本文關鍵詞：珙桐CesA基因的克隆及在種子發(fā)育中的表達分析

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【摘要】：珙桐又名鴿子樹,是我國特有的一級保護珍稀瀕危植物,第三紀古熱帶植物孑遺種,具有很高的學術研究價值和觀賞價值。其種子繁殖能力弱,自然更新困難,休眠期長,對生長環(huán)境要求苛刻。種子敗育嚴重是制約珙桐有性繁殖的重要原因之一,這種現(xiàn)象在許多木本植物中是普遍存在的。目前對于這種自發(fā)的種子敗育機制缺乏分子水平上的解釋。本實驗前期通過轉錄組測序,已建立珙桐果實和種子的unigene庫,以上述unigene庫作為參考序列,通過數(shù)字表達譜分析,在珙桐正常種子和敗育種子中篩選出2361個差異表達基因。其中我們發(fā)現(xiàn)纖維素合酶基因(CesM)在敗育種子中較正常種子呈現(xiàn)一致的顯著上調表達。本實驗通過分析纖維素合酶基因在珙桐種子發(fā)育過程中的表達模式,結合纖維素含量的測定,初步研究了珙桐中纖維素合酶的活性變化規(guī)律及在種子發(fā)育過程中所行駛的功能。并進一步選擇了一個基因,通過對該基因的表達分析,克隆,蛋白表達和功能驗證進一步明確該基因的功能。本研究旨在挖掘珙桐基因資源,解析種子敗育的分子機制,為理解種子自發(fā)敗育的生物學意義提供理論基礎。主要研究內容如下:1.珙桐纖維素合酶基因的轉錄組數(shù)據(jù)分析在珙桐種子轉錄組數(shù)據(jù)庫中篩選出14個纖維素合酶基因(CesA),共有22個轉錄本,在敗育種子中呈現(xiàn)一致的顯著上調表達。其中有7個基因在正常種子和敗育種子中表達差異顯著。2.纖維素合酶基因的表達分析qPCR檢測表明CesM基因在敗育種子中呈現(xiàn)一致的顯著上調表達,挑選4個在敗育種子中顯著上調的CesM基因進行表達分析,結果表明它們表達模式相似,在敗育種子中表達量均顯著高于正常種子,且在正常種子發(fā)育后期上調表達。將表達差異最顯著的c43681.graph_c0基因在珙桐不同組織中進行表達分析,結果顯示c43681.graph_c0基因在花和果實等生殖器官中表達量較高,在葉和芽等營養(yǎng)器官中表達量較低,在敗育的種子中表達量最高。證明c43681.graph_c0基因在生殖器官中偏好表達。3.c43681.graph_c 基因的克隆及編碼產(chǎn)物特征分析設計引物將序列c43681.graph_c0基因進行克隆獲得882bp片段,經(jīng)序列分析,其編碼產(chǎn)物包含292個氨基酸,具有6個跨膜結構域,等電點為9.07,為堿性蛋白,與擬南芥纖維素合酶4號催化亞基同源性最高,含有在植物中特有的保守區(qū)域。4.目標基因表達蛋白質將成功構建的pET28/CesA重組質粒導入宿主大腸桿菌BL21中進行原核表達,使用SDS-PAGE電泳進行分析。通過對誘導條件的摸索,誘導時間為4 h、IPTG誘導濃度為1 mmol/L時,纖維素合酶基因的表達量最大。5.基因功能驗證將成功構建的pBI121/CesA重組質粒導入宿主農(nóng)桿菌中,利用花序浸染法將目標基因轉化擬南芥,利用含有卡那霉素的培養(yǎng)基對收獲的種子進行初步篩選,觀察轉入目標基因的擬南芥植株的發(fā)育及第二代種子敗育情況。實驗證明,未成功轉入目標基因的植株也能出芽,但是在未長出真葉之前就會白化進而死亡。
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2;S792.99

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1 劉可可;聶珍媛;徐愛玲;夏金蘭;;Acidiphilium cryptum DX1-1 CO_2固定相關基因的克隆及在不同營養(yǎng)方式下的差異表達研究[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學進展;2011年18期

2 程寧輝,胡建廣,趙相山,李添生,高燕萍,楊金水;光照和黑暗條件下大豆和玉米基因表達差異的初步研究[J];復旦學報(自然科學版);1997年05期

3 杜占文;后生說:基因決定論的挑戰(zhàn)者[J];國外科技動態(tài);2001年10期

4 AnnGibbons,李大衛(wèi),何方淑;哪些基因造就了人類[J];世界科學;1999年04期

5 王大力;黃大鵬;;基因表達系列分析技術研究進展[J];動物醫(yī)學進展;2009年04期

6 包俊英,余新炳,吳忠道;比較基因的表達分析[J];熱帶醫(yī)學雜志;2001年02期

7 石勝軍,夏照帆;基因表達差異分析方法進展[J];中華病理學雜志;1998年06期

8 魯鳳民,劉霜,吳衛(wèi)東,安文鋒,劉翔,劉世杰;mRNA差異展示法檢測氧化鎳所致基因表達差異[J];北京醫(yī)科大學學報;1998年01期

9 杜娟,林戈,盧光t;人胚胎干細胞和分化細胞差別基因的篩選[J];遺傳學報;2004年09期

10 印莉萍,劉維仲,劉祥林,柴小清,邱澤生,張福鎖;DDRT-PCR分析鐵高效和鐵低效小麥品種基因表達的差異[J];首都師范大學學報(自然科學版);2000年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張文俊;江華;趙耀忠;朱曉海;劉安堂;;皮膚惡性黑色素瘤與良性痣基因表達差異的研究[A];第四屆華東六省一市整形外科學術會議暨2007年浙江省整形、美容學術會議論文匯編[C];2007年

2 楊勁松;鄭新民;陳詩書;;誘導PTPα表達24小時NIH3T3細胞基因表達差異的研究[A];中國生物化學與分子生物學會第八屆會員代表大會暨全國學術會議論文摘要集[C];2001年

3 孟金萍;劉云波;張以河;孫淑華;王艷蓉;呂鳳柱;楊旭;;鉛暴露U251細胞基因表達譜改變及基因通路分析[A];實驗動物與藥理學、毒理學研究學術交流會論文匯編[C];2009年

4 劉丹慧;陳少松;羅崇林;肖雪媛;何大澄;;一個在肺癌中缺失的基因的篩選與初步研究[A];中國細胞生物學學會2005年學術大會、青年學術研討會論文摘要集[C];2005年

5 賓曉農(nóng);譚敏;呂嘉春;蔣義國;陳家X;;基因芯片篩選BPDE轉化16HBE相關基因的研究[A];第五屆廣東省環(huán)境誘變劑學會暨第三屆廣東省預防醫(yī)學會衛(wèi)生毒理專業(yè)委員會學術交流會論文集[C];2006年

6 霍曉芳;張俊武;;紅系分化相關基因的鑒別與功能研究[A];中國遺傳學會七屆一次青年研討會暨上海高校模式生物E——研究院第一屆模式生物學術研討會論文匯編[C];2005年

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1 吳一福;第四軍醫(yī)大學發(fā)現(xiàn)抑癌新基因[N];中國醫(yī)藥報;2008年

2 柯尊洪;基因技術在中藥研究中的作用[N];中國中醫(yī)藥報;2002年

3 王興 閆智勇 郝曉鋒;借助基因技術發(fā)展現(xiàn)代中藥[N];中國醫(yī)藥報;2003年

4 本報記者 吳紅月;醫(yī)院病理科借助基因檢測延伸新服務[N];科技日報;2014年

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1 李倩;轉Nramp1基因克隆牛的研制[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

2 朱明庫;番茄SlNAC4和SlDEAD31基因在果實成熟及非生物脅迫響應中的功能研究[D];重慶大學;2015年

3 陳鵬程;人類分子相互作用在線資源及多物種的基因集功能關聯(lián)分析工具的建立[D];浙江大學;2015年

4 孫占斌;粉紅螺旋聚孢霉67-1菌寄生相關基因的篩選與功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2015年

5 韓洪強;控制茄子果型相關性狀關鍵基因的克隆及功能研究[D];上海交通大學;2014年

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7 申艷;Let-7b通過其靶基因-TGFβR Ⅰ調控羊駝毛生長的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 賀望興;靈芝全局性調控基因LaeA的克隆及其在靈芝酸生物合成過程中的差異表達[D];福建師范大學;2015年

9 王洋;多氯聯(lián)苯代謝過程中紅球菌應激反應相關基因的研究[D];山西大學;2015年

10 冬方;鯽魚耐鹽堿基因的篩選及驗證[D];上海海洋大學;2015年

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