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荒漠齿肋赤藓抗旱基因ScALDH21、Sc288对干旱胁迫的响应

作　者: 马瑞
导　师: 徐刚标；张元明
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 遗传学
关键词: 齿肋赤藓 ScALDH21 Sc288 半定量RT-PCR 同源克隆 QRT-PCR RACE 干旱胁迫
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


环境胁迫是影响植物生长发育的主要因素,干早是主要的环境胁迫因子之一。耐旱藓类多为耐旱植物的一种,其外部结构、生理生化特征均具有对干旱胁迫的响应性,在干旱荒漠地区中荒漠生态系统恢复与重建、防风固沙、水土保持和养分循环等方面发挥了不可替代的作用,因此研究耐旱藓类结皮脱水-复苏的耐旱分子机理具有重要理论与现实意义。本文以齿肋赤藓(Syntrichia caninervsi)为材料,通过半定量RT-PCR技术,检测了干旱胁迫下齿肋赤藓ScALDH21基因和Sc288基因的表达情况,并通过QRT-PCR技术检测齿肋赤藓Sc288基因和ScALDH21基因的表达情况,探讨齿肋赤藓在干旱胁迫下,相关基因表达与齿肋赤藓耐旱性的关系,为进一步研究植物的抗旱机制奠定基础。研究结果如下(1)建立了高质量提取齿肋赤藓总RNA的方法；(2)通过RT-PCR和电泳检测,确定了稳定性较强、受Tm值的影响较小,且可重复性强、可靠度高的18SrRNA基因作为内参基因；(3)通过半定量RT-PCR检测得到干旱胁迫下齿肋赤藓ScALDH21基因的表达量较完全水合样品有所增加,随着干旱胁迫时间0.5h、1h、2h的增加而增加,4h表达量最高,随后6h、48h逐渐降低；(4)通过RT-PCR从干旱胁迫齿肋赤藓中扩增到270bp的类脱水素基因片段Sc288,该基因与水合再水合相关,在胁迫过程中表达量随着胁迫时间增加0.5h、1h表达量增加,在1.5h出现最高峰,随后2h、4h、6h逐渐降低,表达至48h；(5)通过QRT-PCR检测齿肋赤藓ScALDH21、Sc288基因的表达；利用Raffle法结合2-ΔΔCT法处理得到齿肋赤藓在干旱胁迫和完全水合状态下存在着表达差异,与半定量RT-PCR检测结果相一致；(6)通过同源克隆获得ScALDH21基因全长序列1452bp,编码484个氨基酸,属于乙醛脱氢酶家族,是苔藓类植物特有的亚家族基因；(7)采用5’RACE技术扩增出了齿肋赤藓Sc288基因克隆的5’端缺失部分,得到了齿肋赤藓Sc288基因全长cDNA序列,EST大小为1000bp左右,基因全长2289bp,编码668个氨基酸,二级结构表明其有15个重复的GPN片段,一个脱水素家族典型的K片段,属于类脱水素基因。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
缩略词  7-10
1 文献综述  10-22
  1.1 生物结皮的概述  10-11
  1.2 耐旱藓类植物的生物学特性  11-12
  1.3 耐旱植物抗旱基因及其功能研究进展  12-14
    1.3.1 功能基因  12-13
    1.3.2 调节基因  13-14
  1.4 转录水平的基因表达调节  14-15
  1.5 苔藓植物耐旱机制国内外研究进展  15-19
  1.6 齿肋赤藓耐旱机制探究\展望  19-22
2 齿肋赤藓总RNA提取  22-28
  2.1 材料与方法  22-25
    2.1.1 材料  22-23
    2.1.2 实验方法  23-25
  2.2 结果与分析  25-28
    2.2.1 总RNA提取质量  25-26
    2.2.2 cDNA验证  26-28
3 半定量RT-PCR检测齿肋赤藓ScALDH21、Sc288基因表达  28-36
  3.1 材料与方法  28-31
    3.1.1 实验材料及处理  28
    3.1.2 实验方法  28-31
  3.2 结果与分析  31-33
    3.2.1 内参基因筛选及PCR体系确定  31-32
    3.2.2 目的基因与内参基因同管扩增  32-33
    3.2.3 齿肋赤藓ScALDH21基因的半定量RT-PCR  33
    3.2.4 齿肋赤藓Sc288基因的半定量RT-PCR  33
  3.3 讨论  33-36
4 定量QRT-PCR法检测ScALDH21与Sc288基因表达  36-44
  4.1 前言  36-37
  4.2 材料和方法  37-40
  4.3 结果分析  40-43
  4.4 讨论  43-44
5 同源克隆齿肋赤鲜Sc月乙刀刀夕/基因  44-50
  5.1 材料和方法  44-45
  5.2 实验方法  45
  5.3 ScALDH21/基因全长cONA克隆与分析  45-49
  5.4 讨论  49-50
6 齿肋赤醉Sc288基因全长c0NA克隆  50-58
  6.1 材料和方法  50-55
  6.2 结果与分析  55-57
    6.2.1 齿肋赤藓总RNA提取  55
    6.2.2 Sc288基因的RACE结果  55-56
    6.2.3 齿肋赤藓Sc288生物信息学分析  56-57
  6.3 讨论  57-58
7 结论与展望  58-60
  7.1 结论  58
  7.2 创新  58
  7.3 展望  58-60
参考文献  60-68
附录A 实验药品  68-69
附录B 主要仪器设备  69-70
附录C 硕士研究生阶段发表的论文  70-71
课题来源  71-72
致谢  72

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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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