ZmPHYC1和ZmPHYC2的基因克隆及其表达分析与功能研究
发布时间：2025-06-26 02:17
光与植物的生长发育密切相关,一方面光是植物进行光合作用的能量来源,另一方面植物通过感知周围环境光质、光强和光周期的变化,来调节自身生长发育进程。光敏色素是一类植物接受远红光和红光的色素蛋白,参与调节种子萌发、光形态建成、避荫性反应、生物钟节律、开花期、气孔运动等诸多生长发育过程。高等模式植物拟南芥的光敏色素功能研究较为透彻,但对玉米等作物的研究仍相对薄弱。拟南芥光敏色素C是主要的红光受体之一,参与幼苗去黄化与开花调节。本试验采用玉米B73自交系为研究材料,利用RT-PCR方法克隆玉米的2个PHYC基因(ZmPHYC1、ZmPHYC2),并进行了生物信息学分析。利用qRT-PCR的方法分析这2个基因在玉米不同器官的转录丰度,以及其转录丰度对多种光质处理、黑暗到各种光质转换和光周期处理(长日照和短日照)的响应。利用转基因技术,在拟南芥中过量表达ZmPHYC1和ZmPHYC2,对其功能做初步研究。为研究玉米PHYC在玉米幼苗去黄化与开花的调控机制奠定基础。主要有以下结果:1.ZmPHYC1和ZmPHYC2基因与蛋白的基本特征ZmPHYC1和ZmPHYC2的ORF全长均为3408 bp,推导其编...
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要缩略词表
1 文献综述
1.1 光与植物光受体
1.2 光敏色素概述
1.2.1 光敏色素基因家族
1.2.2 光敏色素结构特征
1.2.3 光敏色素的生物学功能
1.2.3.1 种子萌发
1.2.3.2 光形态建成
1.2.3.3 避荫性反应
1.2.3.4 生物钟节律
1.2.3.5 开花期
1.2.3.6 气孔运动
1.3 光敏色素C的研究进展
1.4 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 试验材料及处理方法
2.1.2 菌株与载体
2.1.3 试剂及其配制
2.1.4 引物设计
2.1.5 仪器设备
2.1.6 生物信息学分析的相关数据库
2.2 试验方法
2.2.1 总RNA的提取与鉴定
2.2.2 cDNA第一链合成与鉴定
2.2.3 光敏色素C基因的克隆
2.2.4 扩增产物回收
2.2.5 目的基因片段与克隆载体的连接
2.2.6 克隆载体转化大肠杆菌感受态细胞
2.2.7 重组质粒DNA的提取
2.2.8 阳性克隆的鉴定
2.2.9 基因测序
2.2.10 生物信息学分析
2.2.10.1. 基因序列分析
2.2.10.2. 蛋白质结构分析
2.2.10.3. 构建系统进化树
2.2.11 实时荧光定量PCR
2.2.12 数据分析
2.2.13 表达载体构建
2.2.14 转化大肠杆菌DH5α感受态细胞
2.2.15 农杆菌电击感受态细胞的制备
2.2.16 电击转化农杆菌感受态细胞
2.2.17 农杆菌渗透转化拟南芥
2.2.18 转基因植株筛选及鉴定
2.2.19 拟南芥幼苗下胚轴长度的测量
2.2.20 拟南芥幼苗总蛋白的提取
2.2.21 蛋白免疫印迹
3 结果与分析
3.1 2个ZmPHYC基因的克隆和酶切鉴定
3.2 2个ZmPHYC基因的氨基酸序列和结构域分析
3.3 常见物种PHYC同源蛋白的系统进化树构建
3.4 2个ZmPHYC基因转录表达的组织特异性分析
3.5 2个ZmPHYC基因转录表达对持续光质的响应
3.6 2个ZmPHYC基因转录表达对不同光质转换的响应
3.7 2个ZmPHYC基因转录表达对光周期的响应
3.8 表达载体的双酶切鉴定
3.9 Myc-ZmPHYC1转基因植株的获得和鉴定
3.10 Myc-ZmPHYC1转基因拟南芥下胚轴缩短
4 讨论与结论
4.1 讨论
4.1.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白结构的差异
4.1.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2与禾本科物种PHYC的联系
4.1.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表达的器官特异性
4.1.4 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表达丰度对各种光照处理的响应
4.1.5 ZmphyC1参与拟南芥光形态建成的遗传转化
4.2 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：4052992
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
主要缩略词表
1 文献综述
1.1 光与植物光受体
1.2 光敏色素概述
1.2.1 光敏色素基因家族
1.2.2 光敏色素结构特征
1.2.3 光敏色素的生物学功能
1.2.3.1 种子萌发
1.2.3.2 光形态建成
1.2.3.3 避荫性反应
1.2.3.4 生物钟节律
1.2.3.5 开花期
1.2.3.6 气孔运动
1.3 光敏色素C的研究进展
1.4 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 试验材料及处理方法
2.1.2 菌株与载体
2.1.3 试剂及其配制
2.1.4 引物设计
2.1.5 仪器设备
2.1.6 生物信息学分析的相关数据库
2.2 试验方法
2.2.1 总RNA的提取与鉴定
2.2.2 cDNA第一链合成与鉴定
2.2.3 光敏色素C基因的克隆
2.2.4 扩增产物回收
2.2.5 目的基因片段与克隆载体的连接
2.2.6 克隆载体转化大肠杆菌感受态细胞
2.2.7 重组质粒DNA的提取
2.2.8 阳性克隆的鉴定
2.2.9 基因测序
2.2.10 生物信息学分析
2.2.10.1. 基因序列分析
2.2.10.2. 蛋白质结构分析
2.2.10.3. 构建系统进化树
2.2.11 实时荧光定量PCR
2.2.12 数据分析
2.2.13 表达载体构建
2.2.14 转化大肠杆菌DH5α感受态细胞
2.2.15 农杆菌电击感受态细胞的制备
2.2.16 电击转化农杆菌感受态细胞
2.2.17 农杆菌渗透转化拟南芥
2.2.18 转基因植株筛选及鉴定
2.2.19 拟南芥幼苗下胚轴长度的测量
2.2.20 拟南芥幼苗总蛋白的提取
2.2.21 蛋白免疫印迹
3 结果与分析
3.1 2个ZmPHYC基因的克隆和酶切鉴定
3.2 2个ZmPHYC基因的氨基酸序列和结构域分析
3.3 常见物种PHYC同源蛋白的系统进化树构建
3.4 2个ZmPHYC基因转录表达的组织特异性分析
3.5 2个ZmPHYC基因转录表达对持续光质的响应
3.6 2个ZmPHYC基因转录表达对不同光质转换的响应
3.7 2个ZmPHYC基因转录表达对光周期的响应
3.8 表达载体的双酶切鉴定
3.9 Myc-ZmPHYC1转基因植株的获得和鉴定
3.10 Myc-ZmPHYC1转基因拟南芥下胚轴缩短
4 讨论与结论
4.1 讨论
4.1.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白结构的差异
4.1.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2与禾本科物种PHYC的联系
4.1.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表达的器官特异性
4.1.4 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表达丰度对各种光照处理的响应
4.1.5 ZmphyC1参与拟南芥光形态建成的遗传转化
4.2 结论
参考文献
致谢
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本文编号：4052992
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/4052992.html
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