紫花苜蓿（Medicago sativa）缺铁相关bHLH转录因子的克隆及遗传转化

论文摘要

铁是植物生命活动必需的微量元素之一,土壤中有效铁含量较低,易导致植物缺铁。bHLH转录因子家族在植物体内发挥重要的调控作用,有bHLH转录因子参与植物缺铁响应。本研究从紫花苜蓿中克隆得到MsbHLH115基因,构建pBI121-MsbHLH115植物表达载体转入烟草中,并对MsbHLH115基因的表达模式进行了初步研究,取得的主要研究结果如下:1.MsbHLH115基因的克隆与序列分析根据紫花苜蓿铁胁迫下转录组测序序列设计克隆引物,利用RT-PCR方法克隆获得MsbHLH115基因,该基因全长为780 bp,编码259个氨基酸。MsbHLH115蛋白含有一个HLH结构域。经NCBI protein BLAST分析,发现MsbHLH115与MtbHLH115氨基酸相似性为96%。通过对MsbHLH115氨基酸序列的预测和生物信息学分析,构建了三级结构模型和系统进化树。2.MsbHLH115植物表达载体构建构建了pBI121-MsbHLH115植物表达载体,含有Ca MV35S启动子和卡那霉素（Km）抗性。3.MsbHLH115基因对烟草的遗传转化将pBI121-MsbHLH115重组质粒转入到GV3101感受态中,利用叶盘法将MsbHLH115转化至模式植物烟草中,PCR鉴定获得2株转基因阳性苗。4.MsbHLH115基因的表达特性qRT-PCR检测了MsbHLH115基因在不同非生物胁迫下的紫花苜蓿中的相对表达量。发现MsbHLH115基因受高铁缺铁胁迫强烈诱导表达,主要的表达部位是根部,茎、叶中表达量极低;MsbHLH115基因响应盐胁迫下调表达、响应碱和干旱胁迫上调表达,响应ABA上调表达,不响应茉莉酸甲酯。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 紫花苜蓿简介
•   1.2 铁的重要性
•   1.3 bHLH转录因子
•     1.3.1 bHLH转录因子的结构
•     1.3.2 植物b HLH转录因子的生物学功能
•     1.3.3 植物缺铁应答的b HLH转录因子
•   1.4 .植物b HLH转录因子参与其他胁迫响应
•   1.5 本课题的研究目的和意义
• 第2章 紫花苜蓿（Medicago sativa）b HLH基因的克隆
•   2.1 引言
•   2.2 实验材料
•     2.2.1 植物材料
•     2.2.2 载体和菌株
•     2.2.3 主要仪器设备
•     2.2.4 主要试剂
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 紫花苜蓿总RNA提取
•     2.3.2 cDNA的合成
•     2.3.3 PCR扩增目的基因
•     2.3.4 基因片段的胶回收
•     2.3.5 Msb HLH115 基因克隆载体的构建
•     2.3.6 Msb HLH115 基因的生物信息学分析
•   2.4 实验结果
•     2.4.1 Msb HLH115 基因的克隆
•     2.4.2 Msb HLH115 克隆载体的构建
•     2.4.3 Msb HLH115 基因的生物信息学分析
•   2.5 本章讨论
•   2.6 本章小结
• 第3章 Msb HLH115 基因对烟草的遗传转化
•   3.1 引言
•   3.2 实验材料
•     3.2.1 植物材料
•     3.2.2 质粒载体与菌株
•     3.2.3 实验药品及仪器
•   3.3 实验方法
•     3.3.1 pBI121-Msb HLH115 植物表达载体的构建
•     3.3.2 pBI121-Msb HLH115 质粒转化农杆菌
•     3.3.3 烟草的遗传转化
•     3.3.4 转Msb HLH115 基因烟草的分子鉴定
•   3.4 实验结果
•     3.4.1 Msb HLH115 基因植物表达载体的构建
•     3.4.2 pBI121-Msb HLH115 转化农杆菌
•     3.4.3 Msb HLH115 基因对烟草的遗传转化
•     3.4.4 转基因烟草的PCR检测
•   3.5 本章讨论
•   3.6 本章小结
• 第4章 紫花苜蓿Msb HLH115 基因在逆境胁迫下的表达模式分析
•   4.1 引言
•   4.2 .实验材料与药品
•     4.2.1 实验材料与试剂
•   4.3 实验方法
•     4.3.1 MsbHLH115 启动子序列的获取及分析
•     4.3.2 紫花苜蓿材料的培养和前期处理
•     4.3.3 紫花苜蓿Msb HLH115 基因q RT-PCR检测
•   4.4 结果与分析
•     4.4.1 Msb HLH115 基因启动子顺式作用元件分析
•     4.4.2 RNA、c DNA质量检测
•     4.4.3 Msb HLH115 基因胁迫下的表达模式分析
•   4.5 本章讨论
•   4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杜家欢

导师: 郭东林

关键词: 紫花苜蓿,基因,遗传转化,胁迫响应

来源: 哈尔滨师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,生物学,农作物

单位: 哈尔滨师范大学

基金: 哈尔滨市科技局遗传性状改良提高紫花苜蓿应对缺铁胁迫的研究项目

分类号: Q943.2;S541.9

总页数: 65

文件大小: 2256K

下载量: 129