 茶樹(shù)組織總RNA的提取
3.2.2 茶樹(shù)CsPT1基因克隆
3.2.2.1 CsPT1基因ORF的獲得
3.2.2.2 CsPT1基因的生物信息學(xué)分析
3.2.3 CsPT1基因的組織特異性表達(dá)分析
3.2.4 CsPT1基因在不同磷水平條件下的差異表達(dá)分析
3.3 討論
第四章 CsPT4的亞細(xì)胞定位及功能驗(yàn)證
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試劑與儀器
4.1.2.1 試劑
4.1.2.2 儀器設(shè)備
4.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.3.1 茶樹(shù)CsPT4基因表達(dá)蛋白亞細(xì)胞定位
4.1.3.2 CsPT4在酵母表達(dá)
4.1.3.3 酵母感受態(tài)細(xì)胞制備及其質(zhì)粒轉(zhuǎn)化
4.1.3.4 茶樹(shù)磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CsPT4在酵母中的功能驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 重組質(zhì)粒的雙酶切驗(yàn)證結(jié)果
4.2.2 CsPT4蛋白的亞細(xì)胞定位
4.2.3 CsPT4在酵母體系中的功能驗(yàn)證
4.2.3.1 在低磷環(huán)境下CsPT4能互補(bǔ)缺失型酵母突變體
4.2.3.2 不同pH條件下各酵母菌株生長(zhǎng)情況
4.2.3.3 磷吸收動(dòng)力學(xué)的測(cè)定
4.3 討論
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]豆梨磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)基因(PcPht1)的克隆、表達(dá)及啟動(dòng)子分析[J]. 李慧,叢郁,常有宏,藺經(jīng),盛寶龍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]油茶Pht1;1基因克隆及其表達(dá)分析[J]. 周俊琴,譚曉風(fēng),袁軍,龍洪旭. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]磷高效水稻根系對(duì)低磷脅迫響應(yīng)的差異蛋白分析[J]. 郭玉春,徐惠龍,陳芳育,郭陞垚,梁義元,梁康逕,林文雄. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(12)
[4]茶樹(shù)實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析中內(nèi)參基因的選擇[J]. 孫美蓮,王云生,楊冬青,韋朝領(lǐng),高麗萍,夏濤,單育,駱洋. 植物學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]根系分泌物的作用及影響因素[J]. 吳彩霞,傅華. 草業(yè)科學(xué). 2009(09)
[6]水稻磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Pht1家族研究進(jìn)展[J]. 高佳,劉雄倫,劉玲,戴良英. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(15)
[7]植物磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因及其表達(dá)調(diào)控的研究進(jìn)展[J]. 王萍,陳愛(ài)群,余玲,徐國(guó)華. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]植物Pht1家族磷轉(zhuǎn)運(yùn)子的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 楊存義,劉靈,沈宏,嚴(yán)小龍. 分子植物育種. 2006(02)
[9]根系分泌物及其在植物營(yíng)養(yǎng)中的作用[J]. 洪常青,聶艷麗. 生態(tài)環(huán)境. 2003(04)
[10]小麥吸收土壤磷轉(zhuǎn)運(yùn)子在酵母突變體中的功能互補(bǔ)分析[J]. 曾雅娟,英加,劉建中,孫建華,李濱,肖華山,李振聲. 遺傳學(xué)報(bào). 2002(11)
博士論文
[1]擬南芥WRKY28和WRKY42調(diào)控磷吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制研究[D]. 張飛萃.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]擬南芥WRKY45轉(zhuǎn)錄因子參與響應(yīng)低磷脅迫的實(shí)驗(yàn)證據(jù)[D]. 王慧.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]水稻Pht1家族磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的時(shí)空表達(dá)特征研究[D]. 趙建寧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3199435
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