一、植物抗冻蛋白研究进展(综述)(论文文献综述)
龚弋航[1](2022)在《抗冻蛋白研究进展及其在新型食品冷冻工艺中的应用》文中认为针对抗冻蛋白的研究现状,对抗冻蛋白的特性、抗冻机理及在食品工业中的应用等方面进行综述。阐述抗冻蛋白在食品领域实现商业化应用所存在的问题,提出可能的研究方向,并对抗冻蛋白发展及应用前景进行展望,提出高活性重组抗冻蛋白的研发、化学合成抗冻蛋白类似物和模拟物以及抗冻蛋白的酶促修饰等方法,以期望实现抗冻蛋白在大规模商业化食品生产中的进一步应用。
张维佳,邵学广,蔡文生[2](2021)在《抗冻蛋白抗冻机制的分子模拟研究》文中认为抗冻蛋白能使生物体在寒冷环境下生存,具有极大的潜在应用价值。近年来,人们对抗冻蛋白开展了广泛的研究,但其抗冻机理还未明确。本文阐述了抗冻蛋白的功能特性和结构特征,并从结构的角度对其抗冻机制方面的分子模拟研究成果进行了综述。另一方面,对目前已知晶体结构的29个野生型抗冻蛋白的结构特性进行了分析,发现在整个抗冻蛋白表面和在冰结合位点处都存在亲水残基与水形成氢键和疏水残基与类冰结构特异性结合的特点。然后,探讨了抗冻蛋白的二级结构、冰结合位点残基的疏水性与抗冻活性之间的关系。最后,从结构的角度讨论了抗冻蛋白的机制和影响抗冻活性的因素并简要总结了仿生抗冻材料设计和应用的研究进展。
刘玫,马豪,郑学玲,李利民,刘翀[3](2021)在《植物抗冻蛋白特性及其在冷冻面团中应用研究进展》文中研究表明抗冻蛋白是一类能够与冰晶结合、修饰冰晶形态、降低溶液冰点、抑制冰晶重结晶的蛋白质。因其特殊的结构和功能,能够很好地缓解冷冻面团冻藏过程中因冰晶重结晶引起的品质劣变问题,特别是植物抗冻蛋白,抑制冰晶重结晶效果突出。综述了植物抗冻蛋白特性及其在冷冻面团中的应用研究进展,以期为植物抗冻蛋白在冷冻面制品中的应用提供理论基础。
赵明明[4](2021)在《抗冻蛋白研究现状及其在食品工业中的应用》文中研究表明抗冻蛋白是一类能降低溶液冰点,吸附到冰晶表面保护生物体免受冻害的蛋白。由于其独特的性质,可作为有效的抗冻添加剂应用于食品工业。不同来源的抗冻蛋白特性不同、活性不同,提取纯化出高活性抗冻蛋白并对其结构、性质进行研究是产业化生产的前提。本文就抗冻蛋白的来源、提纯及其在食品工业的应用进行综述,为发现新的抗冻蛋白来源并实现工业化生产提供参考。
高山惠,廖丽,胥义,陈波[5](2021)在《细菌抗冻蛋白研究进展及其应用潜力分析》文中指出抗冻蛋白是一类在低温下抑制冰晶生长从而保护细胞免受冰晶伤害的特殊蛋白质。抗冻蛋白来源广泛,包括鱼类、昆虫、植物、细菌、藻类和真菌等。相比动植物来源的抗冻蛋白,目前针对细菌来源抗冻蛋白缺乏系统性综述与分析。因此重点描述了细菌来源抗冻蛋白的研究进展,并以其中活性较高、研究较多的4个抗冻蛋白来源种属为代表,详细介绍了细菌抗冻蛋白目前的研究现状、发展前景和应用潜力。
王留壹[6](2020)在《小麦冰重结晶抑制蛋白基因TaIRI5的克隆与功能分析》文中进行了进一步梳理冻害是影响小麦正常生长发育的重要因素之一,不同发育时期的冻害都能够对小麦造成减产。近年来小麦倒春寒频繁发生,对小麦抗冻基因的研究也亟待深入。本研究在前期小麦春化表达谱的基础上,从中挑选到小麦冰重结晶抑制蛋白基因TaIRI5,并对其进行生物信息学分析、基因克隆及表达分析、亚细胞定位分析、启动子分析及表达分析,并构建了 TaIR15基因亚细胞定位载体、启动子分析载体、过表达载体和基因编辑载体。主要研究结果如下:1、通过RT-PCR技术从小麦品种“北京841”中扩增出TaIRI5基因,该基因全长1 203 bp,开放阅读框(ORF)858 bp,编码285个氨基酸。蛋白质分子式为C2525H4194N858O1047S226,等电点为5.07,蛋白质分子量约为70.7kD,蛋白质不稳定系数(Instability Index)为61.64,推测其为不稳定蛋白质。总平均输水系数(GRAVY)为0.829,为疏水性蛋白。通过对TaIRI5基因结构进行分析,发现该基因序列具有两个功能域,分别是冰重结晶抑制结构域和亮氨酸富集结构域。同源性分析结果显示该基因序列与乌拉尔图小麦中序列一致性最高,推测其可能是由乌拉尔图小麦演变而来。进化树分析结果显示其与一粒小麦亲缘关系最近,与南极发草关系最远。三级结构预测结果显示该蛋白质呈规则的螺旋状,具有较强的稳定.性。2、利用qRT-PCR的方法分析TaIRI5基因在小麦根、茎、叶、雌蕊、雄蕊、护颖、幼嫩种子的相对表达量,结果表明,TaIRI5基因在小麦不同部位均有表达,其中在小麦的根中相对表达量最高,说明该基因广泛参与了小麦各组织的发育过程。分别用模拟低温、高盐、ABA和干旱对“北京841”进行胁迫处理,结果显示该基因在4℃冷胁迫的处理下,基因相对表达量变化最大,在高盐胁迫中基因表达量先上升,后下降至稳定状态,外源ABA和干旱处理下该基因的相对表达量变化不大,说明该基因可能在小麦的低温胁迫过程中发挥作用。3、构建pCAMBIA1300-TaIRI5-GFP融合表达载体,烟草转化实验结果表明TaIR15蛋白主要在细胞膜上发挥作用。通过构建TaIRI5基因不同长度的启动子融合表达载体,烟草转化实验结果表明TaIRI5基因不同长度的启动子均能启动融合表达载体下游GUS基因的表达,说明不同长度的启动子均具有活性,但是不同长度的启动子表达部位稍有差异,具体功能还有待于进一步探究。4、通过构建TaIRI5基因过表达载体和基因编辑载体,利用农杆菌介导转化法转化至普通小麦品种“北京841”中,收获得到转基因T0代种子。通过转基因材料后续的功能分析与验证,以期对小麦抗冻机制做进一步研究。
吴雅文[7](2019)在《日本雪椿对低温胁迫的响应机理研究》文中认为雪椿(Camellia.japonica var.decumbens)是山茶花(C.japonica)的一个自然变种,为常绿阔叶小乔木,原生地在日本,主要分布在岩手县、秋田县和滋贺县的北部,多生长在本州海岸的山间及多雪的地方。雪椿枝株姿形优美,叶色浓绿而有光泽,花色艳丽缤纷,往往迎雪盛开。山茶花可孤植,群植,盆栽用于观赏,还可用于庭园,专类园和园林绿化。此外山茶花的花和种子还有较高的药用价值,种子还可提取茶花精油。因此山茶花不仅具有较高的观赏价值,还有经济应用价值。但由于山茶花喜温暖湿润,多分布在长江流域,受温度限制很难在北方地区生长。而分布在日本高纬度(39°N)地区的雪椿,可在冬季盛开美丽的花朵,是研究山茶花低温适应的理想优质材料。本研究以日本引种的雪椿作为试验材料,通过生境气候调查,生理生化分析,转录组测序分析,从表型到内部结构再到分子水平研究雪椿叶片对低温胁迫的响应机制,结果总结如下,(1)为探明雪椿引种到郑州的可行性,根据‘气候相似性“原理,针对雪椿的种源地和引种地4个城市的气温、降水量和相对湿度等气候因素进行调查和分析。结果表明:郑州和雪椿种源地的温度和湿度不存在显着性差异,降水量存在显着性差异。因此引种到郑州的雪椿,需要通过必要的控水管理,才可以逐渐适应当地气候。(2)以津市(雪椿1号)、东京(雪椿5号)和盛冈(雪椿9号)3个种源雪椿的叶片为材料,在郑州自然低温条件下测定越冬期内叶片的生理生化指标,结合石蜡切片技术测定叶片解剖结构指标,并采用电导法配合Logistic方程计算低温半致死温度(LT 50),对雪椿的抗寒性进行综合评价并比较3个种源雪椿的抗寒性。结果表明:3个种源雪椿的生理生化指标和叶片解剖结构指标存在差异,雪椿1号,5号和9号的低温半致死温度分别为-10.61℃,-9.8℃和-11.93℃。通过生理生化指标的主成分分析及方差分析发现,叶绿素含量、可溶性蛋白含量和POD酶活性与雪椿的抗寒性密切相关,较高的叶绿素含量和可溶性蛋白的积累是雪椿9号具有较好的抗寒性的一个重要原因;通过叶片解剖结构指标的观测及方差分析可知,雪椿9号的栅栏组织厚度、上表皮厚度和细胞结构紧密度(CTR)与雪椿1号和5号存在显着性差异,均高于后两者,并且雪椿9号具有2层栅栏组织,是雪椿9号表现出较好的抗寒性的另一原因。综合分析各试验结果后,得出3个种源雪椿的抗寒能力依此为雪椿9号>雪椿1号>雪椿5号。(3)以耐冬和雪椿为材料,通过自然低温和人工气候室控制低温(4、0、-4、-8、-12℃)2种处理方法,测定低温过程中样本叶片生理生化指标的变化,结合低温半致死温度以及隶属函数评价方法,探讨耐冬和雪椿的抗寒性及其生理响应机制。结果表明,耐冬和雪椿叶片中各物质的变化规律基本相似,随着低温胁迫的加剧,耐冬的叶绿素含量始终高于雪椿,且自然胁迫波动性较大;可溶性蛋白、POD酶活性和CAT酶活性均是先下降,当达到一定阈值后开始上升。但耐冬和雪椿生理指标的阈值存在差异,耐冬可溶性蛋白和POD酶活性在-8℃低温处理后开始上升,雪椿的可溶性蛋白和POD酶活性都在0℃低温处理后开始上升,而耐冬和雪椿的CAT酶活性都在4℃低温处理后就开始上升。经自然低温处理后耐冬的低温半致死温度为-14.08℃,雪椿的为-11.93℃,结合隶属函数综合评价,初步认为耐冬的耐寒性优于雪椿。(4)分析了低温胁迫时冷应激引起的雪椿转录组学变化。在以25℃(T1)处理为对照,通过0℃,-4℃,-8℃和-12℃(T3,T5,T7和T9)进行低温胁迫下雪椿叶片转录组研究中,T3/T1,T5/T1,T7/T1和T9/T1这4个比较组中差异上调表达的基因分别为2828,2384,3099和3075个,差异下调表达的基因分别为3184,2 2592,2373和2615个。通过GO注释和GO富集对这些基因进行分析可知,这些基因的功能主要是刺激、代谢过程、催化活性或结合的反应。这些差异表达的基因中,有67与低温胁迫调控相关基因被选出,包括26个冷响应转录因子,17个参与冷传感器或信号转导基因和24个参与质膜稳定和渗透反应基因。可知分子调控机制在雪椿低温胁迫时通过信号转导,渗透调节快速的做出应激反应。
陈旭,蔡茜茜,汪少芸,杨傅佳,吴金鸿[8](2019)在《抗冻肽的研究进展及其在食品工业的应用前景》文中研究说明抗冻肽是一类在结冰或亚结冰状态下能保护生物体免受伤害的一类小分子蛋白或蛋白质水解物。抗冻肽因其具有传统商业抗冻剂及天然抗冻蛋白无法比拟的优势,近年来引起了研究人员的极大兴趣,其研究进展为食品工业的产业化应用奠定了基础。本文针对目前抗冻肽的研究现状,对抗冻肽的性质、特点、抗冻机理及在食品工业中的应用等方面进行综述,并对抗冻肽未来的发展及应用前景进行展望。
董小云[9](2019)在《白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析》文中研究指明植物抗寒性表现复杂的数量性状特征,涉及基因数量众多,已被分离的抗寒相关基因对抗寒性的影响都很有限,缺乏高贡献率的主效基因是作物抗寒分子育种等的主要限制因素。AFPs能直接结合冰晶表面,降低冰点和消除冰晶危害,在植物抗冷冻中发挥至关重要的作用。白菜型冬油菜陇油7号可抵御-30℃极端低温,是目前我国最为抗寒的冬油菜品种,本文以白菜型冬油菜陇油7号为材料,探讨了低温对陇油7号幼苗生理生化特性及其光合特征的影响;并从低温处理后的陇油7号幼苗中,分离鉴定了冬油菜抗冻蛋白BrAFP1;并克隆了BrAFP1基因,分析了BrAFP1基因在低温下表达的时空特征,初步验证了基因功能等,主要结果如下:1.探讨了低温胁迫对白菜型冬油菜幼苗生理生化及光合特征的影响,结果表明(1)常温下,白菜型冬油菜叶绿体呈梭形或椭圆形,基粒片层垛堞结构完整清晰,基质片层排列整齐有序,叶绿体内含有淀粉粒。-4℃处理24 h后,白菜型冬油菜幼苗叶片叶绿素含量明显降低;弱抗寒冬油菜品种天油4号叶绿体数量减少,部分叶绿体外膜破裂,基质片层断裂、仅留片层残段,叶绿体内已无淀粉粒积累,液泡膜明显收缩,液泡体积明显变小;气孔处于关闭与半关闭状态;陇油7号基粒仍能保持其垛堞结构的完整性,大部分基质片层完整连续,少数片层膜出现破损,叶绿体内仍有少量淀粉粒积累,液泡膜完整;气孔处于半关闭状态。(2)低温胁迫下,白菜型冬油菜不同品种幼苗叶片抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD、APX)、渗透调节物质(SS、SPr、Pro)和丙二醛含量(MDA)、相对电导率均呈升高趋势;电导率的增加幅度因品种抗寒性不同而存在很大差异,强抗寒品种上升幅度小于弱抗寒品种,表明强抗寒品种能够较好维持质膜完整性。2.分离鉴定了白菜型冬油菜抗冻蛋白BrAFP1,对其进行了亚细胞定位;克隆了BrAFP1基因,主要结果为:(1)低温处理后陇油7号幼苗叶片的全蛋白提取物中,分离出具有冰晶形态修饰和重结晶抑制活性的蛋白质,被质谱鉴定为β-1,3-葡聚糖酶,为白菜型冬油菜抗冻蛋白,命名为BrAFP1,BrAFP1被定位于细胞核和细胞质中。(2)白菜型冬油菜BrAFP1基因ORF序列长1032 bp,编码343个氨基酸,含有信号肽,分子量38.130 kDa。在低温胁迫下BrAFP1基因表达上调,表明该基因在白菜型冬油菜低温响应中起着重要作用。3.利用BrAFP1过表达转基因株系及拟南芥afp1突变体,初步分析了BrAFP1基因功能,结果表明:与野生型植株相比,低温下过表达转基因植株BrAFP1基因表达水平增加3.76倍,其电导率和MDA含量明显降低;而突变体afp1该基因表达水平一直维持在很低水平,其渗透调节物质含量均明显降低,电导率和MDA含量明显升高。表明低温下BrAFP1基因过表达可以增加植株对环境的冷适应性,而突变体afp1植株对低温更为敏感。4.克隆抗寒性不同的14个白菜型冬油菜品种BrAFP1基因均编码了含有343个氨基酸的疏水蛋白。其碱基共有5处突变,其中3处同义突变(488位、749位和992位),2处有义突变(第52位和607位),引起2个位点的氨基酸替换。5.选取不同抗寒冬油菜典型代表性品种陇油7号、陇油8号、天油4号为材料,分析BrAFP1基因表达的时空特征。结果表明:(1)低温处理3 h后叶片内BrAFP1基因表达量显着升高,18 h-24 h其表达量达到最高值,之后随着冷胁迫时间的增加,表达量开始迅速下降;而地上部分叶片BrAFP1基因表达量显着高于叶柄和根部组织。另外,在受到4℃、-4℃冷胁迫后,白菜型冬油菜幼苗叶片BrAFP1基因表达显着被诱导,而-8℃冷胁迫后BrAFP1基因表达明显降低,植株叶片出现了明显冻害症状。(2)选取两端材料超强抗寒冬油菜陇油7号和弱抗寒材料天油4号,幼苗-4℃处理0 h、12 h、24 h、48h后,结果表明:在处理24 h后,陇油7号幼苗叶片中CNGC、ICE1基因表达量显着升高,而低温后12h后OST1、CBF2基因表达即被冷诱导。
张元元[10](2019)在《转矮沙冬青抗冻蛋白基因(AnAFP)玉米的耐寒性鉴定及耐寒机理研究》文中研究表明低温是一种严重影响玉米生长发育、产量、品质、播种区域以及播种时间的环境胁迫。低温冷害导致玉米生长发育迟缓、植株畸形和产量降低,低温冻害则直接导致植株的死亡。为了更好的利用早春、高纬度和高海拔光热资源,人们对耐低温、抗冻的玉米品种的需求迫切。虽然到目前为止很多关于玉米耐冷的候选基因报道,但未曾见到将其用于品种选育,仅限于理论研究方面。矮沙冬青抗冻蛋白(AnAFP)是一种功能性蛋白质,在植物受到冰冻胁迫时,抗冻蛋白通过降低胞液的冰点和抑制细胞液中的小冰晶生长,防止细胞因胞内结冰而导致的细胞死亡。脱水蛋白是胚胎发育晚期丰富蛋白二家族成员,通过保护酶活、降低膜相变温度、结合重金属离子以及替代水分子来减轻细胞在低温、脱水等逆境的伤害。在本课题组的前期研究中我们将矮沙冬青抗冻蛋白基因AnAFP转入原核细胞以及烟草中均提高了抗冻能力,并将其通过农杆菌浸染法转入我国西南优良玉米自交系18-599红中,并获得了转AnAFP基因玉米。本文以转AnAFP基因玉米的T1代和矮沙冬青为基本材料进行后续研究,其主要结果如下:1.通过TAIL-PCR在T1代转基因玉米中鉴定了3个整合在玉米1号染色体上位点,解释了外源基因未分离的原因;使用了一种新方法在T1代找到了整合位点1和位点2的纯合株系以及在T2代找到了位点3的纯合株系;通过对纯合株系的全长插入T-DNA和串联模式鉴定发现株系1和株系2均为头尾串联双拷贝,株系3为单拷贝。2.外源基因在mRNA水平和蛋白水平上均在三个转基因株系中异源表达,但株系1和株系3的表达量均高于株系2;株系3的T-DNA整合造成了其插入位点附近基因表达量的增加,而株系1和株系2的T-DNA整合对其附近基因的表达未产生影响;RNAseq测序发现在正常生长条件下和4℃处理24h 3个株系和未转基因对照间有4个共有的差异基因且均为下调。3.4-8℃低温胁迫处理5天组织化学染色和相对离子渗透率测定均发现转基因株系1和2抗冷性明显提高;在室内盆栽试验-2℃处理5 h株系1和株系2的存活率极显着的高于未转基因株系;2018年田间试验转基因玉米在长期低温寡照和短暂冷冻胁迫下转基因玉米存活率、地上干物质积累量以及长势均优于未转基因对照。4.对矮沙冬青抗冻蛋白基因启动子分析发现其存在多个非生物胁迫诱导的顺式作用元件;进化关系树分析发现矮沙冬青抗冻蛋白AnAFP属于KnS型脱水蛋白,同源比对分析发现存在脱水蛋白的K结构域、NLS结构域和S结构域;磷酸化预测分析发现AnAFP的S结构域存在多个可以被CKⅡ激酶磷酸化的磷酸化位点。5.克隆矮沙冬青AnICE1和AnCBF基因,同源比对发现AnICE1基因存在保守的HLH结构域和ACTUURACRLIKE结构域,AnCBF基因存在保守的AP2结构域;矮沙冬青幼苗在冷、ABA以及脱水胁迫条件下,对AnAFP、AnICE1和AnCBF基因qRT-PCR分析发现这三个基因具有相同的变化趋势;酵母单杂交结果显示AnCBF基因在酵母中可以结合AnAFP基因启动子中的DRE顺式作用元件来启动下游报告基因的表达。6.使用重叠PCR对AnAFP基因进行结构域缺失突变;对结构域突变基因进行原核表达和纯化;体外磷酸化显示S结构域可被CKⅡ蛋白激酶磷酸化,且该磷酸化可以被TBB所抑制;纯化的结构域突变蛋白可以3倍以上的提高乳酸脱氢酶活性,且该活性提高与结构域无关。7.克隆玉米中CKⅡ蛋白激酶的β亚基,亚细胞定位发现β2、3、4亚基主要定位在细胞核中但细胞质中也有少量存在,而β1亚基仅定位在细胞核中;双分子荧光互补实验发现β1、3、4可以与AnAFP基因相互作用,而这种相互作用在酵母双杂交实验中并未得到验证,我们推测AnAFP和CKⅡβ亚基的相互作用需要全酶的参与。对AnAFP进行亚细胞定位发现在正常生长的细胞中AnAFP处于磷酸化和非磷酸化的混合状态而定位在细胞核和细胞质中,加入CKⅡ磷酸激酶抑制剂时AnAFP仅定位在细胞核中,低温胁迫下仅存在于细胞质中,即AnAFP通过CKⅡ对其的磷酸化作用由细胞核转移至细胞质中发挥功能。在本文的研究中我们使用了一种能够在转基因植物T1代鉴定转基因纯合株系的方法,根据其原理该方法将适用于任何二倍体转基因植物。同时发现矮沙冬青抗冻蛋白(AnAFP)是一种具有抗冻功能的KnS型脱水蛋白。植物在正常生长情况下AnAFP处于磷酸化和非磷酸化的混合状态而定位于细胞质和细胞核中,在低温胁迫下CKⅡ进一步对AnAFP进行磷酸化而导致其向细胞质中转运。细胞质中的抗冻蛋白通过提高胞液中酶的活性和提高细胞膜的稳定性来提高转基因玉米的耐冷性。在冰冻胁迫下抗冻蛋白通过降低胞液的冰点和抑制小冰晶的聚合来提高转基因玉米的抗冻性。盆栽和田间试验表明转基因株系1和株系2在长期低温寡照和短暂冰冻胁迫下转基因株系显着优于未转基因对照。鉴于低温冷害和低温冻害对玉米造成的严重影响,我们研究的AnAFP的抗冻和耐冷机理将会为对人们进行耐冷玉米研究提供理论指导,同时我们研究的转AnAFP玉米将为常规育种提供耐冷玉米资源。
二、植物抗冻蛋白研究进展(综述)(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、植物抗冻蛋白研究进展(综述)(论文提纲范文)
(1)抗冻蛋白研究进展及其在新型食品冷冻工艺中的应用(论文提纲范文)
1 抗冻蛋白概述 |
1.1 来源和研究进展 |
1.2 抗冻蛋白的特性 |
1.2.1 热滞效应 |
1.2.2 重结晶抑制效应 |
1.2.3 修饰冰晶的生长形态 |
2 抗冻蛋白在冷冻中的作用机理 |
2.1 冷冻中冰晶的形成 |
2.2 食品系统中的冰晶 |
2.3 抗冻蛋白的几种作用机理假说 |
2.3.1 吸附抑制学说 |
2.3.2 晶格匹配学说 |
3 在食品冷冻工业中的应用 |
3.1 基因工程技术 |
3.2 冷冻添加剂 |
3.2.1 在冷冻乳制品中的应用 |
3.2.2 在冷冻肉制品中的应用 |
3.2.3 在冷冻面团中的应用 |
4 结语与展望 |
(2)抗冻蛋白抗冻机制的分子模拟研究(论文提纲范文)
Contents |
1 引言 |
2 抗冻蛋白的功能特性 |
3 抗冻蛋白的结构和作用机制 |
3.1 鱼类AFPs |
3.2 昆虫AFPs |
3.3 植物AFPs |
3.4 微生物AFPs |
3.5 不同种类AFPs抗冻机制的异同 |
3.6 影响抗冻活性的结构因素 |
4 抗冻蛋白仿生材料 |
5 结论与展望 |
(3)植物抗冻蛋白特性及其在冷冻面团中应用研究进展(论文提纲范文)
1 植物AFPs概述 |
1.1 植物抗冻蛋白来源 |
1.2 植物AFPs的抗冻活性 |
1.2.1 修饰冰晶形态 |
1.2.2 热滞活性 |
1.2.3 抑制冰晶重结晶活性 |
2 植物AFPs作用机制 |
3 植物AFPs在冷冻面团中的应用研究 |
3.1 植物AFPs对冷冻面团中面筋蛋白的影响 |
3.2 植物AFPs对冷冻面团中酵母活性的影响 |
3.3 植物AFPs对冷冻面团水分特性的影响 |
3.4 植物AFPs对冷冻面团烘焙特性的影响 |
4 展望 |
(4)抗冻蛋白研究现状及其在食品工业中的应用(论文提纲范文)
1 抗冻蛋白的来源 |
1.1 鱼类中的抗冻蛋白 |
1.2 昆虫中的抗冻蛋白 |
1.3 植物中的抗冻蛋白 |
2 抗冻蛋白的分离纯化方法 |
2.1 传统的分离纯化方法 |
2.2 冰吸附法分离纯化抗冻蛋白 |
2.3 SDS-PAGE分离纯化抗冻蛋白 |
3 抗冻蛋白在食品中的应用 |
4 结语 |
(5)细菌抗冻蛋白研究进展及其应用潜力分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 细菌抗冻蛋白的发现历程 |
2 细菌抗冻蛋白及其来源菌株 |
2.1 细菌抗冻蛋白基本特征 |
2.2 抗冻蛋白来源菌株 |
3 代表性细菌抗冻蛋白 |
3.1 Marinomonas属抗冻蛋白 |
3.2 Colwellia属抗冻蛋白 |
3.3 Flavobacterium属抗冻蛋白 |
3.4 Shewanella属抗冻蛋白 |
4 细菌抗冻蛋白的应用潜力 |
5 结论 |
(6)小麦冰重结晶抑制蛋白基因TaIRI5的克隆与功能分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 小麦冻害的研究 |
1.2 抗冻蛋白研究进展 |
1.3 启动子研究进展 |
1.4 基因编辑研究进展 |
2 引言 |
3 材料与方法 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 植物材料与处理 |
3.1.2 菌株及载体材料 |
3.1.3 实验所用试剂及耗材 |
3.1.4 实验器材 |
3.1.5 实验所用引物序列 |
3.1.6 实验用培养基及试剂配方 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 DNA的提取 |
3.2.2 RNA的提取 |
3.2.3 cDNA第一条链的合成 |
3.3 基因克隆及序列分析 |
3.3.1 目的基因的克隆 |
3.3.2 琼脂糖胶回收 |
3.3.3 pMD19-T载体连接 |
3.3.4 重组载体的转化 |
3.3.5 重组载体的质粒提取 |
3.3.6 TaIRI5基因序列分析 |
3.4 TaIRI5基因的表达分析 |
3.4.1 候选基因半定量检测 |
3.4.2 TaIRI5基因的组织特异性表达分析 |
3.4.3 TaIRI5基因的胁迫表达分析 |
3.5 TaIRI5基因亚细胞定位研究 |
3.5.1 引物设计 |
3.5.2 目的基因的制备与载体线性化 |
3.5.3 重组载体的构建 |
3.5.4 根癌农杆菌转化 |
3.5.5 农杆菌介导的烟草转化实验 |
3.6 TaIRI5基因启动子功能研究 |
3.6.1 启动子序列分析 |
3.6.2 引物设计 |
3.6.3 启动子重组载体的构建 |
3.6.4 启动子重组载体农杆菌转化 |
3.6.5 农杆菌介导的启动子功能研究 |
3.7 TaIRI5基因过表达载体的构建及遗传转化 |
3.7.1 引物设计 |
3.7.2 目的基因的制备与载体线性化 |
3.7.3 TaIRI5过表达重组载体的构建 |
3.7.4 根癌农杆菌转化 |
3.7.5 农杆菌介导的小麦茎尖转化实验 |
3.8 TaIRI5基因基因编辑敲除载体的构建及遗传转化 |
3.8.1 基因编辑引物设计 |
3.8.2 gRNA表达盒的连接 |
3.8.3 gRNA表达盒扩增引物 |
3.8.4 pYLCRISPR/Cas9-TaIRI5重组载体的构建 |
3.8.5 pYLCRISPR/Cas9-TaIRI5重组载体的验证 |
3.8.6 pYLCRISPR/Cas9-TaIRI5重组载体的农杆菌转化与小麦茎尖侵染 |
4 结果与分析 |
4.1 TaIRI5基因的克隆及生物信息学分析 |
4.1.1 TaIRI5基因的克隆 |
4.1.2 TaIRI5基因序列分析 |
4.1.3 TaIRI5基因同源比对与系统进化树分析 |
4.2 TaIRI5基因的表达分析 |
4.2.1 TaIRI5基因的半定量分析 |
4.2.2 TaIRI5基因的组织特异性表达分析 |
4.2.3 TaIRI5基因不同胁迫处理下的表达分析 |
4.3 TaIRI5基因的亚细胞定位分析 |
4.4 TaIRI5基因的启动子功能分析 |
4.5 TaIRI5基因过表达分析 |
4.6 TaIRI5基因基因编辑分析 |
5 讨论 |
参考文献 |
英文摘要 |
(7)日本雪椿对低温胁迫的响应机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 综述 |
1.1 低温胁迫对植物影响的研究进展 |
1.1.1 低温胁迫对植株的影响 |
1.1.2 低温胁迫对植物膜系统的影响 |
1.1.3 低温胁迫对植物保护酶活性的影响 |
1.1.4 低温胁迫对植物光合作用的影响 |
1.1.5 低温胁迫对植物呼吸作用的影响 |
1.1.6 低温胁迫对植物渗透调节物质的影响 |
1.2 低温胁迫植物生理生化响应研究进展 |
1.2.1 田间观测 |
1.2.2 叶片组织结构 |
1.2.3 低温半致死 |
1.2.4 叶绿素含量 |
1.2.5 抗氧化系统(SOD/POD/CAT)与抗寒性 |
1.2.6 渗透调节物质 |
1.3 低温胁迫植物分子响应研究进展 |
1.3.1 基因调控膜稳定和渗透响应 |
1.3.1.1 膜稳定 |
1.3.1.2 渗透响应 |
1.3.2 信号传导 |
1.3.2.1 第二信使Ca~(2+) |
1.3.2.2 CBF调控的信号通路与表达的自我调控 |
1.3.3 低温蛋白 |
1.3.3.1 冷调节蛋白(cold regulated proteins,CORs) |
1.3.3.2 植物内源性抗冻蛋白(Antifreeze protein,AFPs) |
1.3.4 转录因子 |
1.4 转录组测序技术研究进展 |
1.4.1 转录组概述 |
1.4.2 转录组测序在植物中的应用 |
1.5 中日两国山茶花的渊源及异同 |
1.5.1 中日两国山茶花栽培史及渊源 |
1.5.1.1 中国山茶花栽培史 |
1.5.1.2 日本山茶花栽培史 |
1.5.2 中日两国观赏山茶花的异同 |
1.5.2.1 中国山茶花与日本椿 |
1.5.2.2 中国茶梅与日本山茶花 |
1.6 雪椿生物学特性 |
1.7 山茶属植物抗寒性研究进展 |
1.7.1 山茶属植物形态结构和抗寒性之间的关系 |
1.7.2 山茶属植物相关抗寒生理指标的研究 |
1.7.3 山茶属抗寒性基因工程研究进展 |
第2章 研究目的意义及技术路线 |
2.1 本研究的目的与意义 |
2.2 主要研究内容 |
2.3 技术路线 |
第3章 雪椿种源地及引种地气候研究 |
3.1 研究方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 城市间的气温比较 |
3.2.2 各种源地和引种地月平均降水量与月平均湿度比较 |
3.2.3 4城市气候因素的多重比较 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第4章 3个种源雪椿抗寒性差异分析 |
4.1 试验地概况 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 田间越冬观测方法 |
4.2.3 叶片解剖结构观察方法 |
4.2.4 叶片低温半致死测定方法 |
4.2.5 抗寒指标测定方法 |
4.2.6 数据统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 室外越冬观测结果 |
4.3.2 叶片解剖结构特征 |
4.3.3 叶片相对电导率的低温响应及半致死温度分析 |
4.3.4 抗寒性生理指标分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 雪椿和耐冬在不同低温处理下的生理响应及抗寒性研究 |
5.1 试验地概况 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 材料 |
5.2.2 处理方法 |
5.2.2.1 自然低温胁迫 |
5.2.2.2 人工低温胁迫 |
5.2.2.3 叶片低温半致死温度 |
5.2.3 测定方法 |
5.2.3.1 生理生化指标测定方法 |
5.2.3.2 叶片低温半致死温度 |
5.2.4 隶属函数综合评价法 |
5.2.5 数据统计分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 叶片低温半致死温度 |
5.3.2 不同低温胁迫方式对雪椿和耐冬生理生化指标的影响 |
5.3.2.1 对叶绿素含量的影响 |
5.3.2.2 对可溶性蛋白含量的影响 |
5.3.2.3 对脯氨酸含量的影响 |
5.3.2.4 对POD酶活性的影响 |
5.3.2.5 对SOD酶活性的影响 |
5.3.2.6 对CAT酶活性的影响 |
5.3.2.7 对MDA含量的影响 |
5.3.3 隶属函数综合评价 |
5.4 讨论 |
5.4.1 叶绿素含量与耐冬和雪椿抗寒性的关系 |
5.4.2 可溶性蛋白和脯氨酸含量与耐冬和雪椿抗寒性的关系 |
5.4.3 POD、SOD和 CAT酶活性与耐冬和雪椿抗寒性的关系 |
5.4.4 MDA与耐冬和雪椿抗寒性的关系 |
5.4.5 耐冬和雪椿抗寒性综合评价 |
5.5 小结 |
第6章 低温胁迫下雪椿9 号转录组的De novo组装和功能注释 |
6.1 试验材料与方法 |
6.1.1 试验材料及处理方法 |
6.1.2 试验方法 |
6.1.2.1 RNA的提取 |
6.1.2.2 RNA纯度及浓度检测 |
6.1.2.3 文库构建和Illumina测序 |
6.1.2.4 雪椿低温胁迫下抗寒基因转录组研究分析流程 |
6.1.2.5 数据分析 |
6.1.2.6 差异基因表达的鉴定 |
6.1.2.7 雪椿差异表达基因的部分验证 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 Illumina测序,de novo组装和注释 |
6.2.2 基因表达水平评估 |
6.2.3 雪椿低温胁迫差异表达分析 |
6.2.3.1 差异表达基因筛选 |
6.2.3.2 两类冷应激模式的Kmeans分析 |
6.2.3.3 雪椿低温胁迫下差异表达基因的GO功能注释和GO富集 |
6.2.3.4 差异表达基因COG分类 |
6.2.3.5 差异表达基因KEGG注释及KEGG通路富集分析 |
6.2.4 雪椿9 号叶片中低温胁迫响应相关基因的q RT-PCR验证 |
6.3 讨论 |
6.3.1 雪椿的Illumina测序序列的组装及功能注释与分类 |
6.3.2 冷传感器和信号转导基因与雪椿抗寒性 |
6.3.3 质膜稳定和渗透反应有关基因 |
6.3.4 冷应答有关转录因子 |
6.3.5 雪椿低温胁迫反应机制 |
6.4 小结 |
第7章 结论 |
7.1 讨论 |
7.2 结论 |
7.3 创新点 |
7.4 研究展望 |
附录 |
参考文献 |
在读期间论文发表及获奖情况 |
(8)抗冻肽的研究进展及其在食品工业的应用前景(论文提纲范文)
1 抗冻肽的来源 |
2 抗冻肽的性质 |
2.1 热滞活性 |
2.2 重结晶抑制活性 |
2.3 细胞膜保护作用 |
3 抗冻肽的作用机制 |
3.1“亲水-互补”模型 |
3.2“吸附-抑制”学说 |
4 抗冻肽在食品工业中的应用 |
4.1 冰淇淋 |
4.2 益生菌 |
4.3 冷冻面团 |
4.4 冷冻肉 |
5 结语 |
(9)白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 研究意义 |
1.2 低温胁迫对植物生长发育的影响 |
1.2.1 低温胁迫对植物形态的影响 |
1.2.2 低温胁迫下植物生理指标的变化 |
1.2.3 低温胁迫对气孔运动的影响 |
1.2.4 低温胁迫对植物光合作用的影响 |
1.3 AFPs的分类与特点 |
1.4 国内外研究现状及发展动态 |
1.4.1 植物AFPs的分离鉴定与性质 |
1.4.2 植物AFPs的分子结构 |
1.4.3 植物AFPs的作用机理 |
1.4.4 植物应答低温的分子调控网络 |
1.4.5 转AFPs基因可显着提高冷敏感植物抗寒性 |
1.5 本研究的目的与内容 |
1.5.1 本研究的目的 |
1.5.2 本研究的主要内容 |
1.5.3 拟解决的科学问题 |
1.5.4 论文特色与创新 |
1.6 技术路线 |
第二章 不同白菜型冬油菜在低温处理后生理与光合特征的变化 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验处理 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 形态观察 |
2.2.2 生理指标的测定 |
2.2.3 叶片气孔形态观察 |
2.2.4 叶绿体超微结构观察 |
2.2.5 光合参数测定 |
2.2.6 叶绿素含量的测定 |
2.2.7 根系表面积的测定 |
2.3 药品及仪器 |
2.3.1 药品 |
2.3.2 仪器 |
2.4 数据处理 |
2.5 结果与分析 |
2.5.1 低温对不同抗寒性白菜型冬油菜形态、生理与光合的影响 |
2.5.2 不同低温对白菜型冬油菜生理与光合特征的影响 |
2.5.3 低温处理时长对白菜型冬油菜生理与光合特征的影响 |
2.5.4 低温对白菜型冬油菜气孔形态及叶绿体超微结构的影响 |
2.6 讨论与结论 |
第三章 白菜型冬油菜BrAFP分离鉴定及其基因克隆与低温表达特性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 RNA的提取及反转录 |
3.1.4 引物设计与β-1,3-葡聚糖酶基因克隆 |
3.1.5 β-1,3-葡聚糖酶预测蛋白的生物信息学分析 |
3.1.6 白菜型冬油菜β-1,3-葡聚糖酶在低温胁迫下的表达量 |
3.1.7 亚细胞定位载体构建 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 低温胁迫后白菜型冬油菜叶片全蛋白粗体液中存在高活性AFP |
3.2.2 38 KD条带蛋白回收纯化液具有AFP活性 |
3.2.3 β-1,3-葡聚糖酶是白菜型冬油菜中的一种抗冻蛋白 |
3.2.4 BrAFP1基因克隆及蛋白结构的生物信息学分析 |
3.2.5 白菜型冬油菜BrAFP1氨基酸同源性和系统进化分析 |
3.2.6 BrAFP1亚细胞定位载体构建 |
3.2.7 β-1,3-葡聚糖酶亚细胞定位观察 |
3.2.8 低温胁迫下BrAFP1基因的表达分析 |
3.3 讨论 |
3.4 结论 |
第四章 白菜型冬油菜BrAFP1基因遗传转化与功能验证 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 植物材料的培养与处理 |
4.1.3 BrAFP1过表达载体的构建与遗传转化 |
4.1.4 花絮浸染法转化拟南芥与阳性植株筛选 |
4.1.5 转基因植株和突变体株系基因表达 |
4.1.6 植物材料的抗寒性鉴定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 β-1,3-葡聚糖酶基因克隆 |
4.2.2 BrAFP1基因的过表达载体构建 |
4.2.3 拟南芥过表达株系鉴定与筛选 |
4.2.4 低温胁迫下过表达植株BrAFP1的表达分析 |
4.2.5 BrAFP1过表达拟南芥株系的抗寒性鉴定 |
4.2.6 拟南芥突变体afp1的抗寒性鉴定 |
4.3 结果与分析 |
第五章 不同抗寒白菜型冬油菜BrAFP1基因克隆及低温对其表达的时空特征分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验处理 |
5.1.3 BrAFP1基因克隆 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 RNA、DNA提取物完整性检测 |
5.2.2 qPCR定量引物扩增特异性检测 |
5.2.3 BrAFP1基因的克隆 |
5.2.4 不同抗寒白菜型BrAFP1基因序列及其编码序列比对分析 |
5.2.5 BrAFP1基因表达的时空特征分析 |
5.2.6 低温下白菜型冬油菜冷应答相关基因表达特征分析 |
5.3 讨论与结论 |
第六章 全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(10)转矮沙冬青抗冻蛋白基因(AnAFP)玉米的耐寒性鉴定及耐寒机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 文献综述 |
1.1 低温及低温危害 |
1.2 植物抵御低温环境的机制 |
1.3 低温对玉米生产的限制 |
1.4 矮沙冬青及抗冻蛋白 |
1.4.1 矮沙冬青 |
1.4.2 抗冻蛋白 |
1.4.3 抗冻蛋白抗冻分子机理 |
1.5 胚胎发育晚期丰富蛋白 |
1.6 植物脱水素蛋白 |
1.7 本研究的目的和意义 |
2 材料和方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 T_1 代转AnAFP基因玉米的分子鉴定 |
2.2.1 T_1 代转基因玉米的PCR检测 |
2.2.2 TAIL-PCR鉴定转基因植株的插入位点 |
2.2.3 T_1 代鉴定转基因玉米的纯合植株 |
2.2.4 纯合植株的拷贝数和串联方式 |
2.3 AnAFP基因的异源表达检测 |
2.3.1 定量PCR检测 |
2.3.2 Western Blot检测 |
2.3.3 RNAseq测序 |
2.4 转AnAFP基因玉米的抗逆鉴定 |
2.4.1 正常情况下转基因株系的农艺性状调查 |
2.4.2 室内抗逆鉴定 |
2.4.3 田间抗寒性鉴定 |
2.5 AnAFP的生物信息学预测 |
2.5.1 AnAFP的启动子和基因结构预测 |
2.5.2 系统进化树和保守结构域预测 |
2.5.3 二级结构和磷酸化位点预测 |
2.6 AnAFP参与的耐低温途径 |
2.6.1 AnICE1和AnCBF基因的克隆 |
2.6.2 非生物胁迫下AnICE1、AnCBF和 An AFP在沙冬青中的表达分析 |
2.6.3 AnCBF与 DRE顺式作用元件的酵母单杂交 |
2.7 各结构域对AnAFP功能的影响 |
2.7.1 AnAFP结构域突变 |
2.7.2 His-AnAFP融合蛋白提取 |
2.7.3 AnAFP蛋白的磷酸化检测 |
2.7.4 AnAFP突变体保护乳酸脱氢酶活性 |
2.8 AnAFP与玉米CKⅡ四个β亚基的互作 |
2.8.1 AnAFP的亚细胞定位变化 |
2.8.2 玉米CKⅡ四个β亚基的克隆 |
2.8.3 CKⅡ四个β亚基的亚细胞定位 |
2.8.4 酵母双杂交验证An AFP与 Zm CKⅡβ亚基的互作 |
2.8.5 双分子荧光互补验证AnAFP与 Zn CKⅡβ亚基的互作 |
3 结果与分析 |
3.1 T_1 代转AnAFP基因玉米的分子鉴定 |
3.2 AnAFP基因的异源表达 |
3.3 转AnAFP基因玉米的抗逆鉴定 |
3.4 AnAFP基因的生物信息学分析 |
3.5 矮沙冬青AnICE1-AnCBF-AnAFP耐低温途径 |
3.6 各结构域对AnAFP功能的影响 |
3.7 AnAFP与玉米CKⅡ四个β亚基的互作 |
4 讨论 |
4.1 T_1 代转基因玉米的分子鉴定 |
4.2 外源基因的表达 |
4.3 耐冷性鉴定 |
4.4 AnAFP的生物信息学分析 |
4.5 矮沙冬青AnICE1-AnCBF-AnAFP抗逆途径 |
4.6 各结构域对AnAFP功能的影响 |
4.7 AnAFP与 ZmCKⅡβ亚基的互作 |
5 全文总结 |
6 参考文献 |
7 致谢 |
8 附录 |
个人简历 |
四、植物抗冻蛋白研究进展(综述)(论文参考文献)
- [1]抗冻蛋白研究进展及其在新型食品冷冻工艺中的应用[J]. 龚弋航. 食品工业, 2022(01)
- [2]抗冻蛋白抗冻机制的分子模拟研究[J]. 张维佳,邵学广,蔡文生. 化学进展, 2021
- [3]植物抗冻蛋白特性及其在冷冻面团中应用研究进展[J]. 刘玫,马豪,郑学玲,李利民,刘翀. 河南工业大学学报(自然科学版), 2021(04)
- [4]抗冻蛋白研究现状及其在食品工业中的应用[J]. 赵明明. 现代食品, 2021(16)
- [5]细菌抗冻蛋白研究进展及其应用潜力分析[J]. 高山惠,廖丽,胥义,陈波. 极地研究, 2021(01)
- [6]小麦冰重结晶抑制蛋白基因TaIRI5的克隆与功能分析[D]. 王留壹. 河南农业大学, 2020(06)
- [7]日本雪椿对低温胁迫的响应机理研究[D]. 吴雅文. 河南农业大学, 2019(06)
- [8]抗冻肽的研究进展及其在食品工业的应用前景[J]. 陈旭,蔡茜茜,汪少芸,杨傅佳,吴金鸿. 食品科学, 2019(17)
- [9]白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析[D]. 董小云. 甘肃农业大学, 2019(02)
- [10]转矮沙冬青抗冻蛋白基因(AnAFP)玉米的耐寒性鉴定及耐寒机理研究[D]. 张元元. 四川农业大学, 2019(07)