蒺藜苜蓿赤霉素氧化酶基因MtGA20ox的功能解析

论文摘要

在决定牧草产量的众多因素中,株高占有重要地位。而决定株高性状的因素也有很多,其中五大植物激素之一的赤霉素（gibberellic acid,GA）对于植物株高的调控必不可少。GA20-氧化酶（GA20-oxidase,GA20ox）是赤霉素合成过程中的关键限速酶。但是目前对于豆科牧草中GA20-氧化酶的研究较少,本文对蒺藜苜蓿中GA20ox基因对株高的调控作用进行了初步探索。主要实验结果如下:1.本实验利用生物信息学的方法对蒺藜苜蓿和拟南芥（Arabidopsis thaliana）的GA20ox家族成员进行氨基酸序列比对并构建系统进化树。结果表明,与拟南芥AtGA20ox高度同源的MtGA20ox有3个,分别是MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8,均含有保守的2OG-FeIIOxy结构域。2.进一步通过RT-PCR实验以及qRT-PCR实验分别检测MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8在不同组织中的表达情况,结果表明,它们在不同的组织中均有表达,且其表达均具有组织特异性。3.通过亚细胞定位实验结果表明MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8蛋白定位于细胞核和细胞质。4.为了对MtGA20ox的功能进行深入解析,筛选获得了逆转座子Tnt1插入MtGA20ox7的2个突变体和插入MtGA20ox8的1个突变体,并分别对3个插入突变体进行表型观察和数据统计,发现它们与野生型相比株高都无明显变化,可能是由于这3个MtGA20ox基因存在功能冗余。本研究结果对深入探究苜蓿中GA20ox的功能以及进一步研究赤霉素对株高的调控具有一定的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
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• 第一章 综述
•   1.1 牧草与畜牧业
•     1.1.1 牧草对畜牧业的影响
•     1.1.2 我国牧草业的发展现状与趋势
•   1.2 蒺藜苜蓿——豆科模式植物
•   1.3 苜蓿产量与株高
•     1.3.1 苜蓿产量的决定因素
•     1.3.2 株高
•   1.4 赤霉素对植物株高的调控作用
•     1.4.1 赤霉素合成与代谢途径
•     1.4.2 赤霉素信号传导途径
•   1.5 赤霉素合成途径中的加氧酶
•     1.5.1 GA20-氧化酶
•     1.5.2 GA3-氧化酶
•     1.5.3 GA2-氧化酶
•   1.6 本实验的研究内容及其意义
•     1.6.1 研究意义
•     1.6.2 研究内容
• 第二章 实验材料与方法
•   2.1 实验材料、试剂与仪器
•     2.1.1 实验材料
•     2.1.2 实验试剂
•     2.1.3 实验器材
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 生物信息学分析
•     2.2.2 实验材料的处理与种植
•     2.2.3 蒺藜苜蓿MtGA20ox基因的表达分析
•     2.2.4 亚细胞定位
•     2.2.5 表型观察与统计
• 第三章 实验结果分析
•   3.1 MtGA20ox蛋白的系统进化树
•   3.2 MtGA20ox蛋白的氨基酸序列比对
•   3.3 MtGA20ox基因的表达模式分析
•     3.3.1 野生型不同组织RNA的提取
•     3.3.2 基因表达量的检测
•   3.4 MtGA20ox蛋白亚细胞定位
•     3.4.1 目的基因的扩增与回收
•     3.4.2 中间载体的构建
•     3.4.3 最终载体的构建
•     3.4.4 农杆菌的转化
•     3.4.5 蛋白亚细胞定位
•   3.5 MtGA20ox7和MtGA20ox8的突变体鉴定
•     3.5.1 MtGA20ox7和MtGA20ox8的基因结构图
•     3.5.2 不同植株RNA的提取
•     3.5.3 缺失突变体的鉴定
•   3.6 突变体表型分析及主茎长度的统计
• 第四章 讨论与展望
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人情况及联系方式

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马青霞

导师: 金竹萍

关键词: 氧化酶,株高,蒺藜苜蓿,赤霉素

来源: 山西大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 山西大学

基金: 科技援疆计划(2018E02053)

分类号: Q943.2

DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000111

总页数: 70

文件大小: 6218K

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