一、玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定(论文文献综述)
姜慧艳[1](2021)在《MdHOS1响应茉莉酸调控苹果抗冷性的分子机制》文中研究指明在温带地区,苹果作为经济作物被广泛种植,但其种植仅限于温带地区。低温作为影响植物生长和发育的重要环境因素,并显着限制植物的空间分布和农业生产力。春天,在苹果萌芽期、开花期遭遇寒潮天气可能会影响苹果的产量与品质。与此同时,随着人们生活质量的提高,对苹果果实品质的要求也逐渐变高,果皮的颜色成为决定苹果市场价值的重要性状。花青苷作为影响苹果着色的主要色素且还是一种可以帮助植物抵御外界环境胁迫的次生代谢物,其合成受到多种因素的共同调控。在苯丙氨酸衍生物中,除了花青苷,原花青素也广泛分布于自然界中,对于提高植物抵御外界侵扰的能力具有重要意义。因此,改善苹果的抗冷性和提高花青苷原花青素含量是苹果育种工作中的关键目标性状。植物可以通过应激反应来减弱不利环境条件带来的伤害,其中蛋白酶体起着重要的作用。然而,苹果中蛋白酶体介导的冷信号应激反应的潜在机制仍不完全清楚。为解决此问题,在本研究中,我们分离并克隆出苹果E3-泛素连接酶MdHOS1(High ex pression of osmotically responsive gene1),通过转基因的方法对其在苹果上的功能进行了鉴定。并通过体内和体外生理生化实验探究了MdHOS1蛋白在苹果抗冷性和次生代谢物合成中发挥作用的分子机理。主要研究结果如下:1.生物信息学分析显示,MdHOS1含有一个保守的RING基序,并与At HOS1具有较高的同源性。通过农杆菌介导的遗传转化获得了MdHOS1过表达(MdHOS1-O X)的‘嘎啦’苹果幼苗。低温处理后,发现过表达MdHOS1的苹果幼苗的耐冷性受到了抑制。q RT-PCR检测表明,冷信号CBF依赖性途径的相关基因的表达水平在转基因株系中呈不同程度的下调趋势。2.高光低温诱导后,发现过表达MdHOS1的苹果幼苗中花青苷和原花青素的合成受到了抑制。此外,将MdHOS1在苹果红肉愈伤组织中过表达,结果发现红肉愈伤组织会变黄,抑制了合成途径中MdLAR、MdANR等结构基因的表达,进而抑制红肉愈伤组织中花青苷和原花青素的积累。3.为了进一步探究MdHOS1抑制苹果中花青苷和原花青素合成的分子机制,利用酵母双杂筛选到一个可以与MdHOS1互作的花青苷正调节因子MdMYB9,并利用pul l-down实验、BIFC实验和Co IP实验进一步证实了MdHOS1蛋白与MdMYB9蛋白之间的相互作用关系。通过体外蛋白降解和泛素化实验揭示了MdHOS1蛋白能够通过泛素/26S蛋白酶体途径促进MdMYB9的蛋白降解。4.用茉莉酸处理野生型苹果幼苗,荧光定量分析和体外蛋白降解实验验证茉莉酸信号抑制MdHOS1在转录水平以及蛋白水平的表达。在MdMYB9转基因王林愈伤组织中过表达MdHOS1,削弱了MdMYB9对花青苷与原花青素合成的促进作用。本研究证明MdHOS1在苹果抗冷性中的功能,并通过酵母筛选发现一个受茉莉酸诱导的MdMYB9转录因子可以与MdHOS1相互作用,通过体外泛素化实验发现MdHOS1可以通过泛素化降解MdMYB9来抑制苹果中花青苷和原花青素的合成。此研究为探索RING finger E3泛素连接酶参与调控植物次生代谢及非生物胁迫响应提供了新的见解。
周春艳[2](2021)在《转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定》文中认为天麻(Gastrodia elata)是与真菌共生的异养多年生草本植物,也是一种名贵传统中药材。天麻素和4-羟基苯甲醇是天麻的主要药效成分,具有防治老年痴呆、阿尔兹海默症、抑郁症、中风以及改善记忆等功效。由于天麻营养丰富,是目前备受青睐的保健食品。近年来,随着生态环境不断破坏和人工采挖,野生天麻资源减少或濒临灭绝。目前天麻供不应求,人工栽培天麻将成为满足市场需求的唯一有效途径。气候条件影响天麻生长发育,温度是影响天麻生长的关键因子之一,影响到栽培天麻产量、品质和分布。长时间的低温胁迫会使天麻出现黑斑,严重时会腐烂坏死。然而,关于低温对天麻生长发育影响的生理分子机制尚未见报道。本研究以不同温度下生长的天麻为研究对象,利用转录组和代谢组联合分析研究不同温度条件下天麻基因表达水平和体内代谢物成分变化,从差异代谢物中寻找关键基因差异表达情况,推断不同温度对天麻生长发育规律的影响,并对差异表达基因超氧化物歧化酶(SOD)和谷氨酰胺合成酶(GS)基因进行克隆与功能鉴定。研究结果为提高天麻的产量和品质,培育抗寒天麻新品种提供理论依据。主要获得以下结果:1、本研究以13℃母麻(NS)、23℃母麻(TB)和23℃箭麻(SS)为实验材料,进行转录组和代谢组联合分析阐明温度对天麻生长发育的调控。转录组分析共获得126787个Unigene,注释到6大数据库的Unigene数有59501个,占总Unigene数的46.93%;基于显着差异表达的阈值|log2(变化倍数)|≥1且(P<0.05),在NS-vs-SS、NS-vs-TB和SS-vs-TB中分别有17201、17162和10322个差异表达基因(DEGs)。KEGG通路富集分析表明差异表达基因主要参与代谢途径、次生代谢产物的生物合成和RNA转运等途径。代谢组分析共检测到437个代谢物,其中NS-vs-SS、NS-vs-TB和SS-vs-TB分别获得200、204和87个含量差异代谢物,其中分别有52、51和34个代谢产物含量上调,148、153和53个代谢物含量下调。这些差异物分布于糖醇类、氨基酸、有机酸、脂质类、核苷酸、酚酸类和维生素7类物质中。代谢组数据分析表明,在低温下,天麻母麻中大多数的糖醇类代谢物、氨基酸及其衍生物含量水平下调,为箭麻生长提供的营养物质少,仅能维持自生的生命活动,不利于天麻生长;而大多数为脂质、有机酸、核苷酸及其衍生物和酚酸类代谢物含量水平上调,为防止低温胁迫脂质抗氧化和酚酸次生代谢清除ROS而增加,有机酸和核苷酸新陈代谢减缓而积累。两组学联合分析发现代谢物的含量与合成酶基因表达水平呈正相关,而与分解酶基因表达水平呈负相关。4℃母麻(FS)、NS、TB和SS的MDA、H2O2、GSH和淀粉含量常规分析结果表明随温度的降低天麻中MDA、H2O2和GSH含量增加,而淀粉含量降低。2、基于转录组数据分析,筛选出显着差异表达的超氧化物歧化酶(SOD)基因,找出CDS序列,通过RACE-PCR技术扩增出SOD基因全长序列为720bp,编码239个氨基酸残基。构建天麻SOD基因的原核表达载体,原核表达分析表明SOD为可溶性蛋白,其分子量47.4 k Da。酶活分析表明SOD为金属酶,本研究中SOD最适温度为60℃,热稳定较好,最适p H为6.0,不同金属离子对SOD酶活影响不同,且高浓度的金属离子比低浓度对SOD的酶活影响大。构建了天麻SOD基因的真核过表达载体,通过农杆菌法转入拟南芥sod突变体中,验证基因功能。通过农杆菌法转染蜜环菌,获得转SOD基因的工程蜜环菌可以抵抗低温胁迫,提高转基因蜜环菌的抗氧化活性,为进一步培育抗寒天麻提供实验基础。3、基于转录组数据分析,筛选出显着差异表达的谷氨酰胺合成酶(GS)基因,找出CDS序列,通过RACE-PCR技术扩增出GS基因全长序列为1062 bp,编码342个氨基酸残基。构建天麻GS基因的原核表达载体,原核表达分析表明GS为可溶性蛋白,其分子量约为59.94 k Da。酶活分析表明本研究中GS最适温度为50℃,热稳定性较好,最适p H为4.0。不同金属离子对GS酶活影响不同,高浓度的金属离子比低浓度对GS的酶活影响大。构建天麻GS真核过表达载体,通过农杆菌转染蜜环菌获得转GS基因工程蜜环菌,可提高工程菌抗低温胁迫作用,推测含转GS基因蜜环菌可以促进氮同化,降低低温对天麻生长中的氧化损伤,提高天麻的产量,为培育抗寒新品种天麻提供理论依据。
黄涌[3](2020)在《甘蓝型油菜耐冷性关联分析与机理研究》文中研究指明低温冷害是油菜生产的主要影响因素之一,导致秋、冬季油菜苗期生长迟缓,产量和品质下降。尤其是我国长江流域油菜主产区,因茬口矛盾、气候影响常导致油菜播期推迟,秋季冷害和冬季冻害导致油菜苗期缓慢,生长量不足并容易遭受低温冻害,最终造成油菜产量难以提高,提高油菜耐冷性已经成为双季稻区早熟油菜、粳稻产区迟播油菜遗传改良关键的制约瓶颈。与油菜低温冻害不同,油菜耐冷性相关的研究相对较少,其分子机理研究较为匮乏,相关基因的挖掘相对较少,缺少关键的分子标记。本研究对123份甘蓝型油菜种质资源进行大田迟播,模拟油菜生产中遭遇的低温冷害胁迫,测定油菜苗期的低温生物量和低温光合气体交换参数,结合前期已公布的256,397个单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNP)标记以及53,889个基因表达标记(Gene expression markers,GEM)进行转录组关联分析,挖掘与油菜低温生物量和低温光合气体交换参数相关联的遗传位点或基因,并开展功能验证,主要研究结果如下:(1)对123份甘蓝型油菜种质资源进行低温生物量相关性状(植株鲜重、地下鲜重和地上鲜重指标)和低温光合气体交换参数相关性状(净光合速率、气孔导度、细胞间CO2浓度、蒸腾速率)测定,结果发现低温条件下植株鲜重、地上叶鲜重和地下根鲜重变异范围分别在38.00-203.93 g、34.30-187.83 g和3.63-16.10 g之间,低温条件下净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率和气孔导度变异范围分别为12.87-23.66μmol CO2 m-2s-1,245.21-383.28μmol CO2 mol-1,0.96-3.75 mmol H2O m-2s-1和0.16-2.53 mol H2O m-2s-1之间,表明低温生物量和低温光合气体交换参数相关性状在油菜种质资源群体中具有丰富变异,并筛选到BRAUNER SCHNITTKOHL、GRüNER SCHNITTKOHL和Zachodni 3份低温生物量和低温光合效率均较高的甘蓝型油菜种质资源,为耐迟播油菜的品种选育提供资源。(2)利用前期转录组测序开发的SNPs标记以及GEMs,对迟播后油菜幼苗低温生物量相关性状和低温光合气体交换参数相关性状进行转录组关联分析。阈值设定为P<3.90×10-6(-log10P=5.40)时,检测出与低温光合气体交换参数相关性状显着关联的SNPs标记201个,分别来源于148个编码序列(Coding sequence,CDS),其中有200个SNPs标记与低温条件下气孔导度性状相关,另外1个SNP标记与低温条件下蒸腾速率性状相关,没有检测出与低温生物量相关性状显着关联的SNP标记;阈值设定为P<1.86×10-5(-log10P=4.3)时,检测出显着关联的GEMs151个,其中6个GEMs与低温生物量相关性状显着关联,另外145个GEMs与低温气体交换参数相关性状显着关联。通过拟南芥同源基因功能注释的查询,对显着性SNPs标记和GEMs进一步筛选,最终确定28个候选基因,包含与低温生物量相关性状显着关联的6个基因和与低温光合气体交换参数相关性状显着关联的22个基因,涉及到植物光合作用、植物生长以及低温逆境应答过程。分别选取6份低温生物量高、低两类极端品种和6份低温光合效率高、低两类极端品种进行低温胁迫处理,利用qRT-PCR技术对这28个候选基因在油菜中同源基因进行表达水平分析,发现部分光合候选基因成员在低温光合效率高、低两类极端品种之间的表达水平存在不同程度的差异。在有或无低温胁迫条件下,Cab026133.1在3个光合效率高的品种中的表达水平较高,另外,Cab011968.1、Cab022014.2和Cab007526.2在光合效率高的品种中表达水平也较高,而Bo5g017460.1和Cab008128.1在光合效率高的品种中表达水平反而较低,表明这些基因可能参与了油菜低温胁迫反应。(3)GEM标记(Cab026133.1)与低温条件下蒸腾速率性状显着关联,P值为6.33×10-9,在油菜中同源基因BnTR1编码一种托品酮还原酶(Tropinone reductase,TR),参与托品烷生物碱代谢途径。对BnTR1基因在油菜品种“中双11”中进行组织模式表达分析,发现BnTR1基因在油菜营养和生殖阶段大多数器官和组织中均有表达。将BnTR1基因在拟南芥超量表达,结果表明BnTR1基因能够提高拟南芥转基因植株的蒸腾速率和净光合速率,在低温胁迫(-4℃持续4 h)条件下,能显着增强拟南芥转基因植株的耐冻性。对拟南芥转基因植株在低温胁迫前后生理生化变化及BnTR1调控分子机理进行研究,与野生型植株相比,BnTR1基因能增加拟南芥转基因植株可溶性物质如脯氨酸、可溶性蛋白等含量,显着降低活性氧积累,提高活性氧清除相关酶活性。此外,在低温胁迫后,BnTR1基因促进了与植物低温应答过程相关基因CBFs及其下游基因COR15、RD29A的表达,同时与光合相关基因RCA、SBPase、CAB1-4也被诱导表达。在低温胁迫前后,BnTR1拟南芥转基因植株中总生物碱含量显着高于野生型植株,更重要的是,施用外源生物碱阿托品(10 nmol/株)可以显着减轻拟南芥植株冻害,另外施用外源阿托品(50 nmol或150 nmol/株)能部分缓解油菜幼苗冻伤。以上结果表明,BnTR1基因在植株光合与低温逆境应答方面发挥重要作用,为油菜耐冷性遗传改良提供基因资源。此外,本研究通过转录组关联分析方法挖掘到了耐冷性基因BnTR1,并通过遗传实验证实了BnTR1基因在植物耐冷性中的作用机制,表明转录组关联分析是挖掘油菜耐冷相关基因的有效策略。
姜良宝[4](2020)在《梅花响应低温胁迫的生理变化和基因表达模式研究》文中进行了进一步梳理梅花(Prunus mume Sieb.&Zucc.)作为传统名花,深受国人喜爱。梅花自古栽培分布于黄河以南,在更北地区种植则受低温的限制。基于持续的耐寒品种选育和区域试验工作,对梅花耐寒机制的研究不断深入,但梅花响应越冬低温胁迫的分子机理尚不明确。本研究对7个梅花品种进行了多年多区域的田间评价,对4个梅花品种进行了低温胁迫生理实验,在此基础上选择‘送春’为材料,在三个试验点的越冬时期三个时间点分别取样进行了转录组学研究,系统阐述了梅花越冬过程中响应低温胁迫的生理变化及基因表达模式。主要结果如下:(1)田间评价结果表明,参试远缘杂交品种中‘燕杏’梅耐寒性最强(-31.4℃),‘送春’(-29.1℃)、‘丰后’和‘淡丰后’次之,‘美人’梅耐寒性最弱。低温胁迫生理实验表明,‘送春’、‘美人’梅、‘三轮玉蝶’和‘小红朱砂’的耐寒性依次减弱。胁迫过程中,‘送春’的相对电导率和MDA含量都低于‘小红朱砂’,表明耐寒性强的品种膜损伤程度更低。梅花可通过提高细胞可溶性糖含量和保护酶(SOD、POD和CAT)活性响应低温胁迫。(2)选择耐寒性较强且在三个试验点越冬表现有差异的‘送春’为材料测序,进行秋季落叶始期、冬季内休眠终期、春季萌动始期三个时间点和北京、赤峰、公主岭三个试验点的转录组比较分析。在冬季取样日三个取样地点间的差异表达基因总量(5813)要远多于秋季取样日(3559)和春季取样日(3445),表明冬季时三个试验点间有最大转录差异,这与温度因子相符。冷锻炼时期,北京、赤峰、公主岭三地的转录组中分别有1559(6.4%)、727(3%)、2410(10%)个差异表达基因;脱锻炼时期,三地的转录组分别有3517(14.5%)、4177(17.3%)、4691(19.1%)个差异表达基因,脱锻炼时期有更多的差异表达基因响应,表明脱锻炼阶段不应被简单看作冷锻炼的相反阶段。(3)转录组分析结果表明,梅花在感受越冬期间的低温信号后,通过Ca2+信号转导系统和MAPK级联转导信号,激素信号转导通路和磷脂酰肌醇信号系统通路通过信息交流影响信号转导,从而快速激活一系列转录因子(ICE、CBF、WRKY和Hsf等),调控下游与低温诱导蛋白(Pm LEAs、HSP83)、淀粉和多糖代谢(BGLU42、GNS1、XYL1、CEL1)、光合作用(pbs A)、保护酶代谢(GLO1、CAT1)和脂类代谢(ADS3)等有关的基因的上调或下调表达,调节了细胞的稳定性、低温下的光适应、活性氧平衡和膜脂组分等,促进了‘送春’对越冬低温的适应性。‘送春’具备在北京、赤峰和公主岭三地露地越冬的分子基础。(4)JAZ蛋白是茉莉酸信号通路、赤霉素信号通路和ICE-CBF信号通路信息交流的核心节点。在梅花基因组中共鉴定出15个TIFY家族成员,有8个属于JAZ亚家族。转录组分析结果显示,Pm JAZ2和Pm JAZ4在脱锻炼时期三地共同差异下调表达,表明JAZ蛋白可能对梅花适应越冬低温具有重要意义。大多数Pm TIFY基因(12个)在秋季或冬季高表达,表明Pm TIFY的基因功能可能和响应低温胁迫有关。控制条件下Pm JAZs响应低温胁迫的表达研究表明,Pm JAZ2和Pm JAZ6表达受低温胁迫的诱导。本研究首次对越冬梅树进行转录组学研究,结合田间评价和室内控制条件的生理生化、分子生物学实验,分析梅花响应低温胁迫的生理和转录变化模式,提出了冷锻炼/脱锻炼时期梅花低温响应基因差异表达事件的假设模型,为梅花耐寒品种选育和北移驯化工作奠定了理论基础。
赵艳宁[5](2020)在《白菜型冬油菜响应低温胁迫的蛋白质组及转录组分析》文中认为低温是影响植物生长发育和地理分布的重要生态因子之一,也是主要的非生物胁迫因子。增强植物的耐寒性(抗寒性)是现阶段提高越冬作物产量最有效、最经济的方法。植物抗寒性是由多种代谢调控的复杂性状,通过一系列信号分子调节相关抗逆基因和蛋白的表达,来适应逆境。随着冬油菜北移计划的成功推行,白菜型冬油菜的种植面积越来越广。作为我国北方新的越冬作物,白菜型冬油菜则表现出良好的抗寒性。因此,研究白菜型冬油菜逆境应答的生理和分子机理,对植物抗寒育种具有重要作用。本研究以超强抗寒白菜型冬油菜品种陇油7号及弱抗寒白菜型冬油菜天油2号为研究材料,对其生理特征、光合特性、蛋白组学、转录组学进行研究,主要结论如下:1.陇油7号具有更强的抗氧化和渗透调节能力,细胞损伤较小,有利于抵御低温逆境;ABA含量积累有利于促进细胞休眠,减少物质消耗,二者是冬油菜安全越冬的必要条件。冷害条件下,冬油菜光合速率下降主要受气孔限制影响;冻害条件下,光合速率降低受非气孔限制影响。冻害胁迫后,叶绿体结构被严重破坏,叶绿体中淀粉粒不规则地分布在细胞质中,其数量和体积均显着增加,强抗寒性材料叶绿体损伤程度小于弱抗寒性材料。2.差异蛋白质组分析得出:叶片蛋白质组分析鉴定出表达丰度变化在2倍以上蛋白点40个,与应激反应相关蛋白25个,其中与温度刺激反应相关蛋白质8个,冷冻胁迫后,5个蛋白点在抗寒性材料中上调表达,弱抗寒材料中未表达;根系蛋白质组分析鉴定出表达丰度变化在2倍以上蛋白点20个,5℃胁迫后,陇油7号中5个蛋白点诱导表达,天油2号中6个蛋白点诱导表达;-5℃胁迫后,陇油7号中4个蛋白点诱导表达,天油2号中10个蛋白点诱导表达;主要参与能量代谢、蛋白质代谢、解毒与防御等过程。3.RNA-seq分析得出:叶片中鉴定出939个差异基因(DEGs),其中619个基因下调表达,320个基因上调表达;根系鉴定出967个DEGs,其中542个基因下调表达,425个基因上调表达。叶片中显着富集的通路有23条,根中显着富集的途径有14条,主要包括代谢途径、次生代谢生物合成、苯丙氨酸生物合成和黄酮类生物合成等途径。叶片和根系分别鉴定出71和78个TFs家族,其中,在叶片响应低温胁迫中起关键作用TFs分为19类,根中关键TFs分为16类,包括AP2/EREBP、C2H2、bHLH、MADS、MYB和MYB related等家族。4.结合RNA-seq和差异蛋白质组学克隆筛选到参与冷胁迫应答(GO:0009409)的2个基因-低温调节蛋白low-temperature regulated protein BN115基因COR15b和ABA受体蛋白基因PYL11,并进行生物信息学分析。白菜型冬油菜响应低温胁迫中首次鉴定出BN115蛋白并克隆得到编码该蛋白质基因COR15b。克隆获得长度为429 bp的COR15b基因ORF,编码142个氨基酸的蛋白质;保守区属于Chlorophyll A-B binding超家族,MW为14.8 kDa,pI为7.79,为稳定亲水性蛋白质;存在第12、27、46、75位氨基酸残基组成的疏水性活性中心三级结构。克隆获得ABA受体蛋白基因PYL11完整ORF为489 bp,编码162个氨基酸;存在一个跨膜的结构域,MW为17.8 kDa,pI为5.40,是不稳定亲水性蛋白质;该酶蛋白属于脱落酸结合蛋白PYR/PYL/RCAR-like家族,存在结构域疏水配体、蛋白界面及蛋白开关等与ABA结合相关的位点。以上结果初步阐明了白菜型冬油菜抗寒适应性机制,丰富了抗寒相关蛋白和基因资源,为冬油菜抗寒育种及抗寒机制研究奠定基础。
许耀照[6](2020)在《白菜型冬油菜抗寒生理基础及分子机理研究》文中研究表明低温是限制农作物地理分布和生长发育的环境因子之一,研究作物抗寒机理,对培育抗寒作物新品种,促进农业生产有重要的价值。白菜型冬油菜(Brassica rapa L.,AA)为西北地区唯一的冬季油料作物,适应寒旱环境,含有丰富的抗寒基因。本研究以白菜型冬油菜强抗寒品种陇油7号和弱抗寒品种天油4号为研究材料,低温胁迫下,通过叶片组织结构观察、生理生化指标分析、蛋白组学和microRNA测序分析以及PsbR基因克隆,从生理、蛋白和RNA水平研究白菜型冬油菜抗寒生理基础及分子机理,主要研究结果如下:1.白菜型冬油菜对低温胁迫的生理生化响应叶片气孔和组织结构观察发现,低温条件下冬油菜叶片气孔密度、气孔面积、气孔周长、栅栏组织和海绵组织厚度均变小,叶片变薄,细胞间隙变大,而强抗寒品种陇油7号的气孔和组织结构变化较弱抗寒品种天油4号更明显;光合生理分析发现,低温条件下,陇油7号叶片Pn、Fv/Fm、Fv/Fo、PI、叶绿素荧光诱导动力学曲线O-J-I-P的Fo(O相)、Fk(K相)、Fj(J相)、Fm(P相)以及荧光参数Fo-k、Fk-j、Fi-P和Fj-i均较天油4号明显降低;进一步生理生化研究发现,低温胁迫后,陇油7号可溶性蛋白含量和CAT酶活性均低于天油4号,而其MDA含量高于天油4号;结合光合指标的变化趋势,说明陇油7号叶片细胞膜系统和PSII受损以及光抑制程度均较天油4号严重,其地上部表现较强的低温敏感性。根部生理生化指标分析发现,低温胁迫后,陇油7号根中EL明显小于天油4号,而其根中可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD酶活性均明显高于天油4号,说明根中可溶性蛋白和可溶糖的积累以及较强SOD酶活性增强白菜型冬油菜低温耐受性。低温条件下,陇油7号叶中IAA、ZR、ABA含量、(IAA+ZR+GA3)/ABA值和总多酚含量均较天油4号低,而根中ABA和总多酚含量均较天油4号高。相关性分析表明越冬率与冬油菜内源激素IAA、ZR和GA3含量呈负相关,而与根中ABA和总多酚含量呈正相关,说明ABA和总多酚含量对冬油菜的低温耐受力非常重要。2.白菜型冬油菜低温诱导的蛋白组学分析通过iTRAQ测序分析,从-4℃低温胁迫的陇油7号和天油4号叶中鉴定出142个差异富集蛋白(DAPs),其中29个DAPs丰度上调,113个DAPs丰度下调,这些DAPs参与了10个代谢通路;从根中鉴定出70个DAPs丰度上调和104个DAPs丰度下调,这些DAPs参与了8个代谢通路。功能分析得出,白菜型冬油菜叶片通过减弱TCA循环和PPP途径,降低乙醛酸盐和二羧酸盐的能量代谢,削弱光合作用,平衡叶中糖类物质的含量来适应低温逆境;而冬油菜根通过蛋白质合成、根细胞壁变厚、根细胞木质化程度增加、降低根中能量代谢(磷酸戊糖途径和氧化磷酸化)、抑制糖消耗、削弱碳水化合物代谢、使可溶性糖积累来响应低温逆境。3.白菜型冬油菜低温胁迫响应的microRNAs分析采用高通量测序技术从低温胁迫的陇油7号和天油4号叶中鉴定出2个保守的差异表达miRNAs(miR166e-3p和miR166h-3p),根中鉴定出4个保守的差异表达miRNAs(miR166e-3p,miR319e-1,miR319a,miR319-2),这些保守的miRNAs均属于miR166和miR319家族;另外,从根中鉴定出4个新的miRNAs(Bra-Novel-m3153-5p,Bra-Novel-m0894-3p,Bra-Novel-m3936-5p,Bra-Novel-m0040-3p),推测miR166、miR319和新的miRNAs在白菜型冬油菜响应低温胁迫中发挥重要作用。miRNA靶基因预测和功能分析发现,miR319的靶基因TCP4和MYB104参与次生细胞壁合成,推测miR319及其靶基因可能调控冬油菜根部次生细胞壁合成而响应低温胁迫。4.白菜型冬油菜PsbR基因的克隆及低温胁迫下表达分析采用DDRT-PCR和5′RACE技术从陇油7号叶中克隆到PsbR(Photosystem II subunit R)基因,该基因全长为570 bp,编码包含417 bp的一个完整开放阅读框ORF(Open reading frame),其编码138个氨基酸,该基因编码的蛋白属于PsbR超家族,与甘蓝、山嵛菜和芥菜型油菜的PsbR蛋白具有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR分析发现,低温胁迫后,PsbR相对表达量下降,说明低温抑制PsbR基因的表达。结合低温胁迫后陇油7号Pn和Fv/Fm降低的趋势,推测陇油7号通过下调PsbR在低温条件下的表达来调控光合系统,使其Pn和Fv/Fm下降,增强光抑制程度来响应低温胁迫。
凌悦铭[7](2020)在《小黑麦茉莉酸诱导蛋白基因的克隆与功能分析》文中提出目的:干旱是影响作物品质和产量的主要非生物胁迫因素之一。植物在遭受到外界胁迫时会启动特异基因的表达,从而大量合成茉莉酸诱导蛋白。茉莉酸诱导蛋白在植物生长发育及生物和非生物胁迫抵御反应中具有重要作用。本研究拟从六倍体小黑麦中克隆茉莉酸诱导蛋白基因,并对其功能进行解析,以期为小黑麦抗旱育种提供候选基因,也为理解小黑麦应激干旱胁迫提供理论基础。方法:以干旱胁迫下小黑麦转录组测序数据为基础,利用RT-PCR技术从小黑麦中克隆在干旱胁迫下显着上调表达的茉莉酸诱导蛋白基因TwRIP1的编码区全长,并对其生物信息学进行分析;利用qRT-PCR技术检测了干旱胁迫下TwRIP1基因在小黑麦不同组织中的表达量,分析了TwRIP1基因在20%PEG 6000、200 mM NaCl和4℃低温胁迫下的表达模式,并通过100μM MeJA和100μM ABA浸根及叶片喷洒的方法探讨其受这两种激素诱导后的基因表达量变化;经BSMV病毒介导VIGS技术沉默小黑麦中的TwRIP1基因后,测定干旱胁迫和100μM MeJA处理下该基因表达量及抗旱生理指标变化,以探索该基因的功能;同时构建了含有该目的基因的过表达载体,采用蘸花法侵染拟南芥,并采用农杆菌介导法转化了小麦幼胚。主要结果:1.从六倍体小黑麦中克隆得到一条CDS全长为852 bp、编码283个氨基酸的茉莉酸诱导蛋白基因TwRIP1,在GenBank注册为MT159334。该基因预测蛋白质分子量为30 kDa,无信号肽,为非跨膜蛋白,有10个Ser磷酸化位点、16个Thr磷酸化位点、5个Tys磷酸化位点、预测TwRIP1蛋白定位于细胞质。该基因与野生二粒小麦核糖体失活蛋白(TRIDC6BG073370)、乌拉尔图小麦60 kDa茉莉酸诱导蛋白(TRIUR309425)具有98.23%同源性。预测蛋白TwRIP1 N端的第10~211个氨基酸间具有核糖体失活蛋白保守功能域,属于RIP蛋白家族。在RIP保守域中具有构成rRNA N-糖苷酶活性位点的五个氨基酸残基。2.TwRIP1在小黑麦不同组织中的表达水平存在差异,在灌浆期叶片中表达量最高,根部的表达量次之,在茎和籽粒中的表达量较低。在干旱胁迫下,该基因表达量显着上调。20%PEG6000、200mM NaCl、100μM MeJA、100μM ABA及4℃低温处理均可以诱导小黑麦中TwRIP1的表达。其中,小黑麦叶片中TwRIP1对20%PEG6000与100μM MeJA反应非常敏感,小黑麦根部TwRIP1对100μM ABA反应更为敏感。此外,无论在非生物胁迫下还是在激素处理下,小黑麦TwRIP1在根部的表达量增幅较叶片中的表达量增幅大。3.经BSMV-VIGS沉默了小黑麦中TwRIP1基因后,该基因表达量较对照显着下降。在干旱胁迫及MeJA处理下沉默了TwRIP1基因的小黑麦幼苗中脯氨酸含量和SOD活性均较野生型以及接种空载体小黑麦中显着下降。干旱胁迫下,沉默了TwRIP1基因的小黑麦叶片相对含水量与净光合速率均较对照显着下降。4.构建了TwRIP1基因的过表达载体pWMB201-ubi-TwRIP1,获得了3株转基因小麦,而获得的转基因拟南芥假阳性植株较多。结论:本文克隆得到了一条含有RIP结构域的小黑麦茉莉酸诱导蛋白基因TwRIP1,该基因预测蛋白的RIP结构域中含有构成rRNA N-糖苷酶活性的五个氨基酸残基,无信号肽和跨膜结构域,预测亚细胞定位在细胞质。该基因在干旱胁迫及茉莉酸甲酯诱导下表达上调,同时也受盐、低温、脱落酸诱导表达。通过基因沉默技术,发现小黑麦TwRIP1基因具有调控脯氨酸含量、改变叶片相对含水量、提高抗氧化酶SOD的活性,提高光合能力,增强抗旱能力功能。同时,获得了转基因拟南芥和转基因小麦植株,为进一步对该基因功能进行解析奠定了基础。
彭梦文[8](2020)在《荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应》文中研究说明由于气候变化和人为活动的影响,荒漠幼苗自然更新困难,因此研究荒漠种子萌发特性和幼苗适应机制对荒漠区植被恢复具有重要意义。荒漠植物生存于极端严酷的环境条件下,有其特殊的种子萌发和幼苗更新机制,并且不同植物种子萌发过程对逆境胁迫的适应性很大程度上影响着植物的生长发育。无叶假木贼(Anabasis aphylla)属于藜科(Chenopodiaceae)假木贼属(Anabasis)隐胎生植物,具有耐盐碱、抗严寒、抗干旱和固沙改土等特性,对维持荒漠区群落的构建和群落稳定性具有重要的生态价值。野外调查发现无叶假木贼种子在早春时期具有“融雪萌发”的现象,然而此时荒漠区昼夜温差大,气温易波动,地表常处于反复冻融的状态,萌发的幼苗易受低温影响。因此,本文对无叶假木贼种子萌发过程对低温的适应性进行研究,主要分为三部分内容:(1)研究无叶假木贼(梭梭)种子萌发对低温的响应;(2)研究无叶假木贼(梭梭)种子不同萌发阶段的低温耐受性及生理变化;(3)运用转录组测序和同位素标记(iTRAQ)技术对低温下无叶假木贼种子不同萌发阶段的差异基因和差异蛋白进行分析。本研究揭示了荒漠隐胎生植物无叶假木贼种子的低温萌发特性,探讨了种子萌发过程对低温的适应性。主要结果如下:(1)本文通过研究温度对无叶假木贼和梭梭种子萌发的影响及其吸水规律发现,两种荒漠植物种子的吸水特性一致,种子的吸水能力强,吸胀过程用时较短,在020min为急剧吸水期,60min内吸水达到饱和。种子在常温和低温下吸水无显着差异,无叶假木贼种子吸水相比于梭梭种子更不易受低温影响。两种荒漠种子在不同温度下均可萌发,随着温度的降低,初始萌发时间随之延长,种子的萌发速率及萌发指数随之降低,但最终萌发率无显着差异,并且各温度下的最终萌发率均达到90%。通过积温效应分析,确定了无叶假木贼和梭梭种子萌发的最低温度分别为0.54℃和0.79℃,积温值分别为9.89℃·d和7.26℃·d。(2)本研究发现无叶假木贼和梭梭种子不同萌发阶段的低温耐受特征大致相同,表现为吸胀(Ⅰ)和露白(Ⅱ)阶段对低温的耐受性较强,而脱去种皮(Ⅲ)和伸长生长(Ⅳ)阶段随着温度的降低,存活率急剧下降。无叶假木贼和梭梭种子不同萌发阶段的低温耐受程度分别表现为Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ和Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,其中无叶假木贼种子的低温耐受性相比于梭梭种子较强。随着低温萌发的进行,无叶假木贼种子中POD和可溶性蛋白呈先升高后降低的趋势,SOD和CAT活性呈逐渐降低的趋势,MDA和可溶性糖呈逐渐升高的趋势。梭梭种子在萌发过程中的POD和可溶性蛋白的变化规律与无叶假木贼种子较为一致,并且两种植物种子中的SOD、POD、CAT及可溶性蛋白均表现为Ⅰ和Ⅱ阶段高于Ⅲ和Ⅳ阶段。(3)基于以上研究基础,本文运用RNA-Seq技术对无叶假木贼干种子(W1),吸胀(W2),脱去种皮(W3)及伸长生长(W4)四个阶段进行转录组测序,共获得582580Transcripts和484941 Unigenes,Unigenes的平均长度为864bp,N50的长度为15661bp。通过对不同阶段比较组中的下调基因进行分析发现,在W2 vs W1,W3 vs W2和W4 vs W3比较组中的下调表达基因分别有5096、5438和1474个。与W1阶段相比,其他阶段的下调基因数量表现为W4>W3>W2,并且有2787个共下调表达的基因,主要包括编码细胞色素P450,BURP结构域蛋白,油脂蛋白,半胱氨酸蛋白酶抑制剂及胚胎晚期丰富蛋白等基因。四个阶段中连续下调表达的基因包括胚胎晚期丰富蛋白,油脂蛋白及可能蛋白质磷酸酶2C等。(4)在转录组测序的基础上,本文运用iTRAQ技术对无叶假木贼种子的四个萌发阶段进行蛋白鉴定分析,所有样品鉴定到的总蛋白数量为11304个,W2 vs W1、W3 vs W2和W4 vs W3比较组中的差异蛋白数量分别为112,3274和73个。GO分析发现,W2 vs W1组中的差异蛋白显着富集在生物刺激响应,防御反应等过程;W3 vs W2组中的差异蛋白显着富集在细胞定位,胞内运输和转运等过程;W4 vs W3组中的差异蛋白显着富集在氧化胁迫响应,生物合成和代谢等过程。根据蛋白在萌发过程中的表达情况,蛋白表达模式共分为6类,其中Cluster 1和Cluster 6中的蛋白表达量在萌发过程中呈下降的趋势。将蛋白组与转录组进行关联分析,发现关联下调蛋白主要富集在应激反应,防御反应,金属离子反应,碳水化合物代谢等过程。通过与无叶假木贼幼苗在低温下的差异蛋白进行对比,发现16个低温差异蛋白在不同萌发阶段中差异表达,其中S-腺苷甲硫氨酸合酶、叶绿体ATP合酶和纤维蛋白在萌发过程中表达量呈先上升后下降的趋势,其他蛋白的表达量在萌发过程中整体表现为下降趋势,包括3-磷酸甘油醛脱氢酶,过氧化物酶及70 kDa热激蛋白等。
赖淼[9](2020)在《甜菜叶片响应干旱胁迫的蛋白质组差异分析》文中研究表明甜菜作为我国第二大糖料作物,其种植区域主要在我国西北、华北、东北等地区,这些地区干旱、半干旱气候区,由于年降水量偏低、季节性分布不平衡、缺乏有效的灌溉条件等区域性因素的限制,干旱仍是制约该区域甜菜种植和可持续发展的最大非生物因素。因此,明确水分胁迫下甜菜抗旱响应机制,对培育抗旱甜菜品种和采取高效抗旱调控措施具有重要意义。本试验以抗旱甜菜幼苗叶片为材料,通过iTRAQ技术对不同干旱胁迫下的甜菜幼苗进行生理响应研究和蛋白质组学分析,以期从蛋白质组学角度初步阐明甜菜对水分胁迫的响应机制。取得的研究结果如下:1.甜菜幼苗受到干旱胁迫时,气孔阻力上升、ABA含量上升、净光合速率下降、F0和qN上升、Fv/Fm下降。2.蛋白质组学鉴定共发现蛋白质数量为5531种;其中重度水分胁迫下共得到差异表达蛋白163种,其中上调蛋白90种,下调蛋白63种,分别参与能量与蛋白质代谢、激素合成、以及信号传导等途径。3.通过亚细胞定位预测,差异蛋白主要分布在叶绿体、细胞质、细胞核和线粒体,在细胞膜、细胞壁、内质网、过氧化物酶体、液泡和高尔基体也定位到少量差异蛋白。4.通过Pathway代谢通路注释,163个差异蛋白被成功注释到63条不同代谢途径。其中碳水化合物代谢途径、能量代谢途径和氨基酸代谢途径中富集最多,其次是次生代谢产物的生物合成途径、辅因子与维生素代谢以及蛋白质的翻译、加工与修饰。利用GO、KEGG注释,发现了部分与抗旱相关的重要差异蛋白,包括光合作用相关蛋白13个,ABA相应蛋白2个,水分胁迫诱导蛋白2个,生物合成相关蛋白1个。
丁萍[10](2020)在《桑树应激响应A/B桶状结构域蛋白HS1基因的功能研究》文中研究指明桑树不仅是家蚕的饲料树种,也是蚕丝产业的重要物质基础。桑树除可供采叶养蚕外,还具有很高的食用、药用、饲用和生态价值。桑树在生长发育过程中经常会受到一些病原微生物的侵染,严重影响蚕业生产发展以及桑树生态和经济价值的实现。发掘桑树抗病基因,利用基因工程技术培育抗病桑树新品种,有利于充分发挥桑树的经济和生态作用。应激响应A/B桶结构域蛋白HS1基因作为一类应激响应基因与植物的系统获得性抗性密切相关,但其具体的生物功能和作用机制还不清楚。本研究根据获得的桑树转录组信息,克隆得到了桑树应激响应A/B桶结构域蛋白HS1基因Mul-HS1,并对其生物学功能进行了研究;同时扩增了Mul-HS1基因的启动子,对其诱导表达活性进行了分析,探讨了Mul-HS1基因的表达调控方式。研究结果可望为桑树抗病育种提供候选基因,同时也为应激响应A/B桶结构域蛋白HS1基因功能和作用机制的研究奠定了基础。本研究主要结果如下:(1)桑树应激响应A/B桶结构域蛋白HS1基因Mul-HS1的功能本研究克隆了桑树应激响应A/B桶结构域蛋白HS1基因(Mul-HS1),该基因编码的蛋白质包含有110个氨基酸,理论分子质量为12.5 kDa,等电点为5.45。Mul-HS1蛋白质为具有较多疏水氨基酸及带电氨基酸的疏水蛋白质,其二级结构中富含α-螺旋和无规则卷曲,其次还有少量的延伸片段和β-折叠;该蛋白质不具有信号肽和跨膜结构,但具有多个翻译后修饰位点;Mul-HS1蛋白质与其它物种同源蛋白质的氨基酸序列一致性较高,该蛋白质的氨基酸序列具有较高的保守性;Mul-HS1蛋白质与多个病程相关蛋白及应激响应相关蛋白存在互作关系;将克隆得到的Mul-HS1基因插入到表达载体pBI121中,构建了pBI121-Mul-HS1植物表达载体,并获得了转基因植株,发现Mul-HS1基因在拟南芥中超表达可以增强转基因植株对细菌丁香假单胞菌番茄致病变种(Pst.DC3000)、真菌灰霉菌及卵菌辣椒疫霉菌的抗性。表明Mul-HS1基因在提高植物对病原细菌、真菌和卵菌的抗性方面具有一定作用。(2)Mul-HS1基因的组织表达特性和Mul-HS1蛋白质的亚细胞定位分析荧光定量PCR分析发现Mul-HS1在桑树不同组织中的表达丰度存在明显差异,其中在雄花中表达量最高,其次是茎、成熟桑椹和雌花中,在叶和未成熟桑椹中的表达量相对较低;将Mul-HS1基因插入到pROKⅡ-GFP表达载体中,构建了Mul-HS1-GFP融合基因植物表达载体,转化农杆菌GV3101,利用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达系统结合显微观察,证明了Mul-HS1蛋白质主要定位于细胞质和细胞核中。(3)Mul-HS1基因启动子的克隆及其表达活性分析克隆得到了Mul-HS1基因启动子,命名为pMul-HS1,发现该启动子核苷酸序列包含有启动子的核心元件以及多种环境因子响应元件,表明Mul-HS1可能通过不同的信号通路参与植物对外界胁迫的响应过程。利用烟草叶片瞬时表达体系联合GUS组织化学染色法对启动子pMul-HS1的表达活性进行了分析,发现pMul-HS1具有病原菌Pst.DC3000、灰霉菌、辣椒疫霉菌,激素水杨酸、茉莉酸、脱落酸以及光照、低温等诱导表达活性。
二、玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定(论文提纲范文)
(1)MdHOS1响应茉莉酸调控苹果抗冷性的分子机制(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 低温胁迫 |
1.1.1 低温胁迫影响植物生长发育 |
1.1.2 植物响应低温胁迫的分子机制 |
1.1.3 翻译后修饰参与调控植株抗冷性 |
1.2 植物花青苷及原花青素的结构与功能 |
1.2.1 花青苷及原花青素的结构 |
1.2.2 花青苷及原花青素的功能 |
1.3 花青苷及原花青素的生物合成与调控途径 |
1.3.1 花青苷及原花青素的生物合成 |
1.3.2 花青苷及原花青素合成的结构基因 |
1.3.3 调控花青苷及原花青素合成的转录因子 |
1.4 非生物因素对花青苷和原花青素合成的影响 |
1.4.1 温度 |
1.4.2 植物激素 |
1.4.3 花青苷和原花青素对低温胁迫的影响 |
1.6 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料与条件 |
2.1.2 菌株 |
2.1.3 载体 |
2.1.4 抗生素 |
2.1.5 酶 |
2.1.6 引物 |
2.1.7 培养基 |
2.1.8 生化试剂及药品 |
2.1.9 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 花青苷的提取及含量测定 |
2.2.2 原花青素染色 |
2.2.3 原花青素提取及含量测定 |
2.2.4 RNA反转录实验 |
2.2.5 实时荧光定量PCR实验 |
2.2.6 基因的扩增 |
2.2.7 琼脂糖凝胶电泳与PCR产物回收 |
2.2.8 连接零背景载体 |
2.2.9 转化大肠杆菌感受态(DH5α) |
2.2.10 菌落PCR与测序 |
2.2.11 质粒提取 |
2.2.12 质粒与载体的双酶切反应 |
2.2.13 连接与构建表达载体 |
2.2.14 农杆菌感受态(LBA4404)的转化 |
2.2.15 大肠杆菌感受态BL21(DE3)的转化 |
2.2.16 苹果组培苗转化实验 |
2.2.17 王林及红肉苹果愈伤组织转化实验 |
2.2.18 酵母双杂交实验 |
2.2.18.1 活化酵母 |
2.2.18.2 制备Y2H gold感受态 |
2.2.18.3 酵母转化 |
2.2.19 酵母单杂交实验 |
2.2.20 原核诱导蛋白 |
2.2.21 聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳和考马斯亮蓝染色 |
2.2.22 蛋白纯化 |
2.2.23 pull-down |
2.2.24 蛋白体外降解 |
2.2.25 western检测 |
2.2.25.1 电泳 |
2.2.25.2 转膜 |
2.2.25.3 封闭 |
2.2.26 蛋白泛素化 |
2.2.27 NBT染色 |
2.2.28 染色质免疫共沉淀实验 |
2.2.29 蛋白凝胶迁移实验(EMSA) |
3 结果与分析 |
3.1 MdHOS1系统进化树和序列分析 |
3.2 过表达MdHOS1抑制苹果幼苗的抗冷性 |
3.3 过表达MdHOS1抑制苹果幼苗花青苷和原花青素的合成 |
3.4 过表达MdHOS1抑制红肉苹果愈伤组织花青苷和原花青素的合成 |
3.5 MdHOS1蛋白与MdMYB9蛋白相互作用 |
3.6 MdHOS1通过泛素/26S蛋白酶体降解MdMYB9蛋白 |
3.6.1 MdHOS1促进MdMYB9蛋白降解 |
3.6.2 MdHOS1泛素MdMYB9蛋白 |
3.7 过表达MdHOS1抑制MdMYB9正调控花青苷和原花青素的合成 |
3.8 MdHOS1响应茉莉酸甲酯 |
4 讨论 |
4.1 MdHOS1负调控苹果的抗冷性 |
4.2 MdHOS1通过泛素降解MdMYB9抑制苹果花青苷和原花青素的积累 |
4.3 茉莉酸甲酯抑制MdHOS1基因的表达 |
5 结论 |
6 参考文献 |
7 附录 |
8 致谢 |
9 攻读学位期间发表论文情况 |
(2)转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 天麻的研究进展 |
1.1.1 天麻的生活史 |
1.1.2 天麻的生长特性 |
1.1.3 天麻的栽培技术 |
1.1.4 天麻的药食价值 |
1.2 蜜环菌的研究进展 |
1.2.1 蜜环菌的培养技术 |
1.2.2 共生真菌与天麻的共生关系研究 |
1.3 低温胁迫对植物生长发育影响研究进展 |
1.3.1 植物低温胁迫与生长 |
1.3.2 植物低温胁迫与植物成分含量 |
1.3.2.1 低温胁迫对植物糖类含量的影响 |
1.3.2.2 低温胁迫对植物氨基酸含量的影响 |
1.3.2.3 低温胁迫对植物脂质含量的影响 |
1.3.2.4 低温胁迫对植物酚酸类含量的影响 |
1.3.3 植物低温胁迫与相关基因 |
1.3.4 植物低温胁迫与MDA、H_2O_2和GSH含量 |
1.4 转录组测序技术 |
1.4.1 转录组概况及方法 |
1.4.2 植物转录组RNA-seq技术研究进展 |
1.5 代谢组学分析技术 |
1.5.1 代谢组学的分析技术 |
1.5.2 植物低温下的代谢组学 |
1.5.3 植物逆境中的转录组和代谢组联合分析 |
1.6 超氧化物歧化酶的研究进展 |
1.6.1 超氧化物歧化酶的功能 |
1.6.2 超氧化物歧化酶歧化酶在植物逆境中的研究进展 |
1.7 谷氨酰胺合成酶的研究进展 |
1.7.1 谷氨酰胺合成酶的功能 |
1.7.2 谷氨酰胺合成酶在植物逆境中的研究进展 |
1.8 研究的目的及意义 |
第二章 转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长发育的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 天麻的栽培 |
2.1.1.1 蜜环菌菌种与天麻种的获得 |
2.1.1.2 蜜环菌菌种活化与培养 |
2.1.1.3 蜜环菌菌材的制备 |
2.1.1.4 天麻的室内栽培 |
2.1.2 天麻样品的采集 |
2.1.3 天麻样品转录组测序 |
2.1.4 荧光定量PCR引物设计及分析 |
2.1.5 天麻样品代谢组检测 |
2.1.6 MDA(丙二醛)的测定 |
2.1.7 H_2O_2 的测定 |
2.1.8 GSH(谷胱甘肽)的测定 |
2.1.9 淀粉的测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 天麻样品观察与采集 |
2.2.2 转录组数据分析 |
2.2.2.1 转录组测序数据过滤与组装 |
2.2.2.2 转录组测序数据基因功能注释 |
2.2.2.3 转录组基因差异筛选分析 |
2.2.2.4 差异表达基因的GO分类和KEGG分析 |
2.2.2.5 关键差异基因筛选及相对表达水平荧光定量PCR分析 |
2.2.3 代谢组数据分析 |
2.2.3.1 代谢物检测与分类 |
2.2.3.2 代谢物相对含量差异筛选分析 |
2.2.4 转录组和代谢组联合分析 |
2.2.5 MDA(丙二醛)的测定 |
2.2.6 H_2O_2 的测定 |
2.2.7 GSH的测定 |
2.2.8 淀粉的测定 |
2.3 讨论 |
第三章 天麻超氧化物歧化酶(SOD)的克隆及分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料与仪器 |
3.1.2 引物设计 |
3.1.3 天麻总RNA 的提取及cDNA 的合成 |
3.1.4 巢式PCR扩增天麻SOD基因的未知片段 |
3.1.5 SOD未知片段的胶回收与克隆 |
3.1.6 SOD未知片段转化大肠杆菌并拼接 |
3.1.7 SOD基因全长克隆 |
3.1.8 SOD基因原核表达载体构建 |
3.1.9 SOD原核表达重组蛋白的纯化 |
3.1.10 SOD酶活及酶学性质的检测分析 |
3.1.11 SOD蛋白序列分析 |
3.1.12 SOD基因真核表达载体的构建 |
3.1.13 sod拟南芥纯化突变体的筛选 |
3.1.14 过表达SOD真核载体的拟南芥sod突变体转化 |
3.1.15 过表达SOD真核载体的蜜环菌转化 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 天麻SOD基因全长的获得 |
3.2.1.1 SOD未知片段的扩增与检测 |
3.2.1.2 SOD全长序列的拼接与扩增 |
3.2.2 天麻SOD基因的原核表达载体构建及重组蛋白纯化 |
3.2.2.1 SOD基因原核表达载体的构建及检测 |
3.2.2.2 SOD原核表达转化BL21 感受态诱导蛋白表达分析 |
3.2.2.3 SOD原核表达重组蛋白的纯化 |
3.2.3 天麻SOD酶活及酶学性质分析 |
3.2.3.1 SOD蛋白最适酶促反应温度 |
3.2.3.2 SOD蛋白促酶最适pH值 |
3.2.3.3 SOD蛋白的耐热性分析 |
3.2.3.4 金属离子对SOD蛋白活性的影响 |
3.2.4 天麻SOD基因的生物信息学分析 |
3.2.4.1 SOD基因编码的氨基酸序列 |
3.2.4.2 SOD蛋白氨基酸组成及理化性质分析 |
3.2.4.3 SOD蛋白的疏/亲水性分析 |
3.2.4.4 SOD蛋白的磷酸化位点分析 |
3.2.4.5 SOD蛋白亚细胞定位预测 |
3.2.4.6 SOD蛋白的二级结构分析 |
3.2.4.7 SOD蛋白的三级结构分析 |
3.2.5 天麻SOD基因真核表达载体的构建及转化农杆菌 |
3.2.5.1 入门载体pENTR2B-SOD的构建 |
3.2.5.2 过表达载体pH2GW7.0-35S-SOD的构建及转化农杆菌 |
3.2.6 超氧化物歧化酶突变体拟南芥的筛选及转化 |
3.2.6.1 超氧化物歧化酶突变体拟南芥的筛选 |
3.2.6.2 SOD过表达载体转化拟南芥花序及鉴定 |
3.2.7 SOD过表达载体转化蜜环菌及鉴定 |
3.3 讨论 |
第四章 天麻谷氨酰胺合成酶(GS)的克隆及分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料与载体 |
4.1.2 天麻总RNA 的提取及cDNA 的合成 |
4.1.3 GS基因巢式引物及全长扩增的设计 |
4.1.4 巢式PCR扩增天麻GS基因的未知片段 |
4.1.5 GS未知片段的胶回收与克隆 |
4.1.6 GS未知片段转化大肠杆菌并拼接 |
4.1.7 GS基因全长克隆 |
4.1.8 GS基因原核表达载体构建 |
4.1.9 GS原核表达重组蛋白的纯化 |
4.1.10 GS酶活及酶学性质的检测分析 |
4.1.11 GS蛋白序列分析 |
4.1.12 GS基因真核表达载体的构建 |
4.1.13 过表达GS真核载体转化蜜环菌及筛选转基因蜜环菌筛选 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 天麻GS基因全长的获得 |
4.2.1.1 GS未知片段的扩增与检测 |
4.2.1.2 GS长的拼接与扩增 |
4.2.2 天麻GS基因的原核表达载体构建及重组蛋白纯化 |
4.2.2.1 GS基因原核表达载体的构建及检测 |
4.2.2.2 GS原核表达转化BL21 感受态诱导蛋白表达分析 |
4.2.2.3 GS原核表达重组蛋白的纯化 |
4.2.3 天麻GS酶活及酶学性质分析 |
4.2.3.1 GS最适酶促反应温度 |
4.2.3.2 GS促酶最适pH值 |
4.2.3.3 GS耐热性分析 |
4.2.3.4 金属离子对GS活性的影响 |
4.2.4 天麻GS基因的生物信息学分析 |
4.2.4.1 GS基因编码的氨基酸序列 |
4.2.4.2 GS蛋白氨基酸组成及理化性质分析 |
4.2.4.3 GS蛋白的疏/亲水性分析 |
4.2.4.4 GS蛋白的磷酸化位点分析 |
4.2.4.5 GS蛋白亚细胞定位预测 |
4.2.4.6 GS蛋白的二级结构分析 |
4.2.4.7 GS蛋白的三级结构分析 |
4.2.5 天麻GS基因真核表达载体的构建及转化农杆菌 |
4.2.5.1 入门载体pENTR2B-GS的构建 |
4.2.5.2 过表达载体pH2GW7.0-35S-GS的构建及转化农杆菌 |
4.2.6 GS过表达载体转化蜜环菌及转基因蜜环菌的筛选鉴定 |
4.3 讨论 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附件 |
附表A |
附录B |
(3)甘蓝型油菜耐冷性关联分析与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 油菜是我国重要的多功能油料作物 |
1.2 非生物逆境是我国油菜生产的限制因素 |
1.3 低温逆境制约我国油菜生产 |
1.4 植物低温应答的研究进展 |
1.4.1 低温信号的感知 |
1.4.2 低温信号的传递 |
1.4.3 低温应答的转录调控 |
1.5 低温对植物光合系统与生物量的影响 |
1.6 植物抵御低温逆境的生理生化机制 |
1.6.1 细胞内渗透调节机制 |
1.6.2 抗氧化酶系统 |
1.6.3 次生代谢物参与低温逆境应答 |
1.7 油菜低温应答相关研究进展 |
1.7.1 油菜耐冷性的评价指标 |
1.7.2 油菜低温应答的遗传研究 |
1.7.3 油菜低温应答基因的研究进展 |
1.8 转录组关联分析技术在植物遗传研究中的应用 |
1.9 本研究的目的和意义 |
第二章 甘蓝型油菜耐冷性关联分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 田间试验方法 |
2.1.3 种质资源表型考察 |
2.1.4 基于转录组的关联分析 |
2.1.5 候选基因的表达分析 |
2.1.6 统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 低温生物量相关性状的表型变异分析 |
2.2.2 低温光合气体交换参数相关性状的表型变异分析 |
2.2.3 甘蓝型油菜耐冷性相关性状的关联分析 |
2.3 讨论 |
第三章 BnTR1基因提高植物耐冷性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 BnTR1基因克隆与群体中变异分析 |
3.1.2 BnTR1基因超表达载体构建 |
3.1.3 农杆菌介导的拟南芥遗传转化与阳性植株筛选 |
3.1.4 低温冷冻胁迫处理 |
3.1.5 光合相关参数的测定 |
3.1.6 生理水平相关指标的测定 |
3.1.7 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 BnTR1基因与耐冷性状相关联 |
3.2.2 BnTR1基因编码托品酮还原酶 |
3.2.3 BnTR1基因组织表达模式分析 |
3.2.4 BnTR1基因提高了拟南芥转基因植株的光合相关参数 |
3.2.5 BnTR1基因提高了拟南芥转基因植株的耐冷性 |
3.2.6 BnTR1基因促进低温相关基因的表达 |
3.2.7 BnTR1基因促进光合相关基因的表达 |
3.2.8 BnTR1基因提高了拟南芥转基因植株的渗透保护能力 |
3.2.9 BnTR1 基因增强了拟南芥转基因植株的ROS清除酶系统 |
3.2.10 BnTR1基因促进了拟南芥转基因植株的总生物碱积累 |
3.2.11 外施生物碱提高植物的耐冷性 |
3.3 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 A |
致谢 |
作者简历 |
(4)梅花响应低温胁迫的生理变化和基因表达模式研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
1 引言 |
1.1 植物耐寒性时空动态变化 |
1.1.1 时间序列上植物越冬的冷锻炼/脱锻炼过程 |
1.1.2 空间分布上植物对不同环境的冷适应 |
1.2 植物响应冷胁迫的分子机理 |
1.2.1 植物感知冷信号 |
1.2.2 参与冷信号转导的信使分子 |
1.2.3 ICE-CBF低温信号途径 |
1.2.4 不依赖于CBF的低温信号途径 |
1.2.5 冷响应基因的研究 |
1.3 应用转录组测序技术研究植物低温胁迫响应 |
1.3.1 转录组学研究的试验设计 |
1.3.2 低温诱导的转录变化 |
1.4 梅花耐寒性研究进展 |
1.4.1 梅花耐寒性特点 |
1.4.2 梅花耐寒机制的研究 |
1.5 梅花的北移驯化和区域试验 |
1.5.1 历史时期梅花的分布范围及北移驯化的尝试 |
1.5.2 耐寒梅花品种在“三北”地区的区域试验 |
1.6 研究目的、意义、内容和技术路线 |
1.6.1 研究目的和意义 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 研究技术路线 |
2 梅花品种的耐寒性评价和对低温胁迫的生理响应研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验点基本情况 |
2.1.2 试验材料 |
2.1.3 田间试验方法 |
2.1.4 低温胁迫下梅花的生理响应实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 各试验点梅树越冬的田间评价 |
2.2.2 人工控制条件下梅花对低温胁迫的生理响应 |
2.3 讨论 |
2.3.1 梅花在“三北”地区的露地越冬 |
2.3.2 低温胁迫对梅花生理指标的影响 |
2.3.3 ‘送春’在北京、赤峰、公主岭三地的越冬性差异 |
2.4 小结 |
3 基于RNA-seq的梅花响应低温胁迫的基因表达模式研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验点基本情况 |
3.1.3 试验点的日温度测定 |
3.1.4 取样点选择 |
3.1.5 取样部位与方法 |
3.1.6 测序流程与方法 |
3.1.7 差异表达基因分析方法 |
3.1.8 转录组测序数据的RT-qPCR验证实验 |
3.1.9 室内控制条件下梅花ICE和 CBF基因低温响应的表达分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 越冬期间的日温度变化 |
3.2.2 差异表达基因的比较分析 |
3.2.3 差异表达基因的GO富集分析 |
3.2.4 差异表达基因的KEGG通路富集分析 |
3.2.5 冷锻炼和脱锻炼时期低温胁迫响应的关键基因鉴定与分析 |
3.2.6 转录组数据的RT-qPCR验证 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
4 梅花TIFY家族的全基因组鉴定和低温响应分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 多物种TIFY基因家族成员鉴定 |
4.1.2 系统进化分析 |
4.1.3 基因结构和Motif分析 |
4.1.4 染色体定位 |
4.1.5 基因复制分析 |
4.1.6 基于RNA-seq的梅花TIFY基因在不同组织和低温逆境的表达分析 |
4.1.7 基于RT-qPCR的梅花JAZ基因低温响应的表达分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 梅花和拟南芥、苹果、杏的TIFY基因家族的成员鉴定 |
4.2.2 梅花和拟南芥、苹果、杏的TIFY系统进化分析 |
4.2.3 梅花TIFY基因结构和保守基序分析 |
4.2.4 梅花TIFY基因染色体定位和基因复制分析 |
4.2.5 基于RNA-seq的梅花TIFY基因在不同器官中的表达分析 |
4.2.6 基于RNA-seq的梅花TIFY基因表达分析 |
4.2.7 基于RT-qPCR的梅花JAZ基因在低温胁迫下的表达分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 特色与创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
第一导师简介 |
第二导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(5)白菜型冬油菜响应低温胁迫的蛋白质组及转录组分析(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物抗寒生理研究进展 |
1.1.1 抗氧化系统与抗寒性 |
1.1.2 渗透调节物质与抗寒性 |
1.1.3 膜氧化损伤与抗寒性 |
1.1.4 激素与抗寒性 |
1.1.5 光合作用与抗寒性 |
1.2 植物抗寒分子机理研究 |
1.2.1 植物抗寒相关基因 |
1.2.2 蛋白质与植物抗寒性 |
1.3 植物抗逆性蛋白质组学研究进展 |
1.4 植物抗逆性转录组学研究进展 |
1.5 冬油菜抗寒研究进展 |
1.6 研究意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 低温胁迫对白菜型冬油菜生理特性及内源激素含量的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验设计 |
2.1.2 测定指标及方法 |
2.1.3 数据统计与分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 低温胁迫对白菜型冬油菜生理参数的影响 |
2.2.2 低温胁迫对白菜型冬油菜内源激素的影响 |
2.2.3 低温胁迫对白菜型冬油菜光合特性的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 低温胁迫对冬油菜生理和内源激素的影响 |
2.3.2 低温胁迫对冬油菜光合的影响 |
2.4 结论 |
第三章 白菜型冬油菜响应低温胁迫蛋白质组学分析 |
3.1 材料与法 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 药品配置 |
3.1.3 三氯乙酸-丙酮(TCA-丙酮)沉淀法提取冬油菜总蛋白 |
3.1.4 双向电泳分离蛋白及凝胶染色 |
3.1.5 图像采集和凝胶保存 |
3.1.6 双向电泳图谱分析 |
3.1.7 质谱鉴定 |
3.1.8 差异表达蛋白质的功能分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 白菜型冬油菜叶片响应低温胁迫蛋白质组学分析 |
3.2.2 白菜型冬油菜根系响应低温胁迫蛋白质组学分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 低温胁迫对冬油菜叶片差异蛋白点的影响 |
3.3.2 低温胁迫对冬油菜根系差异蛋白点的影响 |
3.4 结论 |
第四章 超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号响应低温胁迫转录组分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 RNA提取、检测与RNA-seq文库制备 |
4.1.3 RNA-Seq测序及分析 |
4.1.4 qRT-PCR分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 Illumina测序和组装评估 |
4.2.2 叶片和根部的差异表达基因 |
4.2.3 差异表达基因(DEGs)的GO功能分析 |
4.2.4 差异表达基因(DEGs)的pathway富集分析 |
4.2.5 转录因子(Transcription Factors,TF)对冷应激的响应 |
4.2.6 qRT-PCR验证(Real-Time Quantitative PCR) |
4.3 讨论 |
4.4 结论 |
第五章 白菜型冬油菜响应低温胁迫相关基因克隆及定量分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验设计 |
5.1.2 白菜型冬油菜响应低温胁迫蛋白质组及转录组分析 |
5.1.3 总RNA提取 |
5.1.4 反转录 |
5.1.5 基因克隆及相对定量 |
5.1.6 生物信息学分析 |
5.1.7 相对定量结果分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 COR15b基因克隆及测序结果分析 |
5.2.2 PYL11基因克隆及测序结果分析 |
5.2.3 基因定量表达分析 |
5.3 讨论 |
5.3.1 低温胁迫对冬油菜BN115 蛋白及COR15b基因表达的影响 |
5.3.2 低温胁迫对冬油菜ABA受体基因PYL11 表达的影响 |
5.4 结论 |
第六章 全文结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
导师简介 |
个人简介 |
(6)白菜型冬油菜抗寒生理基础及分子机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物耐低温的生理基础及结构特征 |
1.1.1 光合生理 |
1.1.2 气孔性状 |
1.1.3 叶片结构 |
1.1.4 内源激素 |
1.2 植物耐低温的分子机制 |
1.2.1 蛋白质组学研究进展 |
1.2.2 植物microRNA研究进展 |
1.2.3 光合蛋白及基因与植物耐低温性 |
1.3 白菜型冬油菜耐低温研究进展 |
1.4 研究目的、主要内容与技术路线 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
1.4.4 本研究创新点 |
第二章 低温对白菜型冬油菜生理特性的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 白菜型冬油菜叶片气孔性状和结构特征的观察 |
2.2.2 低温对白菜型冬油菜叶片光合特性的影响 |
2.2.3 低温对白菜型冬油菜总多酚含量的影响 |
2.2.4 低温对白菜型冬油菜内源激素含量的影响 |
2.2.5 低温胁迫对白菜型冬油菜叶片理化指标的影响 |
2.2.6 低温胁迫对白菜型冬油菜根理化指标的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 低温对白菜型冬油菜叶片气孔性状和结构特征的影响 |
2.3.2 低温对白菜型冬油菜叶片光合特性的影响 |
2.3.3 低温对白菜型冬油菜总多酚含量的影响 |
2.3.4 低温对白菜型冬油菜内源激素含量的影响 |
2.3.5 低温胁迫对白菜型冬油菜理化指标的影响 |
第三章 基于ITRAQ技术对低温胁迫的白菜型冬油菜蛋白组学研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料及设计 |
3.1.2 蛋白质提取和iTRAQ分析 |
3.1.3 多肽分离及液相色谱-串联质谱联用(LC-MS/MS)分析 |
3.1.4 iTRAQ蛋白鉴定与定量分析 |
3.1.5 总RNA提取及qRT-PCR基因表达分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 低温胁迫下白菜型冬油菜蛋白质鉴定与定量测定 |
3.2.2 低温胁迫下白菜型冬油菜差异富集蛋白(DAPs)的鉴定与分析 |
3.2.3 差异富集蛋白(DAPs)的GO注释 |
3.2.4 低温胁迫下白菜型冬油菜DAPs的 KEGG富集分析 |
3.2.5 qRT-PCR验证白菜型冬油菜差异蛋白在转录水平的表达 |
3.3 讨论 |
3.3.1 低温胁迫下与光合作用相关蛋白的丰度变化 |
3.3.2 低温胁迫下与能量和碳代谢相关蛋白的丰度下调 |
3.3.3 低温胁迫下与核糖体相关的蛋白的丰度变化 |
3.3.4 低温胁迫下与次生代谢产物合成相关的蛋白丰度变化 |
3.3.5 低温胁迫下与亚麻酸代谢相关蛋白的丰度下调 |
3.3.6 低温胁迫下与抗坏血酸和醛酸代谢相关蛋白的丰度下调 |
第四章 白菜型冬油菜低温胁迫响应microRNAS鉴定与功能分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料及设计 |
4.1.2 RNA分离、文库构建和测序 |
4.1.3 miRNAs测序数据分析 |
4.1.4 miRNAs的差异表达分析 |
4.1.5 靶基因预测与富集分析 |
4.1.6 qRT-PCR验证miRNA及其靶基因的表达 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 白菜型冬油菜sRNA测序概况 |
4.2.2 低温胁迫下白菜型冬油菜miRNAs的鉴定 |
4.2.3 低温胁迫下白菜型冬油菜miRNAs的差异表达 |
4.2.4 低温胁迫下比较分析白菜型冬油菜品种间差异表达miRNAs |
4.2.5 低温胁迫下白菜型冬油菜miRNAs的靶基因的预测及GO分析 |
4.2.6 qRT-PCR验证miRNAs及其靶基因的表达 |
4.3 讨论 |
第五章 白菜型冬油菜PsbR基因克隆及低温胁迫下表达分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料及设计 |
5.1.2 mRNA差异显示技术分析 |
5.1.3 cDNA差异片段的回收、测序及分析 |
5.1.4 候选基因5′Race序列扩增 |
5.1.5 生物信息学分析 |
5.1.6 PsbR基因的表达分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 低温胁迫下陇油7号叶片差异片段的分离与回收 |
5.2.2 低温胁迫下陇油7号叶片全长基因的获得及序列分析 |
5.2.3 低温胁迫下白菜型冬油菜叶片PsbR基因的表达分析 |
5.3 讨论 |
第六章 全文结论及研究展望 |
一、全文结论 |
二、研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
表S1 L7TR/L7CK之间差异富集蛋白(DAPS) |
表S2 T4TR/T4CK之间差异富集蛋白(DAPS) |
表S3 L7CK/T4CK之间差异富集蛋白(DAPS) |
表S4 L7TR/T4TR之间差异富集蛋白(DAPS) |
表S5 7RTR/7RCK之间表达上调差异富集蛋白(DAPS) |
表S6 7RTR/7RCK之间表达下调差异富集蛋白(DAPS) |
表S7 4RTR/4RCK之间表达上调差异富集蛋白(DAPS) |
表S8 4RTR/4RCK之间表达下调差异富集蛋白(DAPS) |
表S9 7RTR/4RTR之间的差异富集蛋白(DAPS) |
表S10 L7TR/T4TR之间差异富集蛋白(DAPS)代谢通路 |
表S11 7RTR/4RTR之间差异富集蛋白(DAPS)的KEEG代谢通路 |
表S12 白菜型冬油菜中具有STAR序列的新MIRNAS |
表S13 白菜型冬油菜中预测到MIRNA靶基因 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果 |
导师简介 |
(7)小黑麦茉莉酸诱导蛋白基因的克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物与干旱胁迫 |
1.1.1 干旱胁迫对植物的伤害 |
1.1.2 植物对干旱胁迫的应答 |
1.2 茉莉酸类物质的合成与代谢 |
1.3 茉莉酸信号通路的作用机制 |
1.3.1 茉莉酸信号的受体 |
1.3.2 茉莉酸信号的效应 |
1.3.3 茉莉酸信号调控的转录因子 |
1.4 茉莉酸类物质对植物的生理效应 |
1.4.1 对植物生长发育的影响 |
1.4.2 在逆境胁迫中的作用 |
1.5 茉莉酸诱导蛋白 |
1.6 核糖体失活蛋白 |
1.6.1 RIPs种类及基本特征 |
1.6.2 RIPs与核糖体的相互作用 |
1.6.3 RIPs与茉莉酸甲酯的作用关系 |
1.6.4 RIP基因的表达模式 |
1.6.5 RIPs在植物抗逆方面的作用 |
1.7 本研究的目的与意义 |
第二章 小黑麦TwRIP1基因克隆与生物信息学分析 |
2.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 基因组DNA的提取 |
2.2.2 总RNA的提取 |
2.2.3 基因组DNA和总RNA的纯度及质量检测 |
2.2.4 反转录cDNA的合成及PCR检验 |
2.2.5 拟克隆序列的验证 |
2.2.6 目的基因生物信息学分析 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 小黑麦叶片基因组DNA和总RNA质量 |
2.3.2 小黑麦TwRIP1基因序列的扩增 |
2.3.3 小黑麦TwRIP1基因的生物信息学分析 |
2.4 讨论 |
第三章 小黑麦TwRIP1基因的表达模式分析 |
3.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验试剂 |
3.1.3 主要仪器设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 田间种植及处理 |
3.2.2 室内种植及处理 |
3.2.3 总RNA的提取及cDNA的合成 |
3.2.4 实时荧光定量PCR引物设计 |
3.2.5 目的基因PCR扩增 |
3.2.6 数据统计分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 干旱胁迫下小黑麦TwRIP1基因在不同组织中的表达量 |
3.3.2 不同处理下小黑麦TwRIP1基因的表达模式 |
3.4 讨论 |
第四章 BSMV-VIGS介导TwRIP1基因沉默功能分析 |
4.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验试剂 |
4.1.3 主要仪器设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 小黑麦TwRIP1基因BSMV病毒诱导载体构建 |
4.2.2 转化根癌农杆菌感受态细胞 |
4.2.3 工程菌悬浮液侵染本氏烟草 |
4.2.4 摩擦接种小黑麦 |
4.2.5 沉默了TwRIP1基因的小黑麦处理 |
4.2.6 小黑麦TwRIP1基因表达量及生理指标测定 |
4.2.7 数据统计分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 BSMV-VIGS重组载体构建 |
4.3.2 BSMV-VIGS沉默小黑麦中的TwRIP1基因 |
4.3.3 沉默TwRIP1基因的小黑麦对外源MeJA的反应 |
4.3.4 沉默TwRIP1基因的小黑麦对干旱胁迫反应 |
4.4 讨论 |
第五章 拟南芥和小麦遗传转化 |
5.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验试剂 |
5.1.3 主要仪器设备 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 小黑麦TwRIP1基因过表达载体构建 |
5.2.2 转化根癌农杆菌感受态细胞 |
5.2.3 工程菌悬浮液侵染拟南芥 |
5.2.4 农杆菌介导转化小麦幼胚 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 过表达载体构建 |
5.3.2 转基因拟南芥的筛选及鉴定 |
5.3.3 转基因小麦的筛选及鉴定 |
5.4 讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 小黑麦TwRIP1基因CDS全长克隆 |
6.2 TwRIP1基因的表达模式 |
6.3 TwRIP1基因的抗旱功能 |
6.4 转TwRIP1基因的小麦植株 |
6.5 小黑麦TwRIP1提高抗旱性的可能机制 |
6.6 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表 |
(8)荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 种子的萌发过程 |
1.2.2 种子萌发对温度的响应 |
1.2.3 种子萌发的积温效应 |
1.2.4 植物响应低温的生理生化变化 |
1.2.5 荒漠植物种子低温适应性 |
1.2.6 植物响应低温的组学研究 |
1.3 研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 低温对种子萌发的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与生境概况 |
2.1.2 种子特性的测定 |
2.1.3 低温萌发试验及相关指标的测定 |
2.1.4 积温模型 |
2.1.5 统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 种子特性分析 |
2.2.2 低温对种子萌发的影响 |
2.2.3 种子萌发的积温效应 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 种子不同萌发阶段的低温耐受性分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 不同萌发阶段低温耐受性的检测 |
3.1.3 低温下不同萌发阶段的生理指标测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同萌发阶段对低温的耐受差异 |
3.2.2 低温下不同萌发阶段的生理特性 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 低温下不同萌发阶段的转录表达分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 总RNA提取、cDNA文库构建及转录组测序 |
4.1.3 基因功能注释 |
4.1.4 基因表达量计算和差异基因筛选 |
4.1.5 实时荧光定量PCR验证 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 测序结果和denovo组装 |
4.2.2 差异表达基因的统计结果 |
4.2.3 差异基因聚类分析 |
4.2.4 W2 vs W1,W3 vs W2和W4 vs W3 中连续下调表达的基因分析 |
4.2.5 W2 vs W1,W3 vs W1和W4 vs W1 共下调表达的基因分析 |
4.2.6 实时荧光定量PCR验证 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 低温下不同萌发阶段的蛋白组学分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 蛋白提取 |
5.1.3 总蛋白的定量和SDS-PAGE电泳质检 |
5.1.4 蛋白酶解与i TRAQ标记 |
5.1.5 数据库的选择与搜索 |
5.1.6 蛋白质鉴定质量评估 |
5.1.7 蛋白质注释信息 |
5.1.8 差异蛋白定量信息统计 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 原始数据分析与蛋白质鉴定 |
5.2.2 蛋白质鉴定质量评估 |
5.2.3 GO功能注释结果 |
5.2.4 COG注释结果 |
5.2.5 KEGG Pathway注释结果 |
5.2.6 不同萌发阶段差异蛋白分析 |
5.2.7 蛋白组与转录组的关联分析 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 主要结论及存在的不足与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 存在的不足与展望 |
附表 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(9)甜菜叶片响应干旱胁迫的蛋白质组差异分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 引言 |
1.1 植物响应干旱胁迫研究进展 |
1.1.1 干旱胁迫对植物形态与生理的影响 |
1.1.2 干旱胁迫对植物蛋白质组学的影响 |
1.1.3 干旱对甜菜生理生化的影响 |
1.2 蛋白质组学及其技术 |
1.2.1 蛋白质组学概述 |
1.2.2 蛋白质组学研究方法 |
1.2.3 蛋白质组学技术在植物抗逆研究中的应用 |
1.3 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 试验试剂和主要仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验材料培育 |
2.2.2 胁迫处理与取样 |
2.3 测定指标与方法 |
2.3.1 土壤含水含量的测定 |
2.3.2 气孔阻力的测定 |
2.3.3 样品ABA含量的测定 |
2.3.4 样品净光合速率测定 |
2.3.5 样品中叶绿素荧光的测定 |
2.3.6 样品中蛋白质的测定 |
2.3.6.1 蛋白提取 |
2.3.6.2 蛋白质酶解 |
2.3.6.3 肽的标记 |
2.3.6.4 标记的肽段脱盐 |
2.3.6.5 高PH反相液相色谱法分离标记肽段 |
2.3.6.6 质谱检测 |
2.3.6.7 数据分析 |
2.3.6.8 蛋白鉴定结果统计 |
2.3.7 部分差异蛋白基因的RT-PCR验证 |
3 结果与分析 |
3.1 甜菜幼苗对干旱胁迫的生理响应 |
3.1.1 干旱胁迫对土壤含水量的影响 |
3.1.2 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片气孔阻力的影响 |
3.1.3 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片ABA含量的影响 |
3.1.4 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片净光合速率的影响 |
3.1.5 干旱胁迫对甜菜叶片初始荧光(F0)的影响 |
3.1.6 干旱胁迫对甜菜Fv/Fm的影响 |
3.1.7 干旱胁迫对甜菜qN的影响 |
3.2 干旱胁迫下甜菜叶片蛋白质分析 |
3.2.1 蛋白浓度检测结果 |
3.2.2 蛋白质质谱鉴定结果 |
3.2.3 胁迫响应蛋白质功能注释 |
3.3 差异表达蛋白筛选 |
3.4 差异蛋白亚细胞定位预测 |
3.5 差异蛋白功能注释 |
3.5.1 差异蛋白GO富集分析 |
3.5.2 光合作用相关差异蛋白分析 |
3.5.3 ABA相关差异蛋白分析 |
3.5.4 水分亏缺应答相关差异蛋白分析 |
3.5.5 生物合成相关差异蛋白分析 |
3.6 差异蛋白KEGG pathway富集分析 |
3.6.1 叶绿素代谢途径分析 |
3.6.2 光合碳同化代谢途径分析 |
3.7 部分差异蛋白质基因表达验证 |
4 讨论 |
4.1 光合作用相关蛋白的响应 |
4.2 水分胁迫诱导蛋白的响应 |
4.3 ABA相关蛋白的响应 |
4.4 生物合成相关蛋白的响应 |
4.5 差异蛋白在基因水平与蛋白质水平表达不一致的原因 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)桑树应激响应A/B桶状结构域蛋白HS1基因的功能研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 应激响应蛋白研究进展 |
1.1.1 植物应激蛋白的主要类型 |
1.1.2 植物应激蛋白的功能 |
1.2 热稳定蛋白研究进展 |
1.2.1 热稳定蛋白的主要类型及特点 |
1.2.2 热稳定蛋白的功能 |
1.3 研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株和载体 |
2.1.3 试剂 |
2.1.4 PCR引物 |
2.1.5 主要仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 桑树叶片RNA的提取 |
2.2.2 cDNA的合成 |
2.2.3 Mul-HS1 基因的PCR扩增及生物信息学分析 |
2.2.4 Mul-HS1 植物表达载体的构建 |
2.2.5 农杆菌GV3101 感受态的转化 |
2.2.6 拟南芥的侵染和转基因植株的筛选与鉴定 |
2.2.7 Mul-HS1 基因的荧光定量PCR |
2.2.8 Mul-HS1 蛋白质的亚细胞定位观察 |
2.2.9 转Mul-HS1 基因植株表型分析 |
2.2.10 转Mul-HS1 基因植株的抗病性分析 |
2.2.11 Mul-HS1 互作蛋白预测及分析 |
2.2.12 Mul-HS1 启动子克隆及信息学分析 |
2.2.13 启动子植物表达载体构建及农杆菌转化 |
2.2.14 启动子的诱导表达特性分析 |
3 结果与分析 |
3.1 桑树Mul-HS1 基因的克隆及生物信息学分析 |
3.1.1 Mul-HS1 基因克隆 |
3.1.2 Mul-HS1 蛋白的氨基酸组成及结构预测 |
3.1.3 Mul-HS1 蛋白的理化性质分析 |
3.1.4 Mul-HS1 蛋白的翻译后修饰位点预测 |
3.1.5 Mul-HS1 蛋白序列的同源性和进化分析 |
3.2 Mul-HS1 基因的组织表达特性分析 |
3.3 Mul-HS1 蛋白质的亚细胞定位分析 |
3.3.1 Mul-HS1-GFP融合基因植物表达载体的构建 |
3.3.2 瞬时表达Mul-HS1-GFP蛋白进行亚细胞定位分析 |
3.4 Mul-HS1 基因的生物学功能分析 |
3.4.1 Mul-HS1 植物表达载体的构建 |
3.4.2 转Mul-HS1 基因拟南芥的获得 |
3.4.3 转Mul-HS1 基因拟南芥的表型分析 |
3.4.4 转Mul-HS1 基因拟南芥的抗病性分析 |
3.5 Mul-HS1 基因启动子的克隆及活性分析 |
3.5.1 Mul-HS1 基因启动子的克隆 |
3.5.2 启动子pMul-HS1 的调控元件分析 |
3.5.3 pMul-HS1 启动子植物表达载体的构建 |
3.5.4 pBI121-pMul-HS1表达载体转农杆菌GV3101 |
3.5.5 pMul-HS1 启动子的诱导表达活性分析 |
4 讨论 |
4.1 应激响应A/B桶状结构域蛋白HS1 的表达模式 |
4.2 应激响应A/B桶状结构域蛋白HS1 的功能和作用机制 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定(论文参考文献)
- [1]MdHOS1响应茉莉酸调控苹果抗冷性的分子机制[D]. 姜慧艳. 山东农业大学, 2021(01)
- [2]转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长影响及其SOD和GS基因克隆与功能鉴定[D]. 周春艳. 昆明理工大学, 2021(02)
- [3]甘蓝型油菜耐冷性关联分析与机理研究[D]. 黄涌. 中国农业科学院, 2020(01)
- [4]梅花响应低温胁迫的生理变化和基因表达模式研究[D]. 姜良宝. 北京林业大学, 2020
- [5]白菜型冬油菜响应低温胁迫的蛋白质组及转录组分析[D]. 赵艳宁. 甘肃农业大学, 2020
- [6]白菜型冬油菜抗寒生理基础及分子机理研究[D]. 许耀照. 甘肃农业大学, 2020
- [7]小黑麦茉莉酸诱导蛋白基因的克隆与功能分析[D]. 凌悦铭. 石河子大学, 2020(08)
- [8]荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应[D]. 彭梦文. 石河子大学, 2020(08)
- [9]甜菜叶片响应干旱胁迫的蛋白质组差异分析[D]. 赖淼. 内蒙古农业大学, 2020(02)
- [10]桑树应激响应A/B桶状结构域蛋白HS1基因的功能研究[D]. 丁萍. 山东农业大学, 2020(10)