小麥脅迫相關蛋白基因TaSAP7的多態(tài)性及功能分析
發(fā)布時間:2022-07-29 22:21
小麥(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的糧食作物之一。全球水資源的日益缺乏和土壤鹽堿化的加劇,嚴重威脅著小麥的安全生產(chǎn)。發(fā)掘和利用優(yōu)異的抗逆基因,培育抗逆高產(chǎn)小麥新品種是保障小麥安全生產(chǎn)的重要途徑之一。脅迫相關蛋白(stress associated protein,SAP)是指具有A20和/或AN1結構域的一類鋅指蛋白,廣泛參與植物對逆境脅迫的響應與生長發(fā)育的調(diào)控。小麥種質(zhì)資源中蘊藏著豐富的等位變異,發(fā)掘優(yōu)異抗逆基因的等位變異,并開發(fā)功能標記,對分子標記輔助選擇高產(chǎn)抗逆小麥新品種具有重要的應用價值。關聯(lián)分析具有研究周期短、精度高等優(yōu)點,是進行功能基因優(yōu)異等位變異發(fā)掘的有效方法。本研究一方面通過開發(fā)功能標記和關聯(lián)分析,發(fā)掘小麥脅迫相關蛋白基因TaSAP7的優(yōu)異等位變異,為小麥抗逆高產(chǎn)分子育種提供功能標記;另一方面通過表達模式分析、亞細胞定位、轉(zhuǎn)錄激活活性分析及互作蛋白篩選研究TaSAP7-A基因的功能。主要研究結果如下:1.利用目標基因保守結構域的序列在小麥基因組數(shù)據(jù)庫中進行比對,分別獲得小麥TaSAP7的A、B、D基因組的參考序列。根據(jù)參考序列之間的差異,設計...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
第一章 引言
1.1 植物抗逆性研究進展
1.1.1 逆境脅迫對植物的影響
1.1.2 植物對逆境的響應機制
1.2 單核苷酸多態(tài)性標記
1.2.1 單核苷酸多態(tài)性的概念
1.2.2 單核苷酸多態(tài)性的檢測方法
1.2.3 單核苷酸多態(tài)性的應用
1.2.4 單核苷酸多態(tài)性與單倍型
1.3 關聯(lián)分析
1.3.1 關聯(lián)分析的概念
1.3.2 關聯(lián)分析的方法
1.3.3 關聯(lián)分析的應用
1.4 脅迫相關蛋白的研究現(xiàn)狀
1.4.1 脅迫相關蛋白分類
1.4.2 脅迫相關蛋白研究進展
1.4.3 脅迫相關蛋白作用機制
1.4.4 脅迫相關蛋白作用模式
1.5 本研究的目的意義
1.5.1 目的意義
1.5.2 技術路線
第二章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌株
2.1.3 試驗試劑、酶和引物
2.1.4 數(shù)據(jù)分析軟件
2.2 試驗方法
2.2.1 基因組DNA提取
2.2.2 基因組特異性引物設計
2.2.3 目標基因擴增
2.2.4 目標基因連接和轉(zhuǎn)化
2.2.5 質(zhì)粒提取
2.2.6 基因測序
2.2.7 分子標記開發(fā)
2.2.8 亞細胞定位
2.2.9 表達模式分析
2.2.10 擬南芥轉(zhuǎn)化
2.2.11 轉(zhuǎn)錄激活活性檢測
2.2.12 酵母雙雜交文庫篩選
2.2.13 互作蛋白驗證
第三章 試驗結果與分析
3.1 TaSAP7-A的克隆、染色體定位及關聯(lián)分析
3.1.1 TaSAP7-A克隆及染色體定位
3.1.2 TaSAP7-A序列多態(tài)性
3.1.3 TaSAP7-A功能標記開發(fā)
3.1.4 TaSAP7-A功能標記與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
3.2 TaSAP7-B的克隆、定位及關聯(lián)分析
3.2.1 TaSAP7-B克隆及核苷酸多態(tài)性
3.2.2 TaSAP7-B功能標記開發(fā)
3.2.3 TaSAP7-B染色體及遺傳定位
3.2.4 TaSAP7-B功能標記與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
3.2.5 TaSAP7-B關聯(lián)分析結果驗證
3.2.6 TaSAP7-B優(yōu)異等位變異在我國十大麥區(qū)的地理分布
3.2.7 TaSAP7-B優(yōu)異等位變異在不同年代品種中的頻率分布
3.3 TaSAP7-D的克隆、染色體定位及標記開發(fā)
3.3.1 TaSAP7-D克隆及染色體定位
3.3.2 TaSAP7-D序列多態(tài)性及標記開發(fā)
3.4 TaSAP7-A功能初探
3.4.1 TaSAP7-A序列比對分析
3.4.2 TaSAP7-A亞細胞定位
3.4.3 TaSAP7-A表達模式分析
3.4.4 TaSAP7-A植物表達載體構建
3.4.5 TaSAP7-A轉(zhuǎn)化擬南芥
3.4.6 轉(zhuǎn)TaSAP7-A擬南芥對ABA的敏感度分析
3.4.7 TaSAP7-A轉(zhuǎn)錄激活活性檢測
3.4.8 TaSAP7-A互作蛋白篩選
3.4.9 TaSAP7-A互作蛋白在酵母系統(tǒng)中的驗證
3.4.10 TaSAP7-A互作蛋白在植物系統(tǒng)中的驗證
第四章 討論
4.1 TaSAP7序列分析
4.2 TaSAP7單核苷酸多態(tài)性
4.3 TaSAP7單倍型分析
4.4 TaSAP7-A基因功能初探
第五章 結論
參考文獻
Abstract
附錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水楊酸和油菜素內(nèi)酯對低溫脅迫下黃瓜幼苗光合作用的影響[J]. 徐曉昀,郁繼華,頡建明,胡琳莉,李杰. 應用生態(tài)學報. 2016(09)
[2]泛素-26S蛋白酶體系統(tǒng)參與調(diào)控植物免疫研究進展[J]. 游全遠,何祖華. 植物生理學報. 2016(06)
[3]利用高密度SNP遺傳圖譜定位小麥穗部性狀基因[J]. 劉凱,鄧志英,李青芳,張瑩,孫彩鈴,田紀春,陳建省. 作物學報. 2016(06)
[4]黃淮小麥農(nóng)藝性狀進化及對產(chǎn)量性狀調(diào)控機理的分析[J]. 張麗英,張正斌,徐萍,衛(wèi)云宗,劉新江. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(05)
[5]植物A20/AN1型鋅指蛋白基因功能研究進展[J]. 李曉君,武媛麗,孔冉,楊本鵬,張樹珍. 生物技術通報. 2013 (12)
[6]脅迫相關蛋白(SAP)與植物的抗逆性[J]. 王瑛華,王小菁. 華南師范大學學報(自然科學版). 2011(01)
[7]Ubiquitination-mediated protein degradation and modification:an emerging theme in plant-microbe interactions[J]. Li-Rong Zeng~1 Miguel E Vega-Sánchez~1 Tong Zhu~2 Guo-Liang Wang~(1,3)~1Department of Plant Pathology and Plant Molecular Biology and Biotechnology Program,The Ohio State University,Columbus,OH 43210,USA:~2Syngenta Biotechnology Inc.Research Triangle Park,NC 27709-2257.USA:~3Rice Genomics Laboratory,Human Agricultural University,Changsha,Human 410128,China. Cell Research. 2006(05)
博士論文
[1]小麥抗逆相關基因TaABC1和TaSAP1/2的分離及功能分析[D]. 王彩香.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
本文編號:3667291
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
第一章 引言
1.1 植物抗逆性研究進展
1.1.1 逆境脅迫對植物的影響
1.1.2 植物對逆境的響應機制
1.2 單核苷酸多態(tài)性標記
1.2.1 單核苷酸多態(tài)性的概念
1.2.2 單核苷酸多態(tài)性的檢測方法
1.2.3 單核苷酸多態(tài)性的應用
1.2.4 單核苷酸多態(tài)性與單倍型
1.3 關聯(lián)分析
1.3.1 關聯(lián)分析的概念
1.3.2 關聯(lián)分析的方法
1.3.3 關聯(lián)分析的應用
1.4 脅迫相關蛋白的研究現(xiàn)狀
1.4.1 脅迫相關蛋白分類
1.4.2 脅迫相關蛋白研究進展
1.4.3 脅迫相關蛋白作用機制
1.4.4 脅迫相關蛋白作用模式
1.5 本研究的目的意義
1.5.1 目的意義
1.5.2 技術路線
第二章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌株
2.1.3 試驗試劑、酶和引物
2.1.4 數(shù)據(jù)分析軟件
2.2 試驗方法
2.2.1 基因組DNA提取
2.2.2 基因組特異性引物設計
2.2.3 目標基因擴增
2.2.4 目標基因連接和轉(zhuǎn)化
2.2.5 質(zhì)粒提取
2.2.6 基因測序
2.2.7 分子標記開發(fā)
2.2.8 亞細胞定位
2.2.9 表達模式分析
2.2.10 擬南芥轉(zhuǎn)化
2.2.11 轉(zhuǎn)錄激活活性檢測
2.2.12 酵母雙雜交文庫篩選
2.2.13 互作蛋白驗證
第三章 試驗結果與分析
3.1 TaSAP7-A的克隆、染色體定位及關聯(lián)分析
3.1.1 TaSAP7-A克隆及染色體定位
3.1.2 TaSAP7-A序列多態(tài)性
3.1.3 TaSAP7-A功能標記開發(fā)
3.1.4 TaSAP7-A功能標記與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
3.2 TaSAP7-B的克隆、定位及關聯(lián)分析
3.2.1 TaSAP7-B克隆及核苷酸多態(tài)性
3.2.2 TaSAP7-B功能標記開發(fā)
3.2.3 TaSAP7-B染色體及遺傳定位
3.2.4 TaSAP7-B功能標記與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
3.2.5 TaSAP7-B關聯(lián)分析結果驗證
3.2.6 TaSAP7-B優(yōu)異等位變異在我國十大麥區(qū)的地理分布
3.2.7 TaSAP7-B優(yōu)異等位變異在不同年代品種中的頻率分布
3.3 TaSAP7-D的克隆、染色體定位及標記開發(fā)
3.3.1 TaSAP7-D克隆及染色體定位
3.3.2 TaSAP7-D序列多態(tài)性及標記開發(fā)
3.4 TaSAP7-A功能初探
3.4.1 TaSAP7-A序列比對分析
3.4.2 TaSAP7-A亞細胞定位
3.4.3 TaSAP7-A表達模式分析
3.4.4 TaSAP7-A植物表達載體構建
3.4.5 TaSAP7-A轉(zhuǎn)化擬南芥
3.4.6 轉(zhuǎn)TaSAP7-A擬南芥對ABA的敏感度分析
3.4.7 TaSAP7-A轉(zhuǎn)錄激活活性檢測
3.4.8 TaSAP7-A互作蛋白篩選
3.4.9 TaSAP7-A互作蛋白在酵母系統(tǒng)中的驗證
3.4.10 TaSAP7-A互作蛋白在植物系統(tǒng)中的驗證
第四章 討論
4.1 TaSAP7序列分析
4.2 TaSAP7單核苷酸多態(tài)性
4.3 TaSAP7單倍型分析
4.4 TaSAP7-A基因功能初探
第五章 結論
參考文獻
Abstract
附錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水楊酸和油菜素內(nèi)酯對低溫脅迫下黃瓜幼苗光合作用的影響[J]. 徐曉昀,郁繼華,頡建明,胡琳莉,李杰. 應用生態(tài)學報. 2016(09)
[2]泛素-26S蛋白酶體系統(tǒng)參與調(diào)控植物免疫研究進展[J]. 游全遠,何祖華. 植物生理學報. 2016(06)
[3]利用高密度SNP遺傳圖譜定位小麥穗部性狀基因[J]. 劉凱,鄧志英,李青芳,張瑩,孫彩鈴,田紀春,陳建省. 作物學報. 2016(06)
[4]黃淮小麥農(nóng)藝性狀進化及對產(chǎn)量性狀調(diào)控機理的分析[J]. 張麗英,張正斌,徐萍,衛(wèi)云宗,劉新江. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(05)
[5]植物A20/AN1型鋅指蛋白基因功能研究進展[J]. 李曉君,武媛麗,孔冉,楊本鵬,張樹珍. 生物技術通報. 2013 (12)
[6]脅迫相關蛋白(SAP)與植物的抗逆性[J]. 王瑛華,王小菁. 華南師范大學學報(自然科學版). 2011(01)
[7]Ubiquitination-mediated protein degradation and modification:an emerging theme in plant-microbe interactions[J]. Li-Rong Zeng~1 Miguel E Vega-Sánchez~1 Tong Zhu~2 Guo-Liang Wang~(1,3)~1Department of Plant Pathology and Plant Molecular Biology and Biotechnology Program,The Ohio State University,Columbus,OH 43210,USA:~2Syngenta Biotechnology Inc.Research Triangle Park,NC 27709-2257.USA:~3Rice Genomics Laboratory,Human Agricultural University,Changsha,Human 410128,China. Cell Research. 2006(05)
博士論文
[1]小麥抗逆相關基因TaABC1和TaSAP1/2的分離及功能分析[D]. 王彩香.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
本文編號:3667291
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