申慧敏,史俐莎,田清尹,刘家伟,王良桂,岳远征[1]（2021）在《ABC转运蛋白在植物花器官生长发育中的研究进展》文中研究表明ABC转运蛋白（ATP-binding cassette transporter）是目前发现的最大的蛋白家族之一,其广泛存在于真核生物与原核生物之中,近年来在植物研究领域正受到越来越多的关注。ABC转运蛋白的转运底物种类较为多样,该家族成员几乎作用于植物生长发育的各个阶段,并对植物花器官产生较大的影响。该文对ABC转运蛋白的基本特征及亚家族分类情况进行了总结,重点对近年来国内外有关ABC转运蛋白家族在植物花药和花序轴等花器官生长发育,以及花瓣形态、花色、花香等观赏性状方面的调控功能等方面的研究进展进行了综述,并对ABC转运蛋白在改良植物花色、花香等观赏性状方面的应用潜力进行展望,以期为植物观赏性状的改良提供一定的参考。
韦秋杏[2]（2021）在《水稻OsABCC9基因参与镉耐受和积累的功能研究》文中指出重金属镉（Cd）是一种对生物有高度毒性的非必需元素,在农作物可食用部位中的积累会对人类身体健康构成潜在威胁。人体摄入镉的主要来源是粮食作物,水稻作为世界重要的粮食作物之一,也是亚洲各国人民的主食,因此研究水稻对镉的吸收、转运和积累的作用机制有助于培育低镉作物,从而减少人类对镉的饮食摄入。前期的高通量分析表明水稻C型ABC转运蛋白OsABCC9的表达水平在镉处理后上调,可能参与镉的耐受与积累,然而其中的分子机制尚未研究清楚。对OsABCC9在水稻镉耐受和积累中的具体作用机制进行进一步的研究,结果总结如下:1.镉处理可迅速诱导OsABCC9在根中的表达,且表达量呈浓度依赖性。OsABCC9转运蛋白定位于液泡膜,在镉胁迫下主要在根中柱表达。2.在酵母细胞中,外源表达OsABCC9可增强对镉的耐受,并增加细胞内的镉含量,因此,OsABCC9蛋白产生镉耐受可能是由于液泡中对镉的隔离而不是镉的外排。3.为研究OsABCC9基因在水稻镉耐受和积累中的作用,使用CRISPR/Cas9方法构建了敲除突变体植株osabcc9。在镉胁迫下,突变体根的生长明显被抑制,根和地上部的干重均显着低于日本晴野生型,表明OsABCC9基因敲除突变体对镉更敏感。此外,突变体根和地上部的镉浓度均高于野生型,木质部汁液和籽粒中的镉浓度也显着升高,表明OsABCC9功能的缺失显着提高了镉从根到地上部分的转运,从而增加了镉在籽粒中的积累。综上所述,在水稻中,OsABCC9定位于液泡膜,可能通过液泡隔离镉来调节水稻对镉的耐受和积累,是参与镉耐受和积累中的一个新转运蛋白。ABC转运蛋白的深入研究将为水稻抵御镉毒害提供新的基因资源,有助于培育低镉水稻新品种,从而有效减少人体通过饮食摄入镉。
张雪萌[3]（2021）在《大豆GmABCG5L基因的克隆及功能的初步鉴定》文中研究指明腺苷三磷酸结合盒（ATP-binding cassette ABC）转运蛋白在重金属解毒、金属离子转运、激素调控和脂质降解中发挥重要功能。本研究从实验室前期转录组测序结果发现GmABCG5L基因受铁胁迫上调表达,根据大豆基因组中GmABCG5L基因和启动子序列,克隆获得全长GmABCG5L基因和启动子,构建p ROKⅡ-GmABCG5L载体和p CAMBIA1301GmABCG5Lpro::GUS载体,将p ROKⅡ-GmABCG5L表达载体转化到烟草中,初步验证GmABCG5L基因功能。研究结果如下:1.从绥农37大豆中克隆获得GmABCG5L基因,GmABCG5L全长1950 bp,无内含子,编码649个氨基酸。生物信息学分析表明GmABCG5L蛋白有1个核苷酸结构域和1个ABC2跨膜结构域,氨基酸分子量为72641.44,亲水性平均数为0.166,具有5个跨膜结构。GmABCG5L蛋白的二级结构中α-螺旋占47%,无规则卷曲占34.67%。系统发育分析表明GmABCG5L与豆科的ABCG5亲缘关系较近。2.成功构建pROKⅡ-GmABCG5L载体,转化野生型烟草,PCR鉴定共得到8株转GmABCG5L基因阳性苗,转GmABCG5L基因阳性苗中的GmABCG5L基因均高表达,其中T1、T4和T7株系GmABCG5L的表达水平显着高于其他株系。3.克隆GmABCG5L基因启动子,全长1723 bp。顺式元件分析表明GmABCG5L启动子含有ABRE、MYC、MYB、AE-box、Box 4、和G-box等响应激素和非生物胁迫相关的元件。成功构建p CAMBIA1301GmABCG5Lpro::GUS表达载体并转入农杆菌中。4.绥农37大豆组织中GmABCG5L表达水平顺序从高到低为:叶>种子>根>花>茎>荚。GmABCG5L在大豆叶中表达水平最高,在荚中表达水平最低。非生物胁迫结果初步表明:GmABCG5L受缺铁和脱落酸诱导上调表达,而高铁、干旱、盐和低温胁迫后,GmABCG5L表达水平与正常对照无明显差异。5.在缺铁和高铁胁迫下,转GmABCG5L基因烟草（T1、T4、T7）的叶绿素含量显着高于野生型烟草（WT）。T1、T4、T7的MDA、H2O2和O2-含量均显着低于WT,可溶性糖含量和SOD、CAT、POD活性均显着高于WT,说明转GmABCG5L基因烟草对铁胁迫具有一定的耐受性,推测GmABCG5L可能在植物铁胁迫响应机制中具有重要作用。
金建峰[4]（2021）在《番茄两个NAC转录因子响应铝胁迫的功能研究》文中研究指明铝毒是酸性土壤上限制作物生产的主要限制因子之一,而酸性土壤占全世界潜在耕地的50%左右。番茄是全世界重要的蔬菜作物之一并且对酸、铝非常敏感,阐明其对酸铝胁迫的响应机制及转录调控机制,不仅可揭示植物酸铝毒害机制,而且为遗传改良和培育番茄耐酸铝新品种提供了基础。本研究通过番茄耐酸铝能力筛选和RNA-Seq,鉴定了番茄根尖早期铝胁迫响应基因,并通过生物信息学分析,对2个番茄NAC家族成员NAC063和NAC064在调控番茄耐铝机制中的作用进行了研究。主要研究结果如下:番茄早期铝敏感及后期根伸长回复机制研究。为研究番茄铝毒和铝胁迫响应机制,我们首先对7个不同基因型番茄进行了耐铝性筛选。通过铝诱导根伸长抑制研究发现,不同基因型间对铝胁迫无显着差异。因此,后续试验我们均以栽培种番茄AC（Ailsa Craig）为研究对象。通过pH梯度和铝浓度梯度试验,确定铝浓度5 μM和pH 5.0为番茄幼苗铝处理最适合条件。我们发现,番茄在该处理条件下处理6h后,其根长就被抑制40%。然而处理24 h后,其根长仅被抑制了 10%,这说明在铝胁迫后期,番茄耐铝机制被激活或出现新的耐铝机制。进一步研究发现,根长回复机制与铝活度和根尖总铝含量无关,而与铝在根尖的分布与转运有关。系统发育与基因表达分析显示,铝在根尖的转运与分布可能与SlNIP1;2和SlALMT10协同作用有关。番茄根尖铝响应基因鉴定与分析。经转录组分析,我们在对照组（正常条件）和处理组（铝处理条件）数据中分别平均鉴定到20,931和20,785个基因。差异表达基因（DEGs）共2409个,其中表达上调基因1620个,下调基因789个。差异表达基因经GO生物学功能富集和KEGG代谢途径富集分析后发现,铝胁迫主要影响番茄代谢途径和次生代谢相关基因的表达,从而抑制根生长。已知耐铝同源基因在番茄中均受铝胁迫诱导上调。我们鉴定到89个差异表达转运蛋白基因,主要是参与铝吸收和累积、有机酸分泌和细胞壁修饰相关。同时发现,受铝诱导表达上调的转录因子大部分属于MYB和NAC家族。这些发现为构建番茄耐铝调控网络奠定基础。番茄NAC家族成员的鉴定与分析。利用生物信息学分析,我们在番茄基因组共鉴定到93个NAC家族成员。根据系统发育分析结果,93个NAC基因可划分为5个亚家族。同时根据NAC基因在番茄染色体上的分布,我们对所有番茄NAC转录因子进行了重新命名,解决了已报道番茄NAC命名混乱的问题。表达谱分析显示,93个NAC在不同组织和不同果实发育阶段,有着不同的表达模式。结合番茄根尖转录组以及环己酰亚胺处理后的qRT-PCR分析,我们发现NAC基因是参与番茄根尖早期铝胁迫响应基因。本研究为进一步解析番茄NAC基因生物学功能提供了基础,将有助于今后番茄农业性状的改良。SlNAC063转录因子参与调控番茄耐铝性。转录调控在植物适应铝毒害的机制中起着重要的作用。然而,目前鉴定到的参与植物铝胁迫响应的转录因子研究仍然非常有限。本文鉴定到一个受铝胁迫表达上调的番茄NAC转录因子基因,SlNAC063。进一步研究发现,SlNAC063是一个核定位的转录激活子,其转录激活活性依赖C端C2结构域。表达模式分析显示,铝处理条件下,SlNAC063在番茄根中特异性受铝诱导上调,且在根尖处尤为明显。此外,SlNAC063受铝诱导上调表达水平随铝处理浓度和时间的增加而上升。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,我们获得了 SlNAC063的功能缺失突变体,nac063#5-5和nac063#5-7。表型分析发现,正常条件下,nac063#5-5和nac063#5-7根伸长小于野生型WT;铝胁迫下,突变体与WT的根伸长无显着性差异,但突变体根尖总铝含量低于WT。以上结果表明,SlNAC063负调控番茄耐铝性且影响番茄根系发育。SlNAC064通过调控SlAAE3-1参与番茄铝胁迫响应。AAE3基因编码草酰辅酶A合成酶,其介导的草酸代谢途径在提高生物和非生物胁迫（Al和Cd胁迫）耐性方面起重要作用。然而,AAE3上游的转录调控机制仍不清楚。结合番茄根尖转录组和TomExpress平台番茄转录组数据库,我们通过分析SlAAE3-1与所有番茄转录调控子之间的共表达相关性系数,找到6个可能调控SlAAE3-1的转录因子,它们分别是 HSFA3、JA2（SlNAC090）、C6HC-type、C3HC4 RING-type、Homebox-WOX和NOR-like 1（SlNAC064）。双荧光素酶瞬时表达系统分析显示,这6个转录因子均可以调控SlAAE3-1。有趣的是,通过分析(SlAAE3-1在nac064突变体中的表达,发现SlNAC064对SlAAE3-1的调控具有组织特异性,即在叶中正调控SlAAE3-1,而在根中负调控SlAAE3-1。此外,我们鉴定并分析了番茄中的53个AAE家族成员,发现共有9个成员基因表达受铝胁迫调控,其中3个AAE基因（SlAAE3-1、SlLA CS3和SlAAE1-6）表达上调最显着。同时发现,这3个AAE基因响应不同重金属、植物激素和盐等非生物胁迫。综上所述,我们鉴定到SlNAC063和SlNAC064参与番茄耐铝,并初步明确耐铝基因SlAAE3-1受SlNAC064调控,丰富了番茄耐铝机制,为未来番茄遗传改良和分子育种提供理论基础,最终提高酸性土壤中番茄种植产量。
王玉琪[5]（2021）在《桑树多药与毒素排出蛋白MulMATE的功能及作用机制研究》文中研究表明桑树作为家蚕的饲料树种,是蚕桑业的重要物质基础。桑树除可供采叶养蚕外,还具有很高的食用、药用、饲用和生态价值。逆境是限制桑树地理分布,影响桑树经济和生态价值实现的重要因素。发掘桑树抗逆机制形成的关键基因,加速桑树抗逆品种选育,对促进蚕桑产业发展具有重要意义。多药与毒素外排转运家族（Multidrug and Toxic Compound Extrusion Family,MATE）蛋白具有多种生物功能,在植物的生长发育和逆境胁迫响应过程中具有重要作用,但目前桑树中尚无此类蛋白的研究报道。本研究克隆得到了一个编码桑树MATE蛋白家族基因MulMATE,并对其亚细胞定位、表达特性和生物学功能进行了研究,同时对MulMATE蛋白的相互作用蛋白质进行了预测与鉴定,探讨了MulMATE蛋白的作用机制。研究结果可望为桑树抗性育种提供基因资源,同时也为桑树MATE蛋白家族其他成员的功能和作用机制的研究奠定基础。主要结果如下:（1）MulMATE基因的克隆及生物信息学分析。根据桑树的转录组信息,克隆得到MulMATE蛋白的基因,该基因的编码区全长1440 bp,编码479个氨基酸,编码蛋白质的理论分子质量为52.553 k Da,含有多个磷酸化位点,不含有信号肽,具有12个跨膜结构域。多序列同源分析发现,MulMATE蛋白质与其他物种的MATE蛋白具有高度同源性。构建了MulMATE蛋白与拟南芥MATE基因家族编码蛋白的系统进化树,结果表明MulMATE蛋白与拟南芥DTX18和DTX19蛋白质的亲缘关系最近。（2）MulMATE亚细胞定位分析。亚细胞定位分析发现,MulMATE蛋白定位于细胞膜,将MulMATE第4位丝氨酸突变为天冬氨酸后,MulMATES4D仍定位于细胞膜,亚细胞定位信号强度也没有发生改变。但将MulMATE第4位丝氨酸被丙氨酸取代后,在同等激光信号强度下荧光信号强度明显减弱甚至丧失,分辨不出MulMATES4A是否定位在细胞膜,表明Ser4的磷酸化可能影响MulMATE蛋白的稳定性和亚细胞定位。（3）MulMATE基因表达特性及生物功能。MulMATE基因在桑树各组织中均有表达,不具备组织表达特异性,但不同组织中MulMATE的表达丰度不同,其中在桑树的花和桑椹中表达丰度较高。将MulMATE基因在拟南芥中超表达,发现转基因植株叶片变小、株型变矮、果荚长度变短、种子千粒重减小、幼苗下胚轴变短,表明MulMATE基因参与调控植物的生长发育。此外还发现,MulMATE基因在拟南芥中超表达可以增加转基因植株中花青素及种皮中原花青素的积累,表明MulMATE基因可能参与植株花青素与原花青素代谢调控。另外,MulMATE基因在拟南芥中超表达还可以增强转基因植株对铝的耐受性,减少植株根尖铝离子的积累,增强转基因植株对Na Cl、外源ABA以及PVP（聚乙烯吡咯烷酮）的耐受性。因此,MulMATE基因在植株响应逆境胁迫过程中也具有重要作用。（4）MulMATE蛋白相互作用蛋白质的预测与鉴定。通过生物信息学网站（STRING11.0）预测得到3种与MulMATE互作的蛋白质:桑树生长素诱导蛋白Mul5NG4、Mul WAT1以及桑树生长素转运蛋白Mul AECC8。克隆得到了3种互作蛋白的基因,并通过双分子荧光互补实验证明了MulMATE与Mul5NG4、Mul WAT1和Mul AECC8之间均存在互作关系。发现将MulMATE蛋白的Ser4定点突变后,同等激光强度下,MulMATES4A与Mul5NG4/Mul WAT1/Mul AECC8互作荧光信号减弱,而MulMATES4D与Mul5NG4/Mul WAT1/Mul AECC8互作没有发生改变,表明MulMATE蛋白的Ser4位点的磷酸化影响了该蛋白的稳定性,从而影响了其与互作蛋白质的相互作用和功能的发挥。
李媛英[6]（2021）在《紫花苜蓿ABC转运蛋白基因（MsABCG1）的克隆及功能分析》文中认为紫花苜蓿（Medicago sativa）作为一种豆科苜蓿属牧草,因其营养价值很高、品质优良、适口性好等诸多优点被誉为“牧草之王”。近年来,由于气候变化,紫花苜蓿经常受到干旱、冷害等非生物胁迫的影响,从而对其品质与产量都造成了很大的影响。利用转基因技术对紫花苜蓿的抗逆性进行改良已经成为了常用、有效的方法之一。ATP结合盒（ABC）转运蛋白是目前发现的最大的、最古老的蛋白质超家族之一,广泛存在于各种生物体内,其主要是利用水解产生的能量进行底物的转运,在植物生长发育以及抵抗外界生物及非生物胁迫过程中起着十分重要的作用。本研究采用同源克隆的方法克隆了MsABCG1基因全长,采用生物信息学方法对MsABCG1序列进行了分析;利用q RT-PCR技术对MsABCG1在紫花苜蓿不同组织和不同处理下的表达水平进行了分析;构建了瞬时表达载体p CAMBIA1300-MsABCG1进行了亚细胞定位,此外还构建了过表达载体p CAMBIA1302-MsABCG1并利用农杆菌介导法将该载体转入烟草中,进行功能分析。主要研究结果如下:1.成功克隆了紫花苜蓿MsABCG1基因的全长,通过序列分析得到其ORF区为2061 bp,编码686个氨基酸,具有6个跨膜结构域,为稳定蛋白。2.通过q RT-PCR技术对MsABCG1基因在干旱、Na Cl、ABA等处理下的表达情况进行了分析。结果表明,MsABCG1基因主要在紫花苜蓿的根中进行表达,在茎和叶中表达很少,且其对各处理均有一定程度的响应,其中在干旱处理时,MsABCG1基因在茎和叶中的表达量差异较大。3.成功构建了MsABCG1基因的瞬时表达载体p CAMBA1300-MsABCG1以及过表达载体p CAMBIA1302-MsABCG1。亚细胞定位分析发现MsABCG1蛋白主要在细胞质膜上进行表达。4.通过农杆菌转化法成功获得MsABCG1转基因烟草,研究发现转基因烟草可能通过调节其叶片相对含水量、胁迫应答基因表达以及气孔状态等来提高烟草的抗旱性。综上所述,本研究通过克隆紫花苜蓿MsABCG1基因的全长,对其进行生物信息学分析、表达模式分析以及转基因烟草的功能分析,初步验证了紫花苜蓿MsABCG1基因的功能,为该基因后期在紫花苜蓿中的研究奠定了基础,也为培育抗逆性更高的紫花苜蓿品种提供了理论依据。
张立娇[7]（2021）在《丹波黑大豆Gm4CL2基因的克隆及功能鉴定》文中研究表明目前,全球可耕地土壤面积约50%为酸性土壤,在酸性土壤中,铝（Aluminum,Al）主要以土壤中游离出来的有毒Al3+的形式毒害土壤中植物的根。Al3+主要损害根尖,可通过破坏细胞壁和细胞骨架结构来诱导根细胞死亡,抑制植物细胞吸收养分,从而引起作物产量下降。在铝胁迫下,植物将激活抗氧化防御系统以减轻铝中毒引起的氧化损伤,抗氧化防御系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等。植物可以利用这个复杂的酶系统去除铝胁迫产生的活性氧,而提高植物的抗氧化能力可以提高植物对铝毒的抗性。香豆酸辅酶A连接酶（4-Coumarate:Coenzyme A Ligase,4CL）属于植物苯基丙烷衍生物生物合成所需要的的酶,其在抵御非生物胁迫（如耐盐、耐干旱等）中起着重要的作用。因此,研究4CL基因的耐铝性对培育耐铝作物具有重要参考意义。4CL基因与黄酮类化合物和木质素的合成有关,是生物合成途径中的关键酶。目前为止,4CL基因在植物耐盐、耐旱等抗逆境方面的作用已经得到大量研究证实,但在耐铝方面的研究还很少。本研究以耐铝植物丹波黑大豆（Glycine max cv.Tamba）为材料,前期研究发现丹波黑大豆响应铝胁迫,通过反转录PCR（reverse transcription PCR,RT-PCR）克隆了铝胁迫下上调表达的Gm4CL2基因并对该基因进行生物信息学分析;通过荧光定量PCR技术研究其在不同胁迫和不同时间下的表达量,确定最佳处理浓度和时间;随后通过农杆菌介导的浸花法转化拟南芥并筛选阳性植株;然后测定转基因拟南芥在铝胁迫下的根系生长,SOD、POD、MDA、木质素等的变化,确定其耐铝机制。主要结果如下:（1）本研究以耐铝植物丹波黑大豆转录组数据为基础,克隆得到了一个丹波黑大豆4CL2基因,经过比对后命名为Gm4CL2。生物信息学分析表明:该基因的CDS长度为1668 bp,编码555个氨基酸,等电点为5.63。（2）在铝胁迫（pH 4.5,0.5 mmol/L CaCl2,50μmol/L Al Cl3）下,Gm4CL2表达量显着高于其他金属离子胁迫（p<0.05）,并随时间增加而呈现先上升后下降的趋势,其表达量在根尖0-2 cm处显着高于其他区段（p<0.05）,表明该基因参与铝胁迫反应。（3）构建过表达载体pBI121-Gm4CL2-e GFP,用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的浸花法转化拟南芥,获得转基因拟南芥植株,选取3个株系Gm4CL2-3、Gm4CL2-5、Gm4CL2-11进行耐铝分析。结果表明,50μmol/L Al Cl3（pH 4.5,0.5 mmol/L CaCl2）处理条件下,Gm4CL2显着提高了拟南芥根系伸长率;转Gm4CL2基因的拟南芥中SOD、POD活性显着上调（p<0.05）,丙二醛（MDA）的积累显着减少,木质素含量显着下降。结论:根据以上试验结果,Gm4CL2基因是耐铝基因。
宋胜利[8]（2020）在《细叶百合体细胞胚发生过程中LpABCB21和LpPILS7功能初步解析》文中研究说明体细胞胚发生对于野生百合资源保存与种质创新具有重要意义。目前研究表明生长素对于体细胞胚发生具有重要调控作用,而生长素转运是外源生长素发挥功能的第一步,但生长素转运如何调控体细胞胚发生尚不清楚。本研究旨在筛选并挖掘细叶百合中生长素转运相关基因,并探究其在细叶体细胞胚发生过程中的调控功能,为阐明生长素调控百合体细胞胚发生的分子机理奠定基础。主要研究结果如下:1.为挖掘影响百合体细胞胚发生的关键因素,对细叶百合体细胞胚诱导过程中外源毒莠定（picloram,PIC）浓度、PIC处理时间、光照条件、培养基p H值和培养基营养成分等进行了探讨。结果表明:适宜的PIC浓度和酸性培养条件是百合体细胞胚发生的关键因素,酸性培养条件可能通过影响PIC的存在形式进而调节PIC的转运过程;光照条件和培养基中的营养元素能够促进体细胞胚发生;缩短PIC处理时间和光照条件会促进体细胞胚萌发;在光培养（16/8 h）条件下,细叶百合鳞片在添加1.0 mg/L PIC、p H 5.8的MS培养基中处理3 d后转移到无激素的MS培养基中即可诱导体细胞胚发生,且诱导率高达80.0%。2.利用SMART测序技术成功构建了细叶百合体细胞胚全长转录组文库,结合课题组前期获得的二代转录组数据的纠错与校正,获得119,649条转录本,N50为3406,转录本最大长度达到了13,678 bp,平均长度为2,017 bp,其中110,888条（92.68%）转录本被成功注释。这些被注释的转录本在KEGG代谢通路中主要参与碳水化合物代谢（6,072条,5.07%）和信号转导（5,396条,4.51%）,在GO分类中主要参与代谢过程（35,123条,29.36%）和催化活性（33,163条,27.72%）。3.对细叶百合中生长素转运相关基因家族成员进行了克隆与鉴定,并构建了生长素转运相关基因在体细胞胚发生过程中的表达谱。通过保守结构域比对和功能注释分析共获得63个ABCs、11个PIN/PILSs和3个AUX1/LAXs家族成员,其中7个ABCBs、5个PIN/PILSs和2个AUX1/LAXs成员参与生长素转运过程。对14个生长素转运相关基因在体细胞胚发生过程中的表达模式分析发现,除了Lp ABCB2以外,所有生长素转运相关基因都呈现出不同程度上调表达,其中Lp ABCB21和Lp PILS7的表达差异最显着,而且Lp ABCB21和Lp PILS7在整个体细胞胚发生过程中显着差异表达,通过表达趋势分析发现Lp ABCB21和Lp PILS7具有促进体细胞胚形成和发育的作用。4.优化了本团队创建的细叶百合高效遗传转化技术体系。结果表明:降低重悬液和共培养培养基的p H为5.0,并增加萌发培养基的氯化钙浓度为1.32 g/L时,获得的阳性植株数量提高了3—6倍,使农杆菌介导的百合稳定遗传转化效率在本团队之前建立的百合高效遗传转化技术体系的基础上提高了5.7—13.0%,最高可达46.3%。5.构建了Lp ABCB21和Lp PILS7过表达载体和CRISPR/Cas9敲除载体,通过转基因技术,获得Lp ABCB21过表达株系3株和突变株系7株,Lp PILS7过表达株系7株和突变株系6株。通过转基因株系的体细胞胚诱导结果以及组织形态学观察,初步证实了Lp ABCB21调控体细胞胚的早期形成,但表达量过高会抑制体细胞胚诱导效率,还能够调节体细胞胚以外起源方式发生;Lp PILS7主要调控体细胞胚诱导效率,并调节体细胞胚以内起源方式发生。本研究明确了细叶百合体细胞胚发生的关键影响因素,鉴定了细叶百合体细胞胚中的生长素转运相关基因家族成员,并通过过表达和CRISPR/Cas9基因编辑技术初步验证了Lp ABCB21和Lp PILS7在细叶百合体细胞胚发生过程中的调控作用。本研究为阐明生长素转运介导百合体细胞胚发生的分子机制奠定了基础,为百合基因功能研究提供了基因参考文库和技术手段。
李航航[9]（2020）在《木豆ABCG转运蛋白抵御非生物胁迫的作用机制研究》文中研究指明森林资源可持续经营是实现林业可持续发展的基本途径和准则,同时也是森林资源经营与管理的最终目的。提高森林抗性品种资源的开发与研究,是实现林业可持续发展的重要方向和突破点,同时也是实现森林资源经营与管理的重要举措。木豆是世界上唯一的木本可食用豆类作物,是中国南方地区重要的粮食作物之一,也是当前森林资源可持续发展尤为重要的植物资源。然而木豆生长长期暴露在炎热干旱的环境下,同时遭受酸性及重金属土壤环境的侵蚀,不仅严重影响了木豆的产量和品质,还影响了木豆在保持水土等方面的生态价值。ABCG转运蛋白（ABC转运蛋白G组蛋白,ATP-binding cassette transporters subfamily G）是植物体内广泛存在的一类蛋白家族,在植物外排重金属离子,抵御干旱胁迫等的生理过程中具有重要作用。因此,本文对木豆中的ABCG转运蛋白进行了科学的鉴定,初步挖掘和探讨ABCG转运蛋白在木豆抵御非生物胁迫中的重要作用,以推动木豆抗性品种的研究和培育,促进森林资源的可持续发展。本文主要结论如下:1、木豆ABCG转运蛋白的鉴定和结构分析。本文在木豆全基因组中共鉴定到51个ABCG转运蛋白;染色体定位分析显示,木豆ABCG基因位于除7号染色体外的其他染色体上,并存在串联重复现象;系统发育分析显示ABCG转运蛋白进化高度保守,但又分为PDR转运蛋白（Pleiotropic drug resistance）和WBC转运蛋白（White brown complex）两个亚组。蛋白质基本理化性质和结构功能分析显示,木豆ABCG转运蛋白结构域高度保守,但是两个亚组在结构上存在明显差异,WBC转运蛋白存在一个跨膜结构域和一个核苷酸结合结构域,而PDR转运蛋白存在两个跨膜结构域和两个核苷酸结合结构域。2、木豆ABCG转运蛋白基因的表达分析。本文分析了木豆ABCG基因的基因结构和上游调控元件,发现存在较多的外显子结构和上游逆境响应调控元件,这将显着影响ABCG基因在响应外界环境变化的表达情况。木豆ABCG基因主要在根和叶中高表达,这进一步说明对于ABCG转运蛋白在根和叶片对木豆抗逆发挥作用。在模拟的非生物胁迫中,ABCG转运蛋白基因具有明显的表达差异:Cc ABCG28响应低温胁迫,Cc ABCG19响应干旱和铝胁迫,Cc ABCG7则在高温胁迫下显着上调。综上所述,本文鉴定了木豆中的ABCG转运蛋白,初步分析了ABCG转运蛋白的基本理化性质和结构功能,并进一步分析了木豆ABCG基因在模拟的非生物胁迫下的表达情况。这些研究成果证实了木豆ABCG转运蛋白在抵御非生物胁迫的重要意义,拓宽了木豆在抗逆分子机制中的相关基因的研究,为培育优良木豆品种奠定了基础,为推动森林资源可持续发展提供了新选择。
广敏[10]（2020）在《ABC转运蛋白介导茶树根系跨膜吸收转运氟的分子机制研究》文中认为茶树是一种高富集氟的植物,主要通过根系从土壤中吸收氟而在叶片中累积,并通过饮茶进入人体,严重威胁茶叶质量安全和人体健康。根系主动吸收是茶树吸收富集氟主要途径,但是其跨膜吸收转运氟的机制尚不清楚。ABC转运蛋白可为植物在跨膜吸收养分元素过程中提供能量和跨膜转运通道,推测其在茶树根系跨膜吸收转运氟离子过程中发挥重要作用。因此,探明ABC转运蛋白介导茶树根系跨膜吸收氟的作用机制,调控茶树根系对氟的吸收富集,对保障茶叶质量安全具有重要意义。本文系统分析了氯离子对不同茶树品种吸收富集氟的影响;分析了氟对茶树根系ABC转运蛋白含量的影响;利用RNA-Seq技术分析了 ABC转运蛋白的差异表达基因,并对ABC转运蛋白基因进行表达模式、生物信息学及大肠杆菌异源体系等分析,为揭示ABC转运蛋白介导茶树根系跨膜吸收转运氟的微观机理提供了理论依据,主要结果如下:（1）茶树不同器官对氟的吸收富集规律不同,氟化钠处理前表现为:叶>茎>根的规律;而氟化钠处理后则表现为:叶>根>茎的规律。（2）氯促进了“舒茶早”对氟的吸收,而抑制了其余供试茶树品种对氟的吸收,说明氯对不同茶树品种吸收富集氟的作用机制有较大差异。（3）在转录组中,NR、GO和KEGG 3个数据库中共获得910条基因被注释为ABC转运蛋白,其中DEGs共51个。氟处理后,茶树根系中参与表达的DEGs最丰富,加入氯离子后DEGs数量显着降低。（4）GO功能分析显示,ABC转运蛋白在细胞组分上主要定位在膜系统上,分子功能中主要为与ATP结合或转运活性等,在生物过程中ABC转运蛋白主要有跨膜转运、组织形成、物质运输及信号响应等;在KEGG功能分析中,ABC转运蛋白途径（ko02010）中有10个途径分支被注释,其中有ABCA、ABCB、ABCC、ABCD和ABCG等5个亚家族,其中K05658途径在不同处理间都有DEGs,且涉及到的DEGs数目最多。（5）氟诱导了 ABC转运蛋白基因表达,显着增加了其蛋白量,使ATP水解释放能量、增加了电化学势能,促使大量氟离子跨膜吸收进入细胞内。（6）差异表达基因CsCL667在氟诱导下表达量显着上调,ABC转运蛋白对氟的转运能力增强,大量的氟得以进入细胞内累积;通过茶树氟离子转运蛋白验证了 ABC转运蛋白CsCL667具有转运氟的能力。（7）通过基因功能预测分析发现,CsCL667蛋白含有典型的ABC转运蛋白结构域,含有2个跨膜结构域的膜蛋白;系统进化树分析结果显示,CsCL667与茶树中氟离子转运蛋白CsFEX属于同一基因家族的不同分支上,可能具有相似的表达模式或类似的生物学功能。（8）通过大肠杆菌异源体系验证,发现CsCL667具有一定耐氟性,及外排氟离子的功能。
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。
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。
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。
| 1 ABC转运蛋白的结构特点 |
| 2 ABC转运蛋白家族成员的鉴定 |
| 3 ABC基因家族的分类及功能概述 |
| 4 ABC转运蛋白对植物花器官的影响 |
| 4.1 ABC转运蛋白对植物花瓣形态的影响 |
| 4.2 ABC转运蛋白对植物花色的影响 |
| 4.3 ABC转运蛋白对植物花香的影响 |
| 4.4 ABC转运蛋白对花粉发育的影响 |
| 4.5 ABC转运蛋白对花序生长发育的影响 |
| 5 总结与展望 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 重金属污染现状 |
| 1.2 重金属镉对植物的危害 |
| 1.2.1 抑制植物的生长发育 |
| 1.2.2 影响植物蒸腾和光合作用 |
| 1.2.3 引起氧化胁迫 |
| 1.2.4 影响作物产量和品质 |
| 1.3 植物对镉的抵御机制 |
| 1.3.1 与富含巯基化合物的络合 |
| 1.3.2 外排与隔离 |
| 1.3.3 其他缓解镉胁迫机制 |
| 1.4 ABC转运蛋白 |
| 1.4.1 ABC转运蛋白的结构与功能 |
| 1.4.2 ABC转运蛋白的分类 |
| 1.5 ABC转运蛋白与镉的相关研究 |
| 1.6 研究课题来源 |
| 1.7 研究目的与意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 种子材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 试剂的配制 |
| 2.1.4 培养基的配制 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 水稻总DNA的提取 |
| 2.2.2 质粒DNA的提取 |
| 2.2.3 总RNA的提取 |
| 2.2.4 c DNA的合成 |
| 2.2.5 荧光定量PCR |
| 2.2.6 纯化回收 |
| 2.3 抗体免疫染色实验 |
| 2.4 水稻原生质体的分离与转化 |
| 2.4.1 培养基和试剂的配制 |
| 2.4.2 水稻黄化苗的培养 |
| 2.4.3 水稻原生质体的分离 |
| 2.4.4 原生质体的转化 |
| 2.5 本研究中的酵母相关实验 |
| 2.5.1 酵母感受态细胞的制备 |
| 2.5.2 酵母转化 |
| 2.5.3 OsABCC9在酵母中的转运活性分析 |
| 2.5.4 酵母细胞中的镉含量测定 |
| 2.6 载体的构建 |
| 2.6.1 P_(OsABCC9)-GFP融合表达载体的构建 |
| 2.6.2 OsABCC9-GFP融合蛋白表达载体的构建 |
| 2.6.3 p YES2-OsABCC9酵母表达载体的构建 |
| 2.6.4 OsABCC9突变体植株的构建 |
| 2.7 本研究中的植株相关实验 |
| 2.7.1 水稻幼苗的培养 |
| 2.7.2 植株中OsABCC9的表达分析 |
| 2.7.3 突变体根和地上部的元素含量分析 |
| 2.7.4 突变体籽粒中的元素含量分析 |
| 2.7.5 突变体木质部汁液中元素含量分析 |
| 2.8 菌株的活化与保存 |
| 第三章 结果与分析 |
| 3.1 OsABCC9基因的序列和进化分析 |
| 3.1.1 OsABCC9的序列和基因结构分析 |
| 3.1.2 OsABCC9蛋白的结构域分析 |
| 3.1.3 OsABCC9的同源性分析 |
| 3.2 OsABCC9的表达模式分析 |
| 3.2.1 OsABCC9在不同组织中的表达分析 |
| 3.2.2 OsABCC9在不同镉浓度和处理时间的表达分析 |
| 3.2.3 OsABCC9在不同金属元素处理后的表达分析 |
| 3.3 OsABCC9的组织和亚细胞定位分析 |
| 3.3.1 P_(OsABCC9)-GFP转基因植株的获取 |
| 3.3.2 OsABCC9的组织定位分析 |
| 3.3.3 OsABCC9-GFP融合表达载体的构建 |
| 3.3.4 OsABCC9的亚细胞定位分析 |
| 3.4 OsABCC9在酵母中的转运活性分析 |
| 3.4.1 pYES2-OsABCC9酵母表达载体的构建 |
| 3.4.2 OsABCC9在酵母中的镉转运活性分析 |
| 3.4.3 OsABCC9在酵母中的砷转运活性分析 |
| 3.5 OsABCC9突变体植株的表型分析 |
| 3.5.1 OsABCC9纯合突变体植株的构建 |
| 3.5.2 敲除OsABCC9增强了水稻对镉的敏感 |
| 3.5.3 敲除OsABCC9不影响水稻对砷的敏感和积累 |
| 3.6 osabcc9突变体植株中的元素测定 |
| 3.6.1 突变体植株和籽粒中的镉含量分析 |
| 3.6.2 突变体植株根中的微量元素含量分析 |
| 3.6.3 突变体植株地上部的微量元素含量分析 |
| 3.6.4 突变体植株籽粒中的微量元素含量分析 |
| 3.7 OsHMA2在根中的表达分析 |
| 第四章 讨论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 ABC转运蛋白 |
| 1.1.1 ABC转运蛋白的分类和结构 |
| 1.1.2 ABC转运蛋白在植物金属转运中的功能 |
| 1.1.3 ABCG转运蛋白研究现状 |
| 1.2 植物对铁的吸收、运输和储存 |
| 1.3 大豆响应铁胁迫研究进展 |
| 1.4 本研究的目的意义及技术路线 |
| 1.4.1 本研究的目的意义 |
| 1.4.2 本研究的技术路线 |
| 第2章 大豆GMABCG5L基因的克隆及序列分析 |
| 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 实验仪器及药品 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 GmABCG5L基因的克隆 |
| 2.3.2 GmABCG5L基因的生物信息学分析 |
| 2.3.3 GmABCG5L在大豆不同组织/器官中表达量的半定量分析 |
| 2.4 实验结果 |
| 2.4.1 GmABCG5L基因的获得 |
| 2.4.2 GmABCG5L基因的生物信息学分析结果 |
| 2.4.3 GmABCG5L基因的组织表达 |
| 2.5 本章讨论与小结 |
| 2.5.1 讨论 |
| 2.5.2 小结 |
| 第3章 PROKⅡ-GMABCG5L表达载体的构建及植物遗传转化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 植物材料 |
| 3.2.2 质粒载体和菌株 |
| 3.2.3 实验仪器及药品 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 植物表达载体的构建 |
| 3.3.2 pROKⅡ-GmABCG5L质粒转化农杆菌 |
| 3.3.3 烟草的遗传转化 |
| 3.3.4 转GmABCG5L基因烟草的分子鉴定 |
| 3.3.5 转GmABCG5L基因烟草的RT-PCR检测 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 GmABCG5L基因植物表达载体的构建 |
| 3.4.2 pROKⅡ-GmABCG5L转化农杆菌 |
| 3.4.3 GmABCG5L基因对烟草的遗传转化 |
| 3.4.4 PCR检测结果 |
| 3.4.5 RT-PCR检测结果 |
| 3.5 本章讨论与小结 |
| 3.5.1 讨论 |
| 3.5.2 小结 |
| 第4章 大豆GMABCG5L基因启动子克隆 |
| 4.1 引言 |
| 4.2. 实验材料与药品 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验药品 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 GmABCG5L基因启动子的克隆 |
| 4.3.2 GmABCG5L基因启动子顺式元件分析 |
| 4.3.3 pCAMBIA1301Gm ABCG5Lpro::GUS植物表达载体的构建 |
| 4.3.4 GmABCG5L基因逆境胁迫下表达模式分析 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 GmABCG5L基因启动子的获得 |
| 4.4.2 GmABCG5L基因启动子顺式作用元件分析结果 |
| 4.4.3 pCAMBIA1301Gm ABCG5Lpro::GUS植物表达载体的构建 |
| 4.4.4 GmABCG5L基因逆境胁迫下表达模式分析 |
| 4.5 本章讨论与小结 |
| 4.5.1 讨论 |
| 4.5.2 小结 |
| 第5章 转GMABCG5L基因植物的生理检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及药品 |
| 5.2.1 植物材料 |
| 5.2.2 实验药品 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 转GmABCG5L基因烟草的铁胁迫 |
| 5.3.2 转GmABCG5L基因烟草的生理指标检测 |
| 5.3.3 数据处理 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 表型和叶绿素含量分析 |
| 5.4.2 可溶性糖含量 |
| 5.4.3 丙二醛(MDA)含量 |
| 5.4.4 过氧化氢(H_2O_2)含量和超氧阴离子(O_2~-)含量 |
| 5.4.5 抗氧化酶活性指标分析 |
| 5.5 本章讨论与小结 |
| 5.5.1 讨论 |
| 5.5.2 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 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝毒对植物的影响 |
| 1.3 植物耐铝机制 |
| 1.3.1 外部排斥机制 |
| 1.3.2 内部耐受机制 |
| 1.4 植物耐铝基因转录调控 |
| 1.5 番茄NAC研究进展 |
| 1.5.1 NAC转录因子 |
| 1.5.2 番茄NAC研究现状 |
| 1.6 研究目的与技术路线 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 番茄早期铝敏感及后期根伸长回复机制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 植物材料 |
| 2.2.2 番茄培养条件 |
| 2.2.3 番茄Al~(3+)处理 |
| 2.2.4 番茄耐铝性分析 |
| 2.2.5 苏木精染色 |
| 2.2.6 根铝含量测定 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 番茄对酸和铝敏感 |
| 2.3.2 不同基因型番茄耐铝性分析 |
| 2.3.3 番茄铝胁迫后期根伸长回复 |
| 2.3.4 番茄根伸长回复与处理液铝活度变化无关 |
| 2.3.5 番茄根伸长回复与根尖铝再分配有关 |
| 2.3.6 SlNIP1;2可能参与铝胁迫下番茄根伸长回复 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 番茄根尖铝响应基因的鉴定与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 植物材料和培养条件 |
| 3.2.2 番茄铝处理 |
| 3.2.3 RNA提取及转录组测序 |
| 3.2.4 RNA-Seq测序数据分析 |
| 3.2.5 差异基因表达化分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 从头组装和转录本注释 |
| 3.3.2 铝处理对番茄根尖基因表达的整体影响 |
| 3.3.3 差异表达基因GO分析与KEGG富集分析 |
| 3.3.4 番茄根尖已知耐铝基因鉴定与分析 |
| 3.3.5 番茄铝胁迫转运蛋白基因鉴定 |
| 3.3.6 铝胁迫响应转录因子鉴定 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 番茄基因组NAC家族成员的鉴定与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 番茄NAC基因家族鉴定 |
| 4.2.2 番茄NAC家族系统进化分析 |
| 4.2.3 NAC基因结构和保守motif分析 |
| 4.2.4 基因染色体分布和基因复制分析 |
| 4.2.5 NAC家族成员组织特异性表达分析 |
| 4.2.6 植物材料和培养条件 |
| 4.2.7 差异表达基因可视化 |
| 4.2.8 qRT-PCR实验方法 |
| 4.2.9 CHX处理方法 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 番茄NAC基因家族全基因组鉴定与系统进化分析 |
| 4.3.2 番茄NAC基因结构和蛋白质motif分析 |
| 4.3.3 番茄NAC基因染色体分布和共线性分析 |
| 4.3.4 番茄NAC基因组织特异性表达模式分析 |
| 4.3.5 铝胁迫下番茄NAC基因表达谱分析 |
| 4.3.6 在Al和CHX处理下的部分SlNAC表达分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 SlNAC063转录因子参与调控番茄耐铝性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 植物材料与培养条件 |
| 5.2.2 番茄幼苗处理 |
| 5.2.3 RNA提取以及qRT-PCR分析 |
| 5.2.4 番茄转基因体系 |
| 5.2.5 SlNAC063敲除突变体构建 |
| 5.2.6 亚细胞定位 |
| 5.2.7 SlNAC063转录激活活性分析 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 SlNAC063鉴定及结构特征分析 |
| 5.3.2 SlNAC063 C端C2结构域决定其转录激活活性 |
| 5.3.3 SlNAC063亚细胞定位 |
| 5.3.4 SlNAC063表达模式分析 |
| 5.3.5 CRIPSR/Cas9敲除突变体nac063表型分析 |
| 5.3.6 SlNAC063不通过调控部分耐铝同源基因表达参与铝胁迫响应 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 SlNAC064通过调控SlAAE3-1参与番茄耐铝 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.2.1 实验材料与培养条件 |
| 6.2.2 不同胁迫和植物激素处理 |
| 6.2.3 qRT-PCR实验方法 |
| 6.2.4 番茄AAE超家族成员鉴定 |
| 6.2.5 番茄AAE家族系统进化分析 |
| 6.2.6 AAE基因结构和保守基序分析 |
| 6.2.7 染色体分布和基因复制分析 |
| 6.2.8 Al响应基因的表达模式分析 |
| 6.2.9 番茄转录调控因子的鉴定与分类 |
| 6.2.10 基因相关性分析 |
| 6.2.11 Dual-luciferase瞬时表达分析 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 SlAAE3-1超表达提高番茄耐铝性 |
| 6.3.2 SlNAC064通过调控SlAAE3-1表达参与番茄耐铝 |
| 6.3.3 番茄AAE超家族成员的鉴定 |
| 6.3.4 番茄AAE基因家族系统发育分析及分类 |
| 6.3.5 番茄AAE家族基因结构与蛋白基序分析 |
| 6.3.6 番茄AAE基因染色体定位 |
| 6.3.7 番茄AAE基因共线性分析 |
| 6.3.8 SlAAE基因表达谱分析 |
| 6.4 讨论 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 博士期间发表的论文情况 |
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 植物MATE基因家族成员及其结构特征 |
| 1.2 植物MATE基因家族的功能及作用机制 |
| 1.2.1 排出外源物质 |
| 1.2.2 运输次生代谢产物 |
| 1.2.3 转运金属离子 |
| 1.2.4 参与植物激素信号转导 |
| 1.2.5 其他功能 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料与仪器 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株与载体 |
| 2.1.3 生化试剂 |
| 2.1.4 主要器材 |
| 2.1.5 PCR引物 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 MulMATE基因的克隆 |
| 2.2.2 构建MulMATE的植物表达载体 |
| 2.2.3 转基因拟南芥的获得 |
| 2.2.4 MulMATE的表达量分析 |
| 2.2.5 转基因拟南芥的生物学功能分析 |
| 2.2.6 MulMATE的亚细胞定位分析 |
| 2.2.7 双分子荧光互补实验 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 桑树多药与毒素排出蛋白基因MulMATE的克隆及生物信息学分析 |
| 3.1.1 MulMATE基因的克隆 |
| 3.1.2 MulMATE编码蛋白质的基本性质分析 |
| 3.1.3 MulMATE蛋白氨基酸序列的同源性及进化分析 |
| 3.2 MulMATE基因的组织表达特性与亚细胞定位分析 |
| 3.2.1 MulMATE基因的组织表达特性分析 |
| 3.2.2 MulMATE蛋白的亚细胞定位分析 |
| 3.3 MulMATE基因参与植物生长发育的调控分析 |
| 3.3.1 MulMATE基因植物表达载体的构建与鉴定 |
| 3.3.2 转基因拟南芥的获得 |
| 3.3.3 MulMATE影响转基因植株的株型和株高 |
| 3.3.4 MulMATE基因参与植物下胚轴伸长的调控 |
| 3.3.5 MulMATE基因参与植物果荚和种子大小的调控 |
| 3.4 MulMATE基因促进植物花青素和原花青素的积累 |
| 3.5 MulMATE基因对植物铝耐受能力的影响 |
| 3.5.1 MulMATE基因能够增强植株对AlCl_3的耐受性 |
| 3.5.2 AlCl_3对转MulMATE幼苗根长的影响 |
| 3.5.3 MulMATE对拟南芥幼苗根尖铝积累的影响 |
| 3.6 MulMATE基因对植物耐盐能力的影响 |
| 3.7 MulMATE基因对外源ABA耐受能力的影响 |
| 3.8 MulMATE基因对外源PVP耐受能力的影响 |
| 3.9 MulMATE互作蛋白质的预测及鉴定 |
| 3.9.1 MulMATE及其突变基因与pUC-SPYCE-35S的融合载体构建 |
| 3.9.2 MulMATE与Mul5NG4互作的验证 |
| 3.9.3 MulMATE与MulWAT1互作的验证 |
| 3.9.4 MulMATE与MulAECC8互作的验证 |
| 4 讨论 |
| 4.1 MulMATE的功能和作用机制 |
| 4.2 MulMATE的亚细胞定位与功能的关系 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文及成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 紫花苜蓿简介 |
| 1.2 植物ABC转运蛋白研究进展 |
| 1.2.1 植物ABC转运蛋白的结构 |
| 1.2.2 植物ABC转运蛋白的作用机理 |
| 1.2.3 植物ABC转运蛋白的分类 |
| 1.2.4 植物ABCG转运蛋白的研究进展 |
| 1.3 植物响应干旱胁迫研究进展 |
| 1.3.1 干旱胁迫对植物的影响 |
| 1.3.2 气孔在干旱胁迫中的作用 |
| 1.3.3 植物对干旱胁迫的响应 |
| 1.3.4 基因工程技术在提高植物抗旱性中的应用 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 第二章 MsABCG1 基因的克隆及序列分析 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株与试剂 |
| 2.1.3 培养基及溶液的配制 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 MsABCG1 基因中间片段的克隆 |
| 2.2.2 RACE技术克隆MsABCG1 基因的全长 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 MsABCG1 基因全长的克隆 |
| 2.3.2 MsABCG1 基因的生物信息学分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 MsABCG1 基因的表达分析 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 植物材料与培养方法 |
| 3.1.2 仪器设备与生化试剂 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 .引物设计 |
| 3.2.2 实时荧光定量PCR检测MsABCG1 基因 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 MsABCG1 基因的组织特异性表达 |
| 3.3.2 MsABCG1 基因在不同处理条件下的表达分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 MsABCG1 基因表达载体构建及亚细胞定位 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料与菌株 |
| 4.1.2 主要载体与试剂 |
| 4.1.3 主要培养基及溶液配制 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 MsABCG1 基因表达载体构建 |
| 4.2.2 农杆菌感受态的制备及转化 |
| 4.2.3 烟草叶片侵染 |
| 4.2.4 生物激光共聚焦显微镜观察亚细胞定位 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 MsABCG1 基因表达载体构建 |
| 4.3.2 MsABCG1 亚细胞定位 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 MsABCG1 基因对烟草的遗传转化及功能验证 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.1.1 植物材料和菌株 |
| 5.1.2 试剂和培养基 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 农杆菌介导的烟草转化 |
| 5.2.2 转基因烟草的PCR鉴定 |
| 5.2.3 MsABCG1 转基因烟草的抗旱性鉴定 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 MsABCG1 转基因烟草的获得及分子鉴定 |
| 5.3.2 MsABCG1 对烟草抗旱性的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 讨论及结论 |
| 6.1 讨论 |
| 6.2 结论 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 英文缩略词一览表 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 植物铝毒害的影响 |
| 1.1.1 铝毒对根的影响 |
| 1.1.2 铝毒对质膜的影响 |
| 1.1.3 铝毒导致DNA/核损伤 |
| 1.1.4 铝毒破坏细胞骨架 |
| 1.1.5 铝毒对养分吸收的抑制作用 |
| 1.2 植物耐铝机制 |
| 1.2.1 植物耐铝的外部排斥机制 |
| 1.2.2 植物耐铝的内部忍受机制 |
| 1.3 抗铝作物研究价值 |
| 1.4 香豆酸辅酶A连接酶(4CL)的研究进展 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 研究目的和意义 |
| 2.2 技术路线 |
| 第3章 试验材料和方法 |
| 3.1 材料与试剂 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 试剂 |
| 3.1.3 主要试剂配方 |
| 3.1.4 主要培养基与培养液 |
| 3.1.5 试验仪器 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 植物材料培养 |
| 3.2.2 引物合成 |
| 3.2.3 生物信息学分析 |
| 3.2.4 Gm4CL2基因过表达载体的构建及转化 |
| 3.2.5 转基因拟南芥阳性植株的筛选 |
| 3.2.6 铝胁迫下Gm4CL2的表达分析 |
| 3.2.7 转基因拟南芥的酸铝处理分析 |
| 第4章 丹波黑大豆Gm4CL2基因的功能鉴定 |
| 4.1 Gm4CL2基因的克隆与序列分析 |
| 4.2 Gm4CL2的生物信息学分析 |
| 4.3 Gm4CL2基因表达模式分析 |
| 4.4 Gm4CL2转基因系载体构建及筛选阳性植株 |
| 4.5 Gm4CL2基因提高了拟南芥对铝毒的耐受性 |
| 4.5.1 Gm4CL2基因提高铝胁迫下拟南芥根相对伸长率 |
| 4.5.2 Gm4CL2基因影响铝胁迫下拟南芥根抗氧化性 |
| 4.5.3 伊文思蓝和铬天青染色证实转Gm4CL2基因拟南芥株系耐铝毒 |
| 4.5.4 过表达提高转基因株系柠檬酸的分泌 |
| 4.5.5 过表达增加转基因株系铝胁迫相关基因的表达 |
| 第5章 讨论 |
| 5.1 转Gm4CL2基因拟南芥的耐铝性 |
| 5.2 转Gm4CL2基因拟南芥耐铝机理分析 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 植物体细胞胚发生研究进展 |
| 1.1.1 体细胞胚发生过程 |
| 1.1.2 体细胞胚的应用价值 |
| 1.1.3 激素对体细胞胚发生的影响 |
| 1.1.4 生长素对体细胞胚发生的影响 |
| 1.1.5 生长素转运对体细胞胚发生的影响 |
| 1.1.6 百合体细胞胚发生研究现状及存在问题 |
| 1.2 百合遗传转化研究进展 |
| 1.3 研究思路与技术路线 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 细叶百合体细胞胚发生关键影响因素鉴定 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试剂与仪器 |
| 2.1.3 试验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 PIC处理时间及光照对体细胞胚发生的影响 |
| 2.2.2 PIC浓度、pH值和培养基成分对体细胞胚发生的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 适宜浓度PIC和酸性条件决定百合体细胞胚发生 |
| 2.3.2 营养元素促进百合体细胞胚发生 |
| 2.3.3 缩短PIC处理时间促进百合体细胞胚萌发 |
| 2.3.4 光照促进体细胞胚发生和萌发 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 细叶百合体细胞胚发生中生长素转运相关基因鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 样品培养与取材 |
| 3.1.3 Pac Bio文库构建与测序 |
| 3.1.4 全长转录本获得 |
| 3.1.5 全长转录本功能注释 |
| 3.1.6 lnc RNA预测 |
| 3.1.7 全长转录本ORF预测 |
| 3.1.8 生长素转运相关基因家族成员鉴定 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 Pac Bio测序结果概述 |
| 3.2.2 转录本功能注释和分类 |
| 3.2.3 生长素转运相关基因鉴定与分析 |
| 3.2.4 生长素转运相关基因进化分析 |
| 3.2.5 生长素转运相关基因保守结构域分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 全长转录组对百合体细胞胚研究的作用 |
| 3.3.2 碳水化合物代谢与体细胞胚发生 |
| 3.3.3 生长素转运相关基因进化分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 生长素转运相关基因克隆及表达模式分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试剂与仪器 |
| 4.1.3 RNA提取 |
| 4.1.4 RNA反转录 |
| 4.1.5 基因全长cDNA克隆 |
| 4.1.6 基因全长cDNA测序验证 |
| 4.1.7 生长素转运相关基因表达模式分析 |
| 4.2 试验结果 |
| 4.2.1 生长素转运相关基因克隆与验证 |
| 4.2.2 体细胞胚发生中关键生长素转运相关基因鉴定 |
| 4.2.3 Lp ABCB21和Lp PILS7 在体细胞胚发生中的作用 |
| 4.2.4 Lp ABCB21和Lp PILS7 的影响因素分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 生长素转运与体细胞胚发生 |
| 4.3.2 PIC浓度、酸碱度、营养成分与体细胞胚发生 |
| 4.3.3 环境胁迫与体细胞胚发生 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Lp ABCB21和Lp PILS7 在体细胞胚发生中的功能研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 主要试剂 |
| 5.1.3 菌株和载体 |
| 5.1.4 过表达及CRISPR/Cas9 敲除载体构建 |
| 5.1.5 农杆菌介导的百合遗传转化体系改良 |
| 5.1.6 转基因植株获得与鉴定 |
| 5.1.7 Lp ABCB21和Lp PILS7 在百合体细胞胚发生中的功能鉴定 |
| 5.1.8 生长素信号基因表达谱构建 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 Lp ABCB21和Lp PILS7 表达载体构建 |
| 5.2.2 百合遗传转化体系改良 |
| 5.2.3 转基因植株获得与鉴定 |
| 5.2.4 遗传转化效率分析 |
| 5.2.5 Lp ABCB21和Lp PILS7 对百合体细胞胚发生的影响 |
| 5.2.6 Lp ABCB21和Lp PILS7 对生长素信号基因的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 pH对百合遗传转化的影响 |
| 5.3.2 CaCl2对体细胞胚发生与萌发的影响 |
| 5.3.3 Lp ABCB21和Lp PILS7 调控百合体细胞胚发生 |
| 5.3.4 生长素信号基因对百合体细胞胚发生的影响 |
| 5.3.5 百合体细胞胚发生的调控网络预测 |
| 5.4 小结 |
| 全文结论 |
| 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 森林资源可持续经营与森林植物资源品种研究 |
| 1.2.1 森林可持续经营 |
| 1.2.2 森林植物资源品种研究 |
| 1.3 木豆的研究意义与进展 |
| 1.4 ABC转运蛋白的研究进展 |
| 1.4.1 ABC转运蛋白的结构 |
| 1.4.2 ABC转运蛋白的作用机理 |
| 1.4.3 植物ABC转运蛋白的功能 |
| 1.5 ABCG转运蛋白的研究进展 |
| 1.5.1 ABCG转运蛋白的结构 |
| 1.5.2 ABCG转运蛋白的功能 |
| 1.6 研究目的与意义 |
| 1.6.1 研究思路与技术路线 |
| 1.6.2 研究目的与意义 |
| 2 木豆ABCG转运蛋白的结构功能分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 ABCG转运蛋白生物信息学分析数据库 |
| 2.1.2 木豆基因组中ABCG转运蛋白的鉴定 |
| 2.1.3 木豆ABCG基因的染色体定位和系统发育树构建 |
| 2.1.4 木豆ABCG转运蛋白的基本理化性质分析 |
| 2.1.5 亚细胞定位分析和融合表达载体的构建 |
| 2.1.6 木豆ABCG转运蛋白的基序和保守结构域分析 |
| 2.1.7 木豆ABCG转运蛋白三维结构模型的构建 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 木豆基因组中ABCG转运蛋白的鉴定 |
| 2.2.2 木豆ABCG转运蛋白系统发育树的构建和基因染色体定位 |
| 2.2.3 蛋白质基本理化性质分析 |
| 2.2.4 木豆ABCG转运蛋白的亚细胞定位分析 |
| 2.2.5 木豆ABCG转运蛋白的基序和保守域分析 |
| 2.2.6 ABCG转运蛋白的三维结构模型构建 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 木豆ABCG基因的表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料与处理 |
| 3.1.2 木豆ABCG基因结构和调控元件分析 |
| 3.1.3 木豆ABCG基因的表达谱构建 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 木豆ABCG基因的结构和调控元件分析 |
| 3.2.2 木豆ABCG基因在不同器官中的表达分析 |
| 3.2.3 木豆ABCG基因在模拟非生物胁迫下的表达分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 结论 |
| 5 存在的问题及展望 |
| 5.1 存在的问题 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 校外导师简介 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 文献综述 |
| 1.1 茶树概述 |
| 1.2 氟的生理作用研究进展 |
| 1.2.1 氟对茶树的生理影响 |
| 1.2.2 茶树对氟胁迫的响应机制 |
| 1.3 茶树中氟的来源 |
| 1.3.1 土壤中的氟 |
| 1.3.2 水体中的氟 |
| 1.3.3 大气中的氟 |
| 1.4 茶树根系跨膜运运输的机制 |
| 1.4.1 茶树根系对氟的被动吸收 |
| 1.4.2 茶树根系对氟的主动运输 |
| 1.5 ABC转运蛋白跨膜吸收离子的影响因素 |
| 1.5.1 抑制剂对ABC转运蛋白介导离子跨膜吸收影响 |
| 1.5.2 温度对ABC转运蛋白介导离子跨膜吸收影响 |
| 1.5.3 pH对ABC转运蛋白介导离子跨膜吸收的影响 |
| 1.5.4 共存离子对ABC转运蛋白介导离子跨膜吸收的影响 |
| 1.6 ABC转运蛋白的研究进展 |
| 1.6.1 ABC转运蛋白参与植物的逆境胁迫 |
| 1.6.2 ABC转运蛋白基因的表达特征 |
| 1.7 茶树降氟的调控措施 |
| 1.7.1 优化茶树栽培措施 |
| 1.7.2 培育低氟茶树品种 |
| 1.8 研究的目的与意义 |
| 1.9 研究的主要内容 |
| 1.10 技术路线 |
| 2 引言 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 主要试剂及配方 |
| 3.2.1 主要试剂 |
| 3.2.2 实验配方 |
| 3.3 主要设备与仪器 |
| 3.4 试验方法 |
| 3.4.1 茶苗培养方法 |
| 3.4.2 氟的提取和含量测定 |
| 3.4.3 茶树根系ABC转运蛋白含量测定 |
| 3.4.4 转录组中ABC转运蛋白相关基因获取 |
| 3.4.5 基因表达模式分析 |
| 3.4.6 基因生物信息学分析 |
| 3.4.7 同源性和系统发育树构建 |
| 3.4.8 CsCL667在大肠杆菌异源体系的验证 |
| 3.5 数据处理与分析方法 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 不同茶树品种吸收富集氟的差异 |
| 4.2 茶树根系ABC转运蛋白含量与氟含量的相关分析 |
| 4.3 ABC转运蛋白基因信息分析及其差异表达基因筛选 |
| 4.3.1 ABC转运蛋白基因信息分析 |
| 4.3.2 ABC转运蛋白差异表达基因筛选 |
| 4.4 ABC转运蛋白差异表达基因功能分析 |
| 4.4.1 GO功能显着性富集分析 |
| 4.4.2 KEGG功能显着性富集分析 |
| 4.4.3 ABC转运蛋白家族的差异表达基因表达量分析 |
| 4.5 ABC转运蛋白相关的差异基因表达模式分析 |
| 4.5.1 茶树根系RNA提取 |
| 4.5.2 CsCL3919/CsCL667的特异性扩增结果 |
| 4.5.3 CsCL3919/CsCL667的qPCR验证 |
| 4.5.4 CsCL3919/CsCL667基因表达量与ABC转运蛋白含量的相关分析 |
| 4.5.5 氟转运相关基因表达模式分析及其与CsCL667基因表达量的相关分析 |
| 4.6 CsCL667的生物信息学分析 |
| 4.6.1 CsCL667的同源性和系统进化分析 |
| 4.6.2 CsCL667的基本理化性质分析及跨膜结构预测 |
| 4.7 CsCL667大肠杆菌异源体系的验证 |
| 4.7.1 CsCL667的克隆及载体构建 |
| 4.7.2 CsCL667过表达对大肠杆菌氟耐受性的影响 |
| 5 讨论 |
| 5.1 氯对茶树跨膜吸收氟的影响 |
| 5.2 茶树根系跨膜吸收氟与ABC转运蛋白之间的关系 |
| 5.3 ABC转运蛋白在茶树根系跨膜吸收过程中的作用 |
| 6 结论 |
| 6.1 氯对不同茶树吸收富集氟的影响 |
| 6.2 ABC转运蛋白差异表达基因信息分析 |
| 6.3 茶树根系跨膜吸收氟时ABC转运蛋白的作用 |
| 6.4 CsCL667的大肠杆菌异源体系验证 |
| 参考文献 |
| 附录A: 茶树根系ABC转运蛋白含量测定方法 |
| 附录B: 茶树根系RNA提取方法 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
