黃瓜響應(yīng)低氮脅迫基因CsAOC3的克隆和功能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 07:40
黃瓜(Cucumis sativus L.)是我國(guó)重要的園藝作物之一。黃瓜也是一種典型的喜氮作物,氮素缺乏會(huì)嚴(yán)重影響植株的生長(zhǎng),最終影響黃瓜的產(chǎn)量及品質(zhì)。為了追求更高的產(chǎn)量,黃瓜生產(chǎn)上會(huì)出現(xiàn)過(guò)量施用氮肥的現(xiàn)象,過(guò)量施用氮肥時(shí)作物對(duì)氮的利用率低,并且殘留的氮肥會(huì)破壞農(nóng)業(yè)及生態(tài)環(huán)境,科學(xué)施用氮肥的同時(shí)挖掘黃瓜響應(yīng)低氮基因、培育響應(yīng)低氮黃瓜品種是解決上述問(wèn)題的有效途徑。本研究以黃瓜D0328為試驗(yàn)材料,結(jié)合前期試驗(yàn)結(jié)果,利用RT-PCR同源序列克隆技術(shù),克隆黃瓜響應(yīng)氮素脅迫相關(guān)基因CsAOC3,利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)CsAOC3表達(dá)情況進(jìn)行了檢測(cè),并進(jìn)一步通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)其功能進(jìn)行了分析。主要研究結(jié)果如下:(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室前期表達(dá)譜數(shù)據(jù)結(jié)果,篩選獲得了一個(gè)可能參與黃瓜響應(yīng)氮素脅迫的基因CsAOC3,以黃瓜葉片cDNA為模板,利用黃瓜基因組網(wǎng)站基因序列信息設(shè)計(jì)引物,經(jīng)PCR擴(kuò)增出1條約750 bp的亮帶,測(cè)序結(jié)果表明其基因全長(zhǎng)為753 bp,蛋白編碼251個(gè)氨基酸,蛋白質(zhì)的分子量為27.17kD,不穩(wěn)定系數(shù)為51.92,理論等電點(diǎn)為8.93,平均親水系數(shù)為-0.155。蛋白同源比對(duì)結(jié)果表明C...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:44 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-3?蛋H保守結(jié)構(gòu)域分析??
?1??02??圖3-4?CsAOC3蛋H與其他植物AOC蛋閂系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析??Fig.3-4?Phylogenetic?tree?analysis?of?CsAOC3?protein?and?other?plant?AOC?proteins??3.4?C^40C3在低氮脅迫條件下的表達(dá)分析??在播種37?d后對(duì)低氮處理和正常氮處理的兩個(gè)黃瓜品系D0328和D0422第3片葉進(jìn)行??取材,提取總RNA,通過(guò)反轉(zhuǎn)朵獲得cDNA〇利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)D0328和D0422兩個(gè)響??應(yīng)低氮能力不同的黃瓜品系在低氮和正常氮情況下表達(dá)情況進(jìn)行了分析(圖5)。??結(jié)果表明,和正常氮處理相比,響應(yīng)低氮脅迫的黃瓜D0328在低氮脅迫條件件下CMOCJ的??表達(dá)景顯著上調(diào),增加了?11倍之多;而對(duì)于響應(yīng)低氮脅迫弱的黃瓜D0422,在低氮脅迫處理??和正常氮處理時(shí)C^IOCJ的表達(dá)量并沒(méi)有明顯變化(圖5)。??16
3.5.3質(zhì)粒雙酶切驗(yàn)證??對(duì)經(jīng)過(guò)純化回收的目的片段再用限制性內(nèi)切酶;I和I對(duì)其進(jìn)行雙酶切鑒定。??PCR結(jié)果顯示如圖3-8,泳道2、3為PCR擴(kuò)增出的耐低氮基因C^OC?片段,進(jìn)一步證明??C^4(?C5基因已經(jīng)成功轉(zhuǎn)入表達(dá)載體。??.¥■?'^―i??M:2KMaken?2、3目的基因條帶:丨、4:陰性對(duì)照??M:?Marker?2K;?2,?3:?destination?band;?1,4:?Negative?plant;??圖3-8重組質(zhì)粒雙酶切驗(yàn)證??Fig?3-8?Recombinant?plasmid?was?identified?by?enzyme?digestion??3.5.4重組質(zhì)粒導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌??農(nóng)桿菌是常用的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系,又被稱為“自然界最小的遺傳工程師”,農(nóng)桿菌介??疔法具有簡(jiǎn)便、高效、低拷W數(shù)等特點(diǎn)【73]。本研究也試圖通過(guò)農(nóng)桿菌將RNA干涉片段疔入??擬南芥中。因此,將PBI121-C^OCJ表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)奸菌是構(gòu)建RNA表達(dá)載體的關(guān)鍵一步。??本實(shí)驗(yàn)采用冷溶法制備感受態(tài)細(xì)胞,對(duì)已導(dǎo)入超表達(dá)載體質(zhì)粒的農(nóng)桿菌提取質(zhì)粒DNA,進(jìn)行??PCR檢測(cè),檢測(cè)其是否含有表達(dá)載體,結(jié)果如3-9圖,泳道1、2、3、4、5含有H的條帶,??表明該菌落含有已經(jīng)構(gòu)建好的載體,并從中選出最好的陽(yáng)性菌落進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),以便于對(duì)擬??南芥進(jìn)行侵染。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An ACCUMULATION AND REPLICATION OF CHLOROPLASTS 5 gene mutation confers light green peel in cucumber[J]. Qian Zhou,Shenhao Wang,Bowen Hu,Huiming Chen,Zhonghua Zhang,Sanwen Huang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(11)
[2]低氮脅迫對(duì)不同耐低氮性玉米品種苗期生長(zhǎng)和生理特性的影響[J]. 李強(qiáng),羅延宏,龍文靖,孔凡磊,楊世民,袁繼超. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]黃瓜嫩果皮顏色的遺傳研究[J]. 王建科,方小雪,李雪紅,陳瑤,萬(wàn)正杰,徐躍進(jìn). 園藝學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]黃瓜白色果皮基因遺傳規(guī)律及定位研究[J]. 董邵云,苗晗,張圣平,劉苗苗,王燁,顧興芳. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]唐菖蒲丙二烯氧化物環(huán)化酶基因GhAOC的克隆與表達(dá)分析[J]. 連青龍,李曉昕,鐘雄輝,尹義蕾,義鳴放. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]黃瓜果實(shí)相關(guān)性狀QTL定位分析[J]. 苗晗,顧興芳,張圣平,張忠華,黃三文,王燁,程周超,張若緯,穆生奇,李曼,張振賢,方智遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[7]黃瓜無(wú)毛基因gl-2的遺傳分析和定位[J]. 楊雙娟,苗晗,張圣平,程周超,周健,董邵云,Todd C.Wehner,顧興芳. 園藝學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]黃瓜嫩果白色果皮顏色遺傳規(guī)律及其AFLP標(biāo)記研究[J]. 孫曉丹,商慶梅,秦智偉. 北方園藝. 2011(03)
[9]Chi基因的克隆及轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植株的獲得[J]. 張茹,李金花,柴兆祥,張俊蓮,張金文,王蒂. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2009(06)
[10]茉莉酸類化合物的合成研究進(jìn)展[J]. 李祖光,李建亮,沈德隆. 浙江化工. 2008(09)
博士論文
[1]水稻耐低氮基因克隆與功能分析[D]. 張陽(yáng)軍.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]大豆氮素利用效率相關(guān)基因的克隆及功能驗(yàn)證[D]. 郝青南.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[3]耐鹽相關(guān)基因mangrin和ZRP4的克隆、分析與功能研究[D]. 張文惠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]長(zhǎng)春花茉莉酸生物合成途徑關(guān)鍵酶基因的克隆與表達(dá)分析[D]. 王名雪.上海交通大學(xué) 2013
[2]黃瓜固定標(biāo)記圖譜的構(gòu)建及果皮光澤(D)、小刺(ss)性狀定位及甘藍(lán)抽薹性狀基因的分子標(biāo)記定位[D]. 杜輝.上海交通大學(xué) 2008
[3]紅樹(shù)林耐鹽基因(AOC)的克隆及其轉(zhuǎn)化熱研五號(hào)柱花草的初步探討[D]. 段瑞軍.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3292413
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:44 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-3?蛋H保守結(jié)構(gòu)域分析??
?1??02??圖3-4?CsAOC3蛋H與其他植物AOC蛋閂系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析??Fig.3-4?Phylogenetic?tree?analysis?of?CsAOC3?protein?and?other?plant?AOC?proteins??3.4?C^40C3在低氮脅迫條件下的表達(dá)分析??在播種37?d后對(duì)低氮處理和正常氮處理的兩個(gè)黃瓜品系D0328和D0422第3片葉進(jìn)行??取材,提取總RNA,通過(guò)反轉(zhuǎn)朵獲得cDNA〇利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)D0328和D0422兩個(gè)響??應(yīng)低氮能力不同的黃瓜品系在低氮和正常氮情況下表達(dá)情況進(jìn)行了分析(圖5)。??結(jié)果表明,和正常氮處理相比,響應(yīng)低氮脅迫的黃瓜D0328在低氮脅迫條件件下CMOCJ的??表達(dá)景顯著上調(diào),增加了?11倍之多;而對(duì)于響應(yīng)低氮脅迫弱的黃瓜D0422,在低氮脅迫處理??和正常氮處理時(shí)C^IOCJ的表達(dá)量并沒(méi)有明顯變化(圖5)。??16
3.5.3質(zhì)粒雙酶切驗(yàn)證??對(duì)經(jīng)過(guò)純化回收的目的片段再用限制性內(nèi)切酶;I和I對(duì)其進(jìn)行雙酶切鑒定。??PCR結(jié)果顯示如圖3-8,泳道2、3為PCR擴(kuò)增出的耐低氮基因C^OC?片段,進(jìn)一步證明??C^4(?C5基因已經(jīng)成功轉(zhuǎn)入表達(dá)載體。??.¥■?'^―i??M:2KMaken?2、3目的基因條帶:丨、4:陰性對(duì)照??M:?Marker?2K;?2,?3:?destination?band;?1,4:?Negative?plant;??圖3-8重組質(zhì)粒雙酶切驗(yàn)證??Fig?3-8?Recombinant?plasmid?was?identified?by?enzyme?digestion??3.5.4重組質(zhì)粒導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌??農(nóng)桿菌是常用的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系,又被稱為“自然界最小的遺傳工程師”,農(nóng)桿菌介??疔法具有簡(jiǎn)便、高效、低拷W數(shù)等特點(diǎn)【73]。本研究也試圖通過(guò)農(nóng)桿菌將RNA干涉片段疔入??擬南芥中。因此,將PBI121-C^OCJ表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)奸菌是構(gòu)建RNA表達(dá)載體的關(guān)鍵一步。??本實(shí)驗(yàn)采用冷溶法制備感受態(tài)細(xì)胞,對(duì)已導(dǎo)入超表達(dá)載體質(zhì)粒的農(nóng)桿菌提取質(zhì)粒DNA,進(jìn)行??PCR檢測(cè),檢測(cè)其是否含有表達(dá)載體,結(jié)果如3-9圖,泳道1、2、3、4、5含有H的條帶,??表明該菌落含有已經(jīng)構(gòu)建好的載體,并從中選出最好的陽(yáng)性菌落進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),以便于對(duì)擬??南芥進(jìn)行侵染。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An ACCUMULATION AND REPLICATION OF CHLOROPLASTS 5 gene mutation confers light green peel in cucumber[J]. Qian Zhou,Shenhao Wang,Bowen Hu,Huiming Chen,Zhonghua Zhang,Sanwen Huang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(11)
[2]低氮脅迫對(duì)不同耐低氮性玉米品種苗期生長(zhǎng)和生理特性的影響[J]. 李強(qiáng),羅延宏,龍文靖,孔凡磊,楊世民,袁繼超. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]黃瓜嫩果皮顏色的遺傳研究[J]. 王建科,方小雪,李雪紅,陳瑤,萬(wàn)正杰,徐躍進(jìn). 園藝學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]黃瓜白色果皮基因遺傳規(guī)律及定位研究[J]. 董邵云,苗晗,張圣平,劉苗苗,王燁,顧興芳. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]唐菖蒲丙二烯氧化物環(huán)化酶基因GhAOC的克隆與表達(dá)分析[J]. 連青龍,李曉昕,鐘雄輝,尹義蕾,義鳴放. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]黃瓜果實(shí)相關(guān)性狀QTL定位分析[J]. 苗晗,顧興芳,張圣平,張忠華,黃三文,王燁,程周超,張若緯,穆生奇,李曼,張振賢,方智遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[7]黃瓜無(wú)毛基因gl-2的遺傳分析和定位[J]. 楊雙娟,苗晗,張圣平,程周超,周健,董邵云,Todd C.Wehner,顧興芳. 園藝學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]黃瓜嫩果白色果皮顏色遺傳規(guī)律及其AFLP標(biāo)記研究[J]. 孫曉丹,商慶梅,秦智偉. 北方園藝. 2011(03)
[9]Chi基因的克隆及轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植株的獲得[J]. 張茹,李金花,柴兆祥,張俊蓮,張金文,王蒂. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2009(06)
[10]茉莉酸類化合物的合成研究進(jìn)展[J]. 李祖光,李建亮,沈德隆. 浙江化工. 2008(09)
博士論文
[1]水稻耐低氮基因克隆與功能分析[D]. 張陽(yáng)軍.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]大豆氮素利用效率相關(guān)基因的克隆及功能驗(yàn)證[D]. 郝青南.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[3]耐鹽相關(guān)基因mangrin和ZRP4的克隆、分析與功能研究[D]. 張文惠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]長(zhǎng)春花茉莉酸生物合成途徑關(guān)鍵酶基因的克隆與表達(dá)分析[D]. 王名雪.上海交通大學(xué) 2013
[2]黃瓜固定標(biāo)記圖譜的構(gòu)建及果皮光澤(D)、小刺(ss)性狀定位及甘藍(lán)抽薹性狀基因的分子標(biāo)記定位[D]. 杜輝.上海交通大學(xué) 2008
[3]紅樹(shù)林耐鹽基因(AOC)的克隆及其轉(zhuǎn)化熱研五號(hào)柱花草的初步探討[D]. 段瑞軍.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3292413
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