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刺山柑热休克蛋白基因克隆及原核表达
作 者: 栾东东
导 师: 董玉芝
学 校: 新疆农业大学
专 业: 林木遗传育种
关键词: 刺山柑 RNA提取 热激蛋白 RACE 原核表达 温度胁迫
分类号: Q943.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 81次
引 用: 2次
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内容摘要
热休克蛋白(heat shock protein, HSP)是植物体内最重要的一类逆境诱导蛋白,它们在逆境条件,尤其是温度胁迫下迅速合成,使细胞免受损害。HSP具有分子伴侣功能,参与各种各样的细胞代谢过程,它们还与植物抗热、抗冷以及抗氧化性密切相关。因此,热激基因是育种工作中具有重要实用价值的优良基因资源。刺山柑(Capparis spinosa)作为干旱区特有植物,具有极强的干旱适应性,它抗旱、耐高温、耐风蚀、耐瘠薄,其生存的基本环境,总是与干旱背景中比较原始的荒漠土壤相联系,这些特点使刺山柑成为育种工作中不可多得的优良抗逆基因的供体,对刺山柑的抗逆基因资源进行开发和利用具有重要的实践意义。RNA提取是基因工程研究当中的重要环节,RNA质量的优劣是基因克隆成败的关键,通过实验,我们确立了一种最合适的提取刺山柑叶片总RNA的改良SDS法,该方法具有成本低、时间短、获得的RNA产量高、质量好等特点。利用RT-PCR结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)方法,我们成功的从刺山柑叶片中分离了HSP基因家族的一个HSP70基因(CsHSP70)和一个sHSP基因(CsSHSP),并在Genebank上注册,登录号分别为EU574936和EU574935。CsHSP70基因全长2202bp,ORF共1950bp,编码649个氨基酸,表达产物分子量为71.0446kD,序列分析表明该基因属于HSP70基因家族。CsSHSP基因全长917bp,ORF共678bp编码225个氨基酸,表达产物分子量为25.119kD,序列分析表明该基因属于叶绿体sHSP基因家族。我们构建了CsHSP70和CsSHSP基因的原核表达载体,并使重组质粒PGEX-4T-2-CsHSP70和PGEX-4T-2-CsSHSP在大肠杆菌中异源表达,通过细胞温度胁迫实验证明,它们异源表达可提高大肠杆菌耐高温(50℃)和低温(4℃)的能力。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-11 第一章 前言 11-19 1.1 HSP 研究进展 11-18 1.1.1 HSP 的保守性 12 1.1.2 HSP 的多样性 12-13 1.1.4 HSP 的功能 13-16 1.1.5 HSP 基因的结构特征 16-17 1.1.6 HS 基因表达的调控 17-18 1.2 本研究的目的、意义 18-19 第二章 刺山柑叶片总RNA 提取方法的确立 19-29 2.1 实验材料 20 2.1.1 材料 20 2.1.2 所需试剂 20 2.2 实验方法 20-25 2.2.1 改良TRIZOL 法 20-21 2.2.2 改良CTAB 法 21 2.2.3 改良SDS 法 21-22 2.2.4 常规方法 22 2.2.5 RNA 纯度检测 22 2.2.6 RNA 完整性检测 22 2.2.7 RNA 质量检测 22-25 2.3 结果与分析 25-28 2.3.1 RNA 纯度检测 25-26 2.3.2 RNA 完整性检测 26-27 2.3.3 RNA 质量检测 27-28 2.4 本章小结 28-29 第三章 刺山柑CSHSP70 基因克隆、分析及原核表达 29-62 3.1 实验材料 29-30 3.1.1 植物材料 29 3.1.2 试剂 29-30 3.2 实验方法 30-45 3.2.1 总RNA 的提取 30 3.2.2 反转录合成第一链cDNA 30 3.2.3 CsHSP70 中间片段的获得 30-33 3.2.4 CsHSP70 3′端与5′端的获得 33-39 3.2.5 CsHSP70 全序列的拼接与分析 39-40 3.2.6 CsHSP70 基因的原核表达 40-45 3.3 结果与分析 45-61 3.3.1 CsHSP70 中间片段的获得 45-46 3.3.2 CsHSP70 3′端和5′端的获得 46-51 3.3.3 CsHSP70 序列的拼接与分析 51-56 3.3.4 CsHSP70 的原核表达 56-61 3.4 本章小结 61-62 第四章 刺山柑CSSHSP 基因克隆、分析及原核表达 62-88 4.1 实验材料 62 4.1.1 植物材料 62 4.1.2 试剂 62 4.2 实验方法 62-71 4.2.1 总RNA 的提取 62 4.2.2 反转录合成第一链cDNA 62 4.2.3 CsSHSP 中间片段的获得 62-63 4.2.4 CsSHSP 3′端与5′端的获得 63-67 4.2.5 CsSHSP 全序列的拼接与分析 67 4.2.6 CsSHSP 基因的原核表达 67-71 4.3 结果与分析 71-87 4.3.1 CsSHSP 中间片段的获得 71-74 4.3.2 CsSHSP 3′端和5′端的获得 74-76 4.3.3 CsSHSP 序列的拼接与分析 76-83 4.3.4 CsSHSP 的原核表达 83-87 4.4 本章小结 87-88 第五章 结论与展望 88-89 5.1 结论 88 5.2 展望 88-89 参考文献 89-98 致谢 98-99 作者简介 99
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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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