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一个玉米RING蛋白基因克隆和功能分析

作 者: 姜颖
导 师: 路运才;李会勇
学 校: 黑龙江大学
专 业: 作物遗传育种
关键词: 玉米 ZmGW2 PCR 拟南芥 转化
分类号: S513
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 41次
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内容摘要


产量性状在作物育种中起着十分重要的作用,本研究从玉米中克隆了一个水稻产量性状主效基因GW2的同源基因,命名为ZmGW2。利用生物信息学分析该基因的初步结构和功能;半定量RT-PCR检测ZmGW2在不同组织、不同处理下的表达情况;采用农杆菌介导的转基因技术,将ZmGW2导入拟南芥以及玉米中。主要结果如下:1.生物信息学分析,推测ZmGW2蛋白含有431个氨基酸,且也具有RING指结构。所有的RING指蛋白都如E3泛素蛋白质连接酶,参与一系列生物学领域。2.半定量RT-PCR分析表明,ZmGW2可以被高盐(NaCl)和脱落酸(ABA)诱导,且具有抵抗干旱和冷害的能力。另外,在不同的组织中,ZmGW2的表达模式也不一样,在茎和子粒中相对较高,而且在子代品种的花丝中ZmGW2的表达量比亲本高。这些结果表明,ZmGW2可能在产量方面、植物逆境反应及生殖生长发育过程中起多重作用。3.构建ZmGW2过表达载体和AtGW2 RNA干扰植物转化载体并转化拟南芥,获得的转基因pSuperCAMBIA1300(+)ihpAtGW2后代植株的子粒比转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2的更大,千粒重相对也高,这表明ZmGW2、AtGW2负调控拟南芥子粒大小及粒重。4.以野生型拟南芥作对照,对转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2拟南芥T1代进行干旱(土壤含水量36%)处理、低温(-6℃)处理以及NaCl、ABA不同浓度下的诱导,结果显示转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2拟南芥幼苗的生长情况均好于野生型拟南芥。这表明ZmGW2参与了逆境胁迫响应。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-11
第1章 绪论  11-26
  1.1 植物胁迫的分子生物学机制简述  11-13
  1.2 基因克隆与载体构建  13-16
    1.2.1 目的基因克隆的方法  13-15
    1.2.2 载体构建  15-16
  1.3 遗传转化研究概况  16-18
  1.4 RING 型E3 泛素连接酶  18-21
    1.4.1 E3 泛素连接酶  18-19
    1.4.2 RING 型E3 泛素连接酶  19-21
  1.5 RING 蛋白基因的研究进展  21-24
    1.5.1 RING 型E3 泛素连接酶的研究进展  21-22
    1.5.2 GW2 的研究进展  22-24
  1.6 研究的目的与意义  24-26
第2章 ZmGW2 的克隆与分析  26-37
  2.1 材料与方法  26-29
    2.1.1 植物材料和处理  26-29
    2.1.2 试剂  29
  2.2 结果分析  29-37
    2.2.1 ZmGW2 序列的克隆和DNA 序列的分析  29-35
    2.2.2 ZmGW2 蛋白序列的相关分析  35-37
第3章 不同组织中、不同处理下ZmGW2 的表达分析  37-44
  3.1 材料与方法  37-40
    3.1.1 植物材料和处理  37-39
    3.1.2 试剂  39-40
  3.2 结果与分析  40-44
    3.2.1 苗期ZmGW2 的表达分析  40-41
    3.2.2 花期ZmGW2 的表达分析  41-44
第4章 过表达及沉默GW2 表达载体的构建  44-57
  4.1 材料与方法  44-50
    4.1.1 材料  44-46
    4.1.2 方法  46-50
  4.2 结果与分析  50-57
    4.2.1 表达载体的构建流程  50-52
    4.2.2 表达载体构建鉴定图  52-57
第5章 转基因植株的获得与检测  57-71
  5.1 材料与方法  57-63
    5.1.1 材料  57-60
    5.1.2 方法  60-63
  5.2 结果与分析  63-71
    5.2.1 拟南芥转基因植株的检测  63-68
    5.2.2 玉米转基因植株的检测  68-71
讨论  71-73
结论  73-75
参考文献  75-85
致谢  85-86
攻读学位期间发表论文  86

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米(玉蜀黍)
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