毛白杨PtoABCG40基因的克隆与功能分析
发布时间：2024-03-02 12:10
杨树具有生长迅速、适应性强、分布范围广等特点,是我国重要的绿化造林和工业用材树种。然而,在自然环境中,杨树在其生命周期常常遇到一些生物及非生物胁迫,例如病虫害、干旱、水涝、低温、高盐及土壤化学污染等。这些胁迫导致杨树生长延缓、分布范围减小、生产力降低甚至死亡。其中干旱胁迫对杨树的分布及生长发育的影响尤为严重。因此选育出速生、抗旱的杨树新品种是目前杨树育种工作中迫切需要解决的问题,其中通过现代生物学技术向杨树基因组中引入新的抗逆基因是一种非常具有前景的策略。脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在植物响应生物和非生物胁迫中发挥关键作用。在低温、干旱、高盐等逆境胁迫下,植物体内的ABA含量就会上升,由此激活ABA信号转导途径并引发下游一系列的生化生理反应对植物适应逆境胁迫具有重要意义。比如植物在受到干旱胁迫时,体内ABA水平上升的信号被保卫细胞感知到后,气孔即会关闭以减少蒸腾作用,降低水分的散失,从而增强抗旱性的生理功能。ATP结合盒(ATP-Binding Cassette,ABC)转运蛋白是广泛存在于生物体中的一类大家族转运蛋白,其中ABCG是最大的亚家族,...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 植物常见的逆境胁迫
1.2 植物干旱胁迫响应相关研究进展
1.3 杨树耐旱育种相关研究进展
1.4 ABCG转运蛋白研究进展
1.4.1 PDR类型
1.4.2 WBC类型
第2章 引言
2.1 研究目的和意义
2.2 研究内容
2.2.1 生物信息学分析
2.2.2 目的基因扩增
2.2.3 表达特异性分析
2.2.4 亚细胞定位分析
2.2.5 PtoABCG40 的功能研究
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌种及质粒
3.1.3 仪器设备
3.1.4 试剂及试剂盒
3.1.5 细菌培养基及植物培养基
3.1.6 其他试剂
3.1.7 激素、抗生素和其他母液
3.2 实验方法
3.2.1 植物RNA提取
3.2.2 植物DNA提取
3.2.3 植物表达载体的构建
3.2.4 拟南芥的遗传转化
3.2.5 杨树的遗传转化
3.2.6 毛白杨PtoABCG40 的组织表达水平检测
3.2.7 烟草表皮细胞瞬时表达
3.2.8 野生型与转基因拟南芥的萌发率统计
3.2.9 ABA 调控气孔的关闭与张开实验
3.2.10 保卫细胞中K+流速检测
3.2.11 相对含水量与失水率的检测
3.2.12 拟南芥的干旱胁迫实验
3.2.13 ABA的提取及测定
3.2.14 数据分析
第4章 实验结果与分析
4.1 PtoABCG40 基因的克隆与生物信息学分析
4.1.1 PtoABCG40 基因的克隆
4.1.2 生物信息学分析
4.2 PtoABCG40 的组织表达特异性分析
4.3 干旱胁迫处理下PtoABCG40 的表达量分析
4.4 PtoABCG40 的亚细胞定位分析
4.5 转基因植株的获得和验证
4.6 转基因植株的抗旱性分析
4.6.1 拟南芥植株的干旱耐受性分析
4.6.2 干旱胁迫对拟南芥种子萌发以及根表型的影响
4.7 PtoABCG40 对气孔开闭的影响
4.7.1 PtoABCG40 对拟南芥植株气孔开闭的影响
4.7.2 PtoABCG40 对杨树植株气孔开闭的影响
4.8 保卫细胞中K+流速检测
4.9 PtoABCG40 过量表达促进了植物中ABA的运输
第5章 结论与讨论
5.1 结论
5.1.1 PtoABCG40 基因的克隆与组织表达分析
5.1.2 过量表达PtoABCG40 能够增强植株的抗干旱能力
5.1.3 过量表达PtoABCG40 增加了拟南芥种子在干旱胁迫下的萌发率及根毛密度
5.1.4 PtoABCG40 基因过量表达能够增强气孔对ABA的敏感性
5.1.5 过量表达PtoABCG40 能够促进保卫细胞中K+外排
5.1.6 过量表达PtoABCG40 能够增强拟南芥中ABA的运输
5.2 论文的创新点
5.3 讨论
5.4 展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表论文及参加课题
本文编号：3916838
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 植物常见的逆境胁迫
1.2 植物干旱胁迫响应相关研究进展
1.3 杨树耐旱育种相关研究进展
1.4 ABCG转运蛋白研究进展
1.4.1 PDR类型
1.4.2 WBC类型
第2章 引言
2.1 研究目的和意义
2.2 研究内容
2.2.1 生物信息学分析
2.2.2 目的基因扩增
2.2.3 表达特异性分析
2.2.4 亚细胞定位分析
2.2.5 PtoABCG40 的功能研究
2.3 技术路线
第3章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌种及质粒
3.1.3 仪器设备
3.1.4 试剂及试剂盒
3.1.5 细菌培养基及植物培养基
3.1.6 其他试剂
3.1.7 激素、抗生素和其他母液
3.2 实验方法
3.2.1 植物RNA提取
3.2.2 植物DNA提取
3.2.3 植物表达载体的构建
3.2.4 拟南芥的遗传转化
3.2.5 杨树的遗传转化
3.2.6 毛白杨PtoABCG40 的组织表达水平检测
3.2.7 烟草表皮细胞瞬时表达
3.2.8 野生型与转基因拟南芥的萌发率统计
3.2.9 ABA 调控气孔的关闭与张开实验
3.2.10 保卫细胞中K+流速检测
3.2.11 相对含水量与失水率的检测
3.2.12 拟南芥的干旱胁迫实验
3.2.13 ABA的提取及测定
3.2.14 数据分析
第4章 实验结果与分析
4.1 PtoABCG40 基因的克隆与生物信息学分析
4.1.1 PtoABCG40 基因的克隆
4.1.2 生物信息学分析
4.2 PtoABCG40 的组织表达特异性分析
4.3 干旱胁迫处理下PtoABCG40 的表达量分析
4.4 PtoABCG40 的亚细胞定位分析
4.5 转基因植株的获得和验证
4.6 转基因植株的抗旱性分析
4.6.1 拟南芥植株的干旱耐受性分析
4.6.2 干旱胁迫对拟南芥种子萌发以及根表型的影响
4.7 PtoABCG40 对气孔开闭的影响
4.7.1 PtoABCG40 对拟南芥植株气孔开闭的影响
4.7.2 PtoABCG40 对杨树植株气孔开闭的影响
4.8 保卫细胞中K+流速检测
4.9 PtoABCG40 过量表达促进了植物中ABA的运输
第5章 结论与讨论
5.1 结论
5.1.1 PtoABCG40 基因的克隆与组织表达分析
5.1.2 过量表达PtoABCG40 能够增强植株的抗干旱能力
5.1.3 过量表达PtoABCG40 增加了拟南芥种子在干旱胁迫下的萌发率及根毛密度
5.1.4 PtoABCG40 基因过量表达能够增强气孔对ABA的敏感性
5.1.5 过量表达PtoABCG40 能够促进保卫细胞中K+外排
5.1.6 过量表达PtoABCG40 能够增强拟南芥中ABA的运输
5.2 论文的创新点
5.3 讨论
5.4 展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表论文及参加课题
本文编号：3916838
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