桑树中钙调蛋白与类钙调蛋白基因的鉴定与功能分析
发布时间：2023-05-30 22:05
钙离子作为重要的次级信使,广泛参与了植物的生理生化过程。钙调蛋白(Calmodulin,CaM)及类钙调蛋白(Calmodulin-like protein,CML)作为Ca2+重要的受体,在Ca2+信号转导过程中发挥作用。研究表明,CaM及CML在植物的生长发育、抗逆等过程中起着重要的调控作用,而在桑树中的相关研究鲜少报道。本研究基于川桑基因组数据库,利用生物信息学的方法,通过对保守结构域、基因结构及系统进化树进行分析,鉴定得到桑树4个CaMs及42个CMLs基因。在桑树红果二号中克隆了MaCaMs及MaCML1基因,通过肉阜杯盘菌(Ciboria carunculoides)及灰霉菌(Botrytis cinerea)处理的定量结果,筛选得到抗病相关的基因MaCaM2及MaCML1。在烟草中异源过表达MaCaM2及MaCML1,在转基因植株中检测抗病相关基因的表达量,以及植株的感病情况,获得主要的研究结果如下:1、桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定利用生物信息学的方法,在川桑基因组数据库中分别鉴定到4个钙调蛋白(MnCaMs)及42个类...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
1.1 植物钙离子信号途径
1.1.1 钙离子受体
1.2 钙调蛋白及类钙调蛋白的研究进展
1.2.1 钙调蛋白及类钙调蛋白的结构特点
1.2.2 钙调蛋白及类钙调蛋白与钙离子结合鉴定技术研究进展
1.2.3 钙调蛋白及类钙调蛋白的功能
1.3 桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白的研究进展
第2章 引言
2.1 研究背景及意义
2.2 研究主要内容
2.3 技术路线
第3章 桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定
3.1 实验材料和方法
3.1.1 利用生物信息学方法对川桑中钙调蛋白及类钙调蛋白进行鉴定
3.1.2 系统发生分析及基因结构分析
3.1.3 多序列比对及功能结构域分析
3.2 结果和分析
3.2.1 川桑中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定
3.2.2 MnCaMs及MnCMLs基因进化树构建、基因结构及保守域分析
3.2.3 川桑中MnCaMs及MnCMLs的系统进化关系
3.3 小结与讨论
第4章 桑树MaCaMs及MaCML1的克隆及生物胁迫下的表达分析
4.1 材料和试剂
4.1.1 材料
4.1.2 实验试剂
4.1.3 主要溶液配制方法
4.1.4 主要仪器
4.2 实验方法
4.2.1 RNA提取
4.2.2 第一条链cDNA的合成与检测
4.2.3 MaCaMs及MaCML1基因的扩增
4.2.4 MaCaMs及MaCML1的荧光定量PCR
4.2.5 亚细胞定位
4.2.6 接种及取材
4.2.7 测序分析
4.2.8 MaCaM2及MaCML1的原核表达、蛋白纯化
4.2.9 MaCaM2及MaCML1与Ca2+结合能力检测
4.2.10 MaCaM2及MaCML1诱导坏死反应及活性氧产生检测
4.3 结果和分析
4.3.1 桑树中MaCaMs及MaCML1的克隆与信息学分析
4.3.2 桑树中MaCaMs及MaCML1的组织表达及亚细胞定位
4.3.3 MaCaMs及Ma CMLs基因受菌核病诱导表达
4.3.4 MaCaMs及Ma CMLs基因受灰霉菌诱导表达
4.3.5 MaCaM2及MaCML1的原核表达及纯化
4.3.6 MaCaM2及MaCML1结合Ca2+能力分析
4.3.7 MaCaM2及MaCML1抗病功能初步分析
4.4 小结与讨论
第5章 MaCaM2及MaCML1的遗传转化及功能验证
5.1 材料和试剂
5.1.1 材料
5.1.2 试剂
5.1.3 主要溶液配制
5.2 实验方法
5.2.1 转基因过表达载体的构建
5.2.2 农杆菌感受态细胞的转化
5.2.3 烟草叶盘转化法
5.2.4 转基因植株中目的基因及抗病相关基因表达水平的检测
5.2.5 转基因植株接种灰霉菌处理
5.3 结果与分析
5.3.1 MaCaM2及MaCML1转基因过表达载体的构建
5.3.2 转基因烟草的获得及验证
5.3.3 过表达MaCaM2和MaCML1对抗病相关基因的影响
5.3.4 转基因植株对生物胁迫的响应情况
5.4 小结与讨论
第6章 综合与结论
参考文献
在读期间发表论文
致谢
本文编号：3825122
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
1.1 植物钙离子信号途径
1.1.1 钙离子受体
1.2 钙调蛋白及类钙调蛋白的研究进展
1.2.1 钙调蛋白及类钙调蛋白的结构特点
1.2.2 钙调蛋白及类钙调蛋白与钙离子结合鉴定技术研究进展
1.2.3 钙调蛋白及类钙调蛋白的功能
1.3 桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白的研究进展
第2章 引言
2.1 研究背景及意义
2.2 研究主要内容
2.3 技术路线
第3章 桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定
3.1 实验材料和方法
3.1.1 利用生物信息学方法对川桑中钙调蛋白及类钙调蛋白进行鉴定
3.1.2 系统发生分析及基因结构分析
3.1.3 多序列比对及功能结构域分析
3.2 结果和分析
3.2.1 川桑中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定
3.2.2 MnCaMs及MnCMLs基因进化树构建、基因结构及保守域分析
3.2.3 川桑中MnCaMs及MnCMLs的系统进化关系
3.3 小结与讨论
第4章 桑树MaCaMs及MaCML1的克隆及生物胁迫下的表达分析
4.1 材料和试剂
4.1.1 材料
4.1.2 实验试剂
4.1.3 主要溶液配制方法
4.1.4 主要仪器
4.2 实验方法
4.2.1 RNA提取
4.2.2 第一条链cDNA的合成与检测
4.2.3 MaCaMs及MaCML1基因的扩增
4.2.4 MaCaMs及MaCML1的荧光定量PCR
4.2.5 亚细胞定位
4.2.6 接种及取材
4.2.7 测序分析
4.2.8 MaCaM2及MaCML1的原核表达、蛋白纯化
4.2.9 MaCaM2及MaCML1与Ca2+结合能力检测
4.2.10 MaCaM2及MaCML1诱导坏死反应及活性氧产生检测
4.3 结果和分析
4.3.1 桑树中MaCaMs及MaCML1的克隆与信息学分析
4.3.2 桑树中MaCaMs及MaCML1的组织表达及亚细胞定位
4.3.3 MaCaMs及Ma CMLs基因受菌核病诱导表达
4.3.4 MaCaMs及Ma CMLs基因受灰霉菌诱导表达
4.3.5 MaCaM2及MaCML1的原核表达及纯化
4.3.6 MaCaM2及MaCML1结合Ca2+能力分析
4.3.7 MaCaM2及MaCML1抗病功能初步分析
4.4 小结与讨论
第5章 MaCaM2及MaCML1的遗传转化及功能验证
5.1 材料和试剂
5.1.1 材料
5.1.2 试剂
5.1.3 主要溶液配制
5.2 实验方法
5.2.1 转基因过表达载体的构建
5.2.2 农杆菌感受态细胞的转化
5.2.3 烟草叶盘转化法
5.2.4 转基因植株中目的基因及抗病相关基因表达水平的检测
5.2.5 转基因植株接种灰霉菌处理
5.3 结果与分析
5.3.1 MaCaM2及MaCML1转基因过表达载体的构建
5.3.2 转基因烟草的获得及验证
5.3.3 过表达MaCaM2和MaCML1对抗病相关基因的影响
5.3.4 转基因植株对生物胁迫的响应情况
5.4 小结与讨论
第6章 综合与结论
参考文献
在读期间发表论文
致谢
本文编号：3825122
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