一、DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用(论文文献综述)
乌日娜[1](2021)在《干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证》文中研究说明扁蓿豆(Medicago ruthenica)是苜蓿属牧草及其他牧草抗逆性改良的优质基因资源。通过分子手段挖掘扁蓿豆抗性基因将其导入其他牧草,能够在短时间内获得改良效果,因此对扁蓿豆抗逆基因的研究与利用对苜蓿属牧草的遗传改良具有重要意义。本试验以直立型扁蓿豆(Medicago ruthenica‘Zhilixing’)为研究对象,在干旱胁迫及复水条件下,结合形态、生理及其分子水平的变化,初步探索了在低水势环境下扁蓿豆的响应机理以及适应机制,同时挖掘扁蓿豆抗旱基因并通过遗传转化验证其抗旱功能,为其分子育种的创新利用奠定基础。主要研究结果如下:(1)直立型扁蓿豆叶片的气孔参数、生理和生物量分配格局等对干旱胁迫均有响应,在干旱胁迫至叶片萎蔫复水后各指标基本能恢复,直立型扁蓿豆表现出较强的抗旱性和阶段适应性。(2)从扁蓿豆转录组数据中筛选出2905个响应不同阶段干旱胁迫及复水的DEGs。干旱胁迫下,DEGs主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢以及光合作用相关的代谢途径。复水后DEGs主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢、类黄酮生物合成以及植物昼夜节律调节等途径。表明扁蓿豆采取不同的方式来应对干旱胁迫及复水条件。(3)过表达MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因烟草的抗逆性、生物量及种子产量均优于野生型,且开花早,生育期短,是其应对逆境胁迫的方式之一。(4)扁蓿豆MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因有利于植株根系的发育。MrERF、Mrb ZIP均能够使主根伸长的同时增加侧根数量,而Mr SURNod主要促进烟草根系的伸长。这样的根系特征有利于转基因烟草的株高、生物量增加。(5)MrERF、MrbZIP基因是响应干旱、盐胁迫的正调控因子,而Mr SURNod是响应干旱与低温胁迫的正调控因子。综上,扁蓿豆采用不同的方式来适应不同程度的干旱胁迫及复水,MrERF、Mrb ZIP、Mr SURNod基因有利于提高植物的抗逆性,其中以MrERF基因的效果最优。
周永斌[2](2020)在《GmDREB1/3转基因小麦抗旱、耐低氮性评价及作用机制解析》文中研究说明干旱是导致小麦减产的主要非生物胁迫之一,全球每年约30%的小麦受到干旱的威胁。除此之外,缺氮在干旱地区也是限制小麦生产的另外一个重要非生物胁迫。迄今为止,对植物抵抗非生物胁迫的研究主要集中在单一抗性如干旱或者低氮等,尚未发现具有抗旱、耐低氮协同改良功能的基因。同时,关于抗旱性或耐低氮基因功能的研究大多在温室条件下完成,田间条件下的多年多点育种利用价值评价研究很少。本研究将来自大豆的两个DREB(drought response element binding factor)类转录因子基因GmDREB1及GmDREB3,分别导入我国大面积推广小麦品种济麦19、济麦20、石4185和济麦22,创制转基因小麦新品系。通过室内和田间多年多点抗旱性耐低氮性鉴定,评价转GmDREB1/3基因小麦抗旱性,分析GmDREB3转基因小麦耐低氮特性,同时进一步分析了转基因小麦抗旱和耐低氮特性的作用机制。取得的主要结果如下:1.转基因小麦抗旱性鉴定:室内干旱处理条件下,转GmDREB1/3基因小麦苗期存活率显着高于野生型(WT),离体叶片失水率均低于WT。多年多点田间抗旱鉴定结果显示,限水处理条件下,GmDREB1转基因小麦三年三点平均产量比WT增产4.79-18.43%;GmDREB3转基因小麦三年三点平均产量比WT增产5.30-13.96%(P<0.05)。在不浇水条件下,转GmDREB3基因小麦三年平均产量比WT增产7.70-11.39%(P<0.05)。在正常灌溉条件下,转基因小麦比WT稍增产或平产。产量三要素分析结果表明,转GmDREB1/3基因小麦产量增加主要来自于亩穗数显着增加,其它农艺性状与WT相似。四种抗旱评价指数SSI,TOL,STI和“b”分析结果表明,转GmDREB1/3基因小麦抗旱性显着高于WT,不同转基因株系间存在差异。水分利用效率分析结果显示:转GmDREB1/3基因小麦水分利用效率平均比WT分别提高了20%和10%。2.GmDREB1转基因小麦抗旱生理机制分析:在干旱胁迫下,转基因小麦叶片相对电导率(REL)和丙二醛(MDA)含量降低,叶片含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、光合效率和可溶性蛋白含量,谷氨酰胺合成酶(GS)活性和rubisco大亚基稳定性均显着高于WT。根系形态学观察发现,转基因小麦在干旱处理下,苗期的根鲜重和干重明显高于WT,还发现平均根直径和中柱鞘直径显着比WT增加;相比于WT,转基因小麦深层根系发达,根系活力更强。3.GmDREB1转基因小麦分子机制分析:转录组分析结果显示,干旱胁迫下转基因小麦与WT相比,上调表达的基因主要涉及刺激响应及信号传导两类。其中,多个下游基因与激素褪黑素合成相关,包括COMT(caffeic acid O-methyltransferase),TDC(tryptophan decarboxylase)和SNAT(serotonin N-acetyltransferase)。QPCR 分析证明这三个基因在转基因小麦根及叶片中均上调表达,这一结果与干旱胁迫下转基因植株叶片和根系中褪黑激素含量提高结果一致。同时,外施褪黑素显着增加PEG模拟干旱胁迫下转基因小麦株高、根长和生物量。DREB类转录因子通过调控褪黑素合成影响植物抗旱性可能是一种新的植物缺水胁迫响应机制。此外,多个下游基因与植物光合作用相关,例如光合作用相关基因WHAB1.6在转基因小麦中上调表达,这一结果与转GmDREB1基因小麦高光合作用的表型一致。这些结果说明,GmDREB1通过调控褪黑素合成以及光合作用相关基因的表达提高转基因小麦抗旱性。4.GmDREB3转基因小麦抗旱生理机制分析:旱棚限水条件下,在小麦三个主要生育期(拔节期、开花期和灌浆期),转基因小麦降低了 REL和MDA含量,增加了脯氨酸和叶绿素含量,提高了抗氧化胁迫相关酶POD活性。在田间限水条件下,转基因小麦开花后旗叶和倒二叶的光合能力明显高于WT,渗透调节能力增强(脯氨酸和可溶性糖含量增加),MDA在含量降低,抗氧化系统酶活性增强(SOD、POD和CAT)。田间和旱棚限水条件下的抗旱性鉴定结果表明,GmDREB3通过提高转基因小麦光合能力和抗氧化系统活性,增强了转基因小麦的抗旱性。5.GmDREB3转基因小麦耐低氮鉴定:室内低氮胁迫试验结果证明,转基因小麦幼苗在低氮处理后,株高、生物量、地下部根长、根量等性状显着好于WT,地上部含氮量也显着高于WT。在正常生长条件下,转GmDREB3基因小麦和WT之间无明显差异。根部NO3-动态变化测定结果发现,转基因小麦根系在低硝酸盐处理下一直保持内吸NO3-,而WT变化不明显。在田间成熟期,转GmDREB3基因小麦的根系和籽粒中氮浓度比WT分别提高10.00-40.20%和16.20-36.00%。连续两年田间试验结果显示,在低氮胁迫条件下,与WT相比转基因小麦叶功能持续时间长,光合作用显着增强,两年平均产量比WT增产6.33-22.53%(P<0.05),产量增加的原因主要来自于亩穗数增加。6.GmDREB3协同改良转基因小麦抗旱性和耐低氮性分子机制解析:染色体免疫共沉淀(ChIP-seq)结果显示,GmDREB3特异性结合许多氮和抗逆相关基因启动子并激活其表达,包括:硝酸盐转运体NRT2.5、LEA、EREBP1、WRKY46等。另一个参与独脚金内酯途径的基因TB1在转基因小麦中下调表达,可能与GmDREB3转基因小麦每平米穗数增加的表型相关。QPCR和LUC实验证明,GmDREB3在体内特异的结合LEA和NRT2.5基因启动子DRE元件证明这二个基因是GmDREB3的下游靶基因。总之,室内及田间多年多点实验结果证明,GmDREB1/3能够显着提高转基因小麦抗旱性,同时,GmDREB3基因还可以提高转基因小麦耐低氮胁迫的能力。通过生理指标测定及转录组分析,解析了GmDREB1/3提高转基因小麦抗逆性的作用机制。这些研究结果为利用GmDREB1/3开展作物分子育种提供理论基础,也为协同提高作物抗旱及耐低氮胁迫能力研究提供了新的思路。
苟艳丽[3](2019)在《四翅滨藜AcDREB2转录因子的克隆及功能分析》文中进行了进一步梳理盐和干旱是范围最大,影响最广的非生物逆境胁迫,也是全球农业生产的两大主要限制因素。盐和干旱胁迫都会引起细胞失水,破坏细胞内稳态平衡,致使细胞内生理生化代谢紊乱,严重影响植物的正常生长发育。为了在日益严重的恶劣环境中生存和繁殖,陆地植物进化出复杂的调控系统来响应胁迫信号以提高植物的适应能力。在盐和干旱胁迫下,很多抗逆相关基因被大量诱导表达,而这些基因的表达除了受脱落酸(ABA)信号途径调控以外,还可以通过ABA非依赖性途径调控,其中脱水应答元件结合蛋白(DREB)就在这个过程中发挥重要作用。然而,关于这类转录因子的研究大多还是集中在抗逆能力有限的作物及模式植物中,而在适应能力超强的荒漠盐生植物中的相关研究较少。四翅滨藜(Atriplex canescens)长期生活在贫瘠的盐碱荒漠地区,具有超强的适应能力,进化出了独特的抗逆机制。前期关于四翅滨藜抗逆机理的研究主要集中在生态恢复、种子萌发、生理适应和离子转运等方面,对其转录因子在抗逆过程中的功能研究还未见详细报道。因此,本研究克隆了四翅滨藜脱水响应元件结合蛋白编码基因AcDREB2,对其响应盐和渗透胁迫的表达模式进行了分析,同时验证其转录激活活性,并将其在拟南芥中超表达,以期进一步明晰AcDREB2在植物耐盐抗旱过程中的功能。主要取得以下研究结果:(1)AcDREB2基因全长cDNA为867 bp,其中CDS序列729 bp,共编码242个氨基酸,其N端含有1个该类基因特有的AP2/EREBP保守结构域,其中第14位氨基酸残基是保守的缬氨酸。氨基酸序列比对发现,AcDREB2与已报道的其它同科植物和抗逆性强的荒漠植物的同源性较高。(2)在NaCl或渗透胁迫处理下,AcDREB2在四翅滨藜叶中表达量均显着高于根和茎组织,且在处理3 h时表达量急速上升,表明AcDREB2的表达受盐和渗透胁迫处理的快速诱导。(3)AcDREB2定位于细胞核,具有转录激活活性,能顺利结合DRE顺式元件,激活其下游报告基因的表达。推测AcDREB2在植物响应逆境过程中发挥重要调控作用。(4)AcDREB2超表达提高了转基因拟南芥的耐盐和抗旱能力。200 mM NaCl处理15天后,野生型植株矮化,叶片发黄萎蔫,而AcDREB2超表达植株的长势良好。通过比较分析生物量、叶绿素含量、光合参数、相对含水量、质膜透性、离体叶片失水速率等各项指标,发现超表达植株均优于野生型。同样地,在周期性干旱处理14天后,AcDREB2超表达植株的生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、水分利用效率、相对含水量均显着高于野生型,离体叶片失水速率也较野生型明显降低。综上所述,AcDREB2能对外界盐和渗透胁迫环境做出快速响应,其超表达能够通过调控植物对水分的吸收,维持体内水分平衡,提高光合效率,从而缓解盐及干旱胁迫对植物的损伤,显着提高转基因拟南芥的耐盐抗旱能力。说明该转录因子在四翅滨藜抗逆性中发挥着重要作用。
李健,王雅晴,刘洋,杨兴洪[4](2017)在《CBF转录因子在植物抗逆和生长发育中的重要功能》文中研究表明CBF/DREB转录因子属于AP2(APETALA2)转录因子家族,能够识别下游COR(cold-regulated)基因启动子上的CRT/DRE顺式作用元件。在低温等非生物胁迫条件下,CBF(C-repeat binding factor)转录因子通过结合在CRT/DRE元件上激活COR基因的表达,从而提高植物抗逆能力。另外,CBF转录因子也会影响植物的生长和发育。本文从CBF转录因子的结构、调控CBF的上游调节因子、在应对非生物胁迫过程中激素信号与CBF通路的关系、CBF在植物适应逆境胁迫中的作用、不同CBF之间作用的共性与特异性,以及CBF对植物生长发育的影响等方面,阐述了CBF转录因子的调控机制及其在植物适应逆境胁迫和生长发育等方面的重要作用。
董亚茹,王应民,王向誉[5](2017)在《DREB/CBF转录因子植物抗逆性研究进展》文中提出DREB/CBF转录因子是AP2/ERE转录因子家族的一个亚家族,该家族广泛参与干旱、高盐、低温等胁迫反应,在植物胁迫应答途径中发挥十分重要的作用。本研究重点介绍了DREB/CBF转录因子及其在提高植物抗逆性中的作用,并对其应用前景进行了展望。
古咸彬[6](2017)在《外源RdreB1BI基因提高‘红颊’草莓耐寒与耐旱分子机理》文中研究表明草莓(Fragaria × ananassa Duch.)属于蔷薇科草莓属多年生草本植物,是重要的经济植物。低温胁迫影响草莓生长发育,是草莓越冬生产的主要限制因素,利用基因工程技术培育耐寒草莓品种是快速有效的育种途径。DREB/CBF转录因子是重要的逆境应答调控因子,其中DREB1B在植物耐寒性方面具有重要的作用。本研究以水稻RdreB1BI转基因’红颊’草莓单拷贝耐寒株系为试验材料,借助数字基因表达谱技术(digitalgeneexpression,DGE)获得了低温胁迫下RdreB1BI转基因草莓的转录组数据,分析差异表达的基因,并利用双向凝胶电泳技术(2-DE)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF/TOF)探究低温胁迫后RdreB1BI转基因草莓中差异积累的蛋白质。进而从蛋白组和转录组数据中发掘花青苷和AQP等相关作用因子,从组学、形态及生理水平上系统研究了RdreB1BI提高’红颊’草莓耐寒性及耐旱性的分子机制。主要研究结果如下:1.为了研究RdreB1BI在基因调控方面介导草莓耐寒性的作用机理,利用Illumina/Solexa高通量测序技术,获得了RdreB1B 转基因及非转基因草莓在低温胁迫下的数字基因表达谱信息,每个样品获得超过350万个干净标签。转基因与非转基因植株有1119个差异表达基因。低温诱导后非转基因植株中有1202个差异表达基因,转基因植株中有1517个差异表达基因,其中有443个共有差异表达基因。共有差异基因中编码PP2C、PIF、GDSL脂肪酶等逆境响应蛋白的功能基因在转基因植株中的差异表达倍数显着高于非转基因植株。此外部分调控基因在转基因植株中特异表达,RdreB1B1可通过DRE/CRT顺式作用元件与逆境相关转录因子诸如ZFP、bZIP、NAC等相互作用共同调控转基因植物的耐寒性。2.为了进一步研究RdreB1BI在蛋白调控方面介导草莓耐寒性的作用机理,利用双向凝胶电泳技术和质谱测序技术分析低温胁迫下非转基因和RdreB1BI转基因草莓的差异蛋白质积累图谱。检测到超过300个重演性较高的蛋白质点(p<0.05),与非转基因草莓的蛋白质图谱比较,有21个蛋白点的丰度差异在2倍以上,经测序及蛋白质序列比对分析表明这些差异蛋白质包括光合作用蛋白(RCA1)、抗氧化物蛋白(Cu/Zn-SOD)、胚胎发育晚期丰富蛋白(Lea14-A)、真核细胞翻译启动因子(eIF5A)等。其中RCA1、Cu/Zn-SOD和eIF5A与转录组中相应差异基因的关联性较强,这些胁迫相关蛋白的积累有助于提高草莓耐寒性,相关差异积累蛋白的鉴定为DREB1B靶蛋白的研究提供了新的目标。3.结合转录组数据及植株生理表型,研究表明花青苷合成途径中关键酶编码基因在RdreB1BI转基因草莓中差异表达,并且转基因植株存在明显的花青苷积累。这些基因包括PAL、C4H、4CL、CHI、F3H、DFR等,大部分基因在转基因植株中上调表达,它们参与了从苯丙氨酸到花青苷的合成代谢途径。另外,这些基因的启动子区域含有能被DREB1B特异识别的DRE/CRT顺式作用元件(G/ACCGAC)。RdreB1BI转基因草莓植株叶柄基部及匍匐茎上有明显的花色素积累。花青苷相关功能基因及转录因子基因在转基因草莓叶片、匍匐茎及果实中都有明显地上调表达。结果表明RdreB1BI增强了转基因植株中花青苷相关基因的表达,促进了花青苷含量的积累,有助于转基因植株耐寒性的提高。4.蛋白质组和转录组数据显示RdreB1BI转基因草莓中与干旱相关的蛋白质积累丰度和基因表达量与非转基因植株相比具有显着差异,因此我们进一步研究了转RdreB1BI基因草莓对干旱胁迫的响应。研究结果表明RdreB1BI能特异结合差异表达基因FvPIP2;1的启动子区域,并促进PIP相关水通道蛋白基因的表达。生理层面上,转基因草莓在干旱胁迫下质膜相对电导率显着低于非转基因植株,且转基因草莓具有较高的相对含水量,干旱处理后转基因草莓气孔开度显着小于非转基因植株,此外抗氧化酶POD、SOD酶活性较高,过氧化物质MDA含量较低,转基因植株表现出较高的耐旱性。通过荧光定量PCR表达分析,转基因植株中NAC、RD22、ABI、NCED等基因的表达量明显高于非转基因植株。从形态、生理和转录水平结果表明RdreBIBI转基因草莓同时具有较高的耐旱性。
王欢[7](2016)在《黄花苜蓿MfDREB1转录因子在提高转基因烟草抗逆性中的作用研究》文中研究表明本研究以T1代超表达黄花苜蓿逆境胁迫相关转录因子MfDREB1的心叶烟草和转化不含目的基因的空载体的转基因心叶烟草为研究材料,自交筛选获得了转基因烟草T3代纯合株系72个。在实验室条件下,分别用0℃、300 mM NaCl和20%PEG6000模拟非生物环境胁迫处理野生型和转基因心叶烟草纯合植株A3-6和B3-8,烟草植株抗逆表型显示MfDREB1明显提高了转基因烟草的抗逆性。运用实时荧光定量PCR技术,分析了3种逆境胁迫条件下的转基因烟草植株外源MfDREB1基因以及受其调控的下游抗逆基因NtERD10A和NtP5CS的表达,结果表明低温、高盐和干旱非生物胁迫处理后,转基因心叶烟草纯合植株A3-6中MfDREB1、NtERD10A和NtP5CS基因的相对表达量均呈现先升高后降低再升高的趋势;而胁迫处理前后,野生型心叶烟草和转基因心叶烟草纯合植株B3-8中MfDREB1、NtERD10A和NtP5CS基因的相对表达量无明显变化。以超表达载体pPZP221 (35S-MfDREB1-NOS)中MfDREB1基因的3’端序列(238 bp)和NOS片段(253 bp)的重组片段(491 bp)做为杂交探针,运用地高辛标记法,对转基因烟草纯合植株进行Southern Blot检测,结果表明转基因心叶烟草纯合植株A3-6的基因组中有3拷贝外源重组片段插入,而野生型烟草和转基因心叶烟草纯合植株B3-8的基因组中没有检测到外源重组片段的插入。
丰锦,陈信波[8](2011)在《抗逆相关AP2/EREBP转录因子研究进展》文中进行了进一步梳理干旱、低温、土地盐碱化等非生物胁迫是影响植物生长发育以及作物产量的重要因素。近年来大量研究表明,多种转录因子参与调控植物对各种生物及非生物胁迫的应答与防御反应,与此同时人们对其作用机理的探索也日渐深入。AP2/ERF转录因子家族是植物所特有的一类转录因子,在拟南芥中该家族至少有146个成员;而在水稻中该基因家族多达181个,是已知水稻转录因子基因中最大的家族。这些编码含有一个保守APETALA(AP2)结构域的蛋白质可能在植物多个发育过程及应答外界环境信号过程中发挥重要功能。综述了AP2/EREBP类转录因子的结构特征及其功能特性,并重点讨论了它们在植物抗逆中的调控作用及其在植物抗逆性分子遗传改良上的意义。
朱明[9](2011)在《抗逆相关转录因子基因GmDREB3转录水平调控机制的分析》文中研究指明DREB(dehydration resistance element binding protein)类转录因子是一类与抗逆相关的转录因子基因,广泛存在于各种植物中,参与调控各种与抗逆相关的功能基因的表达,在逆境胁迫应答反应过程中发挥非常重要作用。但是,目前对DREB基因的研究主要集中在功能分析方面,对其转录水平的调控机制了解比较少。本实验室前期已经从大豆中克隆到新的GmDREB3基因,功能研究表明,过表达GmDREB3基因可以显着提高植物的抗逆性。将GmDREB3启动子分段缺失融合GUS报告基因采用基因枪转化小麦成熟胚愈伤组织,利用瞬时表达的方法检测不同长度启动子的活性的方法,对GmDREB3启动子进行初步分析证明,在启动子的-705-1117bp区域存在着低温和干旱响应的正调控元件,在-1117-1464bp区域存在着对低温和干旱响应的负调控元件。在此基础上,进一步对这两个重要区域进行了细致分析,结果证明在-705-731bp区域存在着对低温和干旱响应的正调控MYB元件;-1117-1269 bp区域存在着对低温和干旱响应起重要作用负调控MYC元件。本研究中我们利用确定的重要调控元件分别构建了诱饵载体,采用酵母单杂交技术,分别筛选与重要调控元件结合的上游调控蛋白:运用MYC元件做诱饵筛选到了GmERF蛋白,运用MYB元件作诱饵筛选到了GmMYB蛋白。我们分别采用酵母单杂交技术和凝胶迁移率实验验证了MYC元件与ERF元件可以和GmERF蛋白结合,MYB元件可以和GmMYB蛋白结合;通过酵母转化验证GmMYB蛋白具有转录激活活性,而GmERF蛋白不具有转录激活活性。通过RT-PCR对低温处理不同时间的拟南芥中的GmERF和GmMYB基因的表达特性进行了分析,发现相对表达量GmMYB呈下降趋势,GmERF呈上升趋势,一段时间后两者的表达量趋于稳定;通过酵母体内的两个蛋白之间的竞争性结合实验证明在GmMYB蛋白和GmERF蛋白表达量一致的情况下,GmERF蛋白先与GmDREB3启动子结合。为了确定GmERF和GmMYB基因的功能,我们分别构建了侵染植物的表达载体,结果分析表明,转GmMYB基因的拟南芥能明显提高植株的对干旱、NaCl等逆境胁迫的能力,转GmERF基因的拟南芥对干旱、盐等的胁迫呈现敏感的趋势。综上所述,在大豆低温处理3h内,GmMYB蛋白与MYB元件结合,激活DREB3基因的表达,从而激活下游抗逆基因的表达;在低温处理24h后,GmERF蛋白与MYC和ERF元件结合,抑制DREB3基因的表达,从而抑制下游抗逆基因的表达。正是由于正调控元件与负调控元件的相互作用使得GmDREB3基因在植物体内的表达水平维持在一个恰当的水平,使植物适应不良的外界环境并正常的生长。
王帅[10](2011)在《高粱中一个DREB类转录因子基因的克隆》文中研究指明干旱、盐碱和冻害等非生物逆境严重影响了植物的生长发育。在逆境胁迫下,植物可以启动或增强两类基因的表达来抵御不利环境的危害:(1)基因编码的产物包括传递信号和调控基因表达的转录因子,如bZIP转录因子、MYC转录因子、MYB转录因子及DREB转录因子等;感应和转导胁迫信号的蛋白激酶(如MAP激酶、核糖体蛋白激酶和转录调控蛋白激酶等);以及在信号转导中起重要作用的蛋白酶(如磷酸醋酶、磷脂酶C等)。(2)基因编码的产物包括一些功能蛋白和酶类,如LEA蛋白、水通道蛋白、脯氨酸合成酶等,使细胞各种生理生化代谢活动能维持正常进行。由于植物基因的表达调控大多发生在转录水平上,主要受控于顺式作用元件和反式作用因子。尤其是转录因子基因的表达可提高其下游一系列抗逆功能基因的表达水平,从而提高植物的综合抗逆性,在抗逆转基因育种中具有重要功能价值。因此,分离和筛选鉴定优异的转录因子基因是当前抗逆分子生物学研究的重点。本研究中,以不同基因型高粱为材料,利用简并引物和RACE技术及RT-PCR研究了一个高粱中由高盐诱导的DREB类转录因子基因。首先根据GenBank中多种植物AP2/EREBP转录因子氨基酸序列的保守区段设计了一对简并引物,通过RT-PCR扩增出一条117 bp的cDNA片段。经Blast比较及测序验证其正确性后,根据此片段序列设计3’端特异性引物,利用3’RACE得到949bp的3’端cDNA片段,命名为SbDREB1001,并对其进行了相关的生物信息学分析。该序列包括789 bp的开放阅读框,编码262个氨基酸,该肽段分子量为28.6 kDa,理论等电点为5.52。生物信息学分析显示该基因具有C端疏水区,并且它的蛋白序列在第83138氨基酸处包含一个保守的AP2结构域。DREB氨基酸序列与其他植物DREB类基因有很高的同源性,其序列经Blast软件进行同源性分析,表明与已知的植物DREB基因的序列具有很高的同源性,该基因与玉米的一个DREB类基因(No.:NM-001158997.1)同源性高达88%。利用实时定量PCR技术,分析了该基因在高盐胁迫条件下转录表达情况。分析结果表明,DREB类基因参与了高粱对高盐非生物胁迫的应答反应,但在不同物种或胁迫处理下的表达模式不同,其中623B在高盐胁迫下出现了明显较快的应答反应,在623B中的表达量高峰比河农16提早2h左右。推测DREB类转录因子在高粱受到盐胁迫条件下发挥重要功能。
二、DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用(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、DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用(论文提纲范文)
(1)干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语表 |
1 引言 |
1.1 植物对干旱胁迫的形态、生理及分子响应 |
1.1.1 植物对干旱胁迫的形态响应 |
1.1.2 植物对干旱胁迫生理响应 |
1.1.3 植物对干旱胁迫的分子响应 |
1.2 植物干旱后复水研究现状 |
1.3 扁蓿豆国内外研究现状 |
1.3.1 扁蓿豆干旱胁迫研究现状 |
1.3.2 扁蓿豆抗逆基因研究现状 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 技术路线 |
2 扁蓿豆对干旱胁迫及复水的形态及生理响应 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验材料培养与试验处理方法 |
2.1.3 测定指标及方法 |
2.1.4 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆幼苗叶片表皮及气孔特征变化 |
2.2.2 干旱胁迫及复水处理条件下扁蓿豆幼苗生理指标的变化 |
2.2.3 干旱胁迫及复水处理对扁蓿豆幼苗生物量积累与分配的影响 |
2.2.4 干旱胁迫对扁蓿豆形态及生理参数可塑性指数的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 扁蓿豆叶片对干旱胁迫及复水的形态响应 |
2.3.2 扁蓿豆叶片对干旱胁迫及复水的生理响应 |
2.3.3 干旱胁迫及复水对扁蓿豆生物量的影响 |
2.3.4 扁蓿豆对干旱胁迫的适应策略 |
2.3.5 扁蓿豆对复水的适应策略 |
2.4 小结 |
3 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆的转录组测序分析 |
3.1 材料方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 试剂配制 |
3.1.4 转录组学分析 |
3.1.5 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 测序总RNA质量检测 |
3.2.2 转录组测序组装及测序质量评估 |
3.2.3 Unigene功能注释 |
3.2.4 干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆差异表达基因鉴定 |
3.2.5 不同处理条件下差异表达基因的GO富集分析 |
3.2.6 不同处理条件下差异表达基因的KEGG富集 |
3.2.7 差异基因中的转录因子分析 |
3.2.8 qRT-PCR验证 |
3.3 讨论 |
3.3.1 扁蓿豆中度干旱胁迫的分子响应 |
3.3.2 扁蓿豆重度干旱胁迫的分子响应 |
3.3.3 扁蓿豆复水的分子响应 |
3.3.4 转录因子分析 |
3.3.5 AP2 转录因子分析 |
3.3.6 bZIP转录因子分析 |
3.4 小结 |
4 抗旱相关基因的遗传转化 |
4.1 目的基因植物表达载体构建 |
4.1.1 材料与方法 |
4.1.2 生物信息学分析 |
4.1.3 试验方法 |
4.2 农杆菌介导的烟草遗传转化 |
4.2.1 材料与方法 |
4.2.2 试验方法 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 生物信息学分析 |
4.3.2 基因表达载体构建 |
4.3.3 植物表达载体的农杆菌转化 |
4.3.4 转基因植株PCR检测 |
4.4 讨论 |
4.4.1 转录因子在抗旱研究中的作用 |
4.4.2 MrERF基因功能预测 |
4.4.3 MrbZIP基因功能预测 |
4.5 小结 |
5 转基因烟草的抗逆功能验证 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 抗生素筛选 |
5.1.2 PCR检测 |
5.1.3 qRT-PCR检测 |
5.1.4 种子萌发期抗旱鉴定 |
5.1.5 苗期抗旱鉴定 |
5.1.6 统计方法 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 阳性植株筛选 |
5.2.2 基因在T1 代植株中代表达情况 |
5.2.3 非生物胁迫下转基因烟草基因表达水平分析 |
5.2.4 非生物胁迫下转基因烟草形态生理变化 |
5.3 讨论 |
5.3.1 3 个抗旱相关基因在生长发育中的功能分析 |
5.3.2 逆境胁迫下3 种转基因植株表达分析 |
5.3.3 逆境胁迫下3 种转基因植株形态特征变化 |
5.3.4 逆境胁迫下3 种转基因植株的生理变化 |
5.4 小结 |
6 结论 |
7 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(2)GmDREB1/3转基因小麦抗旱、耐低氮性评价及作用机制解析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 植物抗旱研究进展 |
1.1.1 干旱对植物表型的影响 |
1.1.2 干旱影响植物生理代谢 |
1.1.3 植物抗旱的分子机制 |
1.2 转录因子在植物抗逆应答中的研究进展 |
1.2.1 参与植物抗逆反应的转录因子 |
1.2.2 参与植物氮响应的转录因子 |
1.2.3 DREB类转录因子提高植物抗逆性 |
1.3 抗旱转基因小麦研究进展 |
1.3.1 DREB类转录因子研究进展 |
1.3.2 田间抗旱性鉴定评价指标 |
1.4 褪黑素与植物抗逆性之间的关系 |
1.4.1 褪黑素参与植物的抗逆胁迫反应 |
1.4.2 褪黑素调控多种胁迫相关基因的表达 |
1.4.3 褪黑素参与其他激素信号途径的调控 |
1.5 本研究的主要内容及技术路线 |
1.5.1 本研究目的意义 |
1.5.2 本研究的主要内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 GmDREB1/3 转基因小麦抗旱性鉴定评价 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 外源基因表达量及拷贝数分析 |
2.2.2 室内苗期抗旱性鉴定 |
2.2.3 多年多点田间抗旱性鉴定 |
2.2.4 转基因小麦田间农艺性状调查 |
2.2.5 转基因小麦的品质测定 |
2.2.6 转基因小麦的抗旱性分析 |
2.2.7 水分利用效率分析 |
2.2.8 通过回交转育将抗旱性转育到其它小麦品种中 |
2.3 讨论 |
第三章 GmDREB1 转基因小麦抗旱作用机制解析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 GmDREB1 转基因小麦抗旱相关生理指标测定 |
3.2.2 GmDREB1 转基因小麦的根系发育 |
3.2.3 GmDREB1 转基因小麦蛋白质组分析 |
3.2.4 GmDREB1 控制的下游基因 |
3.2.5 褪黑素影响转基因小麦抗旱性 |
3.3 讨论 |
3.3.1 GmDREB1 转基因小麦延长叶片功能期 |
3.3.2 GmDREB1 可能通过调节褪黑激素的积累来影响转基因小麦的抗旱性 |
第四章 GmDREB3 转基因小麦抗旱与耐低氮作用机制解析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 GmDREB3 响应不同胁迫处理的表达模式 |
4.2.2 GmDREB3 转基因小麦抗旱生理机制分析 |
4.2.3 GmDREB3 转基因小麦苗期耐低氮胁迫特性分析 |
4.2.4 低硝酸盐处理下的根部NO_3~-的动态变化 |
4.2.5 GmDREB3 转基因小麦田间耐低氮胁迫分析 |
4.2.6 GmDREB3 在转基因小麦中的调控网络 |
4.2.7 GmDREB3 调控的下游胁迫相关基因 |
4.2.8 GmDREB3 转录激活功能分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 GmDREB3 基因过表达增加了干旱和低氮条件下的小麦产量 |
4.3.2 GmDREB3 具有提高抗旱性和促进N的转运双重功能 |
4.3.3 过表达GmDREB3 延长叶片的功能期,增强干旱和低氮下的光合作用和抗氧化胁迫能力 |
第五章 结论 |
创新点 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)四翅滨藜AcDREB2转录因子的克隆及功能分析(论文提纲范文)
缩写词表 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 国内外研究进展 |
2.1 植物对非生物胁迫的响应 |
2.1.1 植物响应非生物胁迫的分子机制 |
2.1.2 植物响应非生物胁迫的信号转导途径 |
2.1.3 ABA在植物响应非生物胁迫信号转导途径中的作用 |
2.2 转录因子的结构、分类及其在植物抗逆中的作用 |
2.3 AP2/ERF类转录因子 |
2.3.1 AP2/ERF类转录因子的结构和分类 |
2.3.2 AP2/ERF类转录因子的功能 |
2.4 DREB转录因子 |
2.4.1 DREB转录因子的结构特点 |
2.4.2 DREB转录因子提高植物抗旱耐盐性的研究进展 |
2.5 四翅滨藜耐盐抗旱研究进展 |
第三章 Ac DREB2的克隆、表达模式和转录活性分析及其对拟南芥的转化 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料及培养条件 |
3.1.2 RNA提取 |
3.1.3 cDNA制备 |
3.1.4 AcDREB2基因全长克隆 |
3.1.5 AcDREB2基因序列分析 |
3.1.6 表达模式分析 |
3.1.7 转录活性分析 |
3.1.8 亚细胞定位 |
3.1.9 植物表达载体构建 |
3.1.10 AcDREB2转基因拟南芥获得及鉴定 |
3.1.11 引物 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 四翅滨藜AcDREB2基因全长cDNA克隆与序列分析 |
3.2.2 AcDREB2氨基酸序列的同源性比较与结构域分析 |
3.2.3 系统进化树分析 |
3.2.4 AcDREB2的表达模式分析 |
3.2.5 AcDREB2转录激活活性分析 |
3.2.6 AcDREB2的表达定位 |
3.2.7 AcDREB2对拟南芥的遗传转化 |
3.3 讨论 |
第四章 Ac DREB2的超表达提高了转基因拟南芥的耐盐性 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料及处理条件 |
4.1.2 测定指标及方法 |
4.1.3 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 盐处理下超表达AcDREB2拟南芥的生长状况 |
4.2.2 盐处理对超表达AcDREB2拟南芥叶绿素含量及光合的影响 |
4.2.3 盐处理下超表达AcDREB2拟南芥的叶片含水量和质膜透性 |
4.2.4 超表达AcDREB2拟南芥在NaCl处理下的离体叶片失水速率 |
4.3 讨论 |
第五章 Ac DREB2的超表达增强了转基因拟南芥的抗旱性 |
5.1 实验材料与方法 |
5.1.1 植物材料及处理条件 |
5.1.2 测定指标及方法 |
5.1.3 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 干旱处理下超表达AcDREB2拟南芥的生长状况 |
5.2.2 干旱对超表达AcDREB2拟南芥叶绿素含量及光合的影响 |
5.2.3 AcDREB2超表达对干旱胁迫下拟南芥叶片含水量的影响 |
5.2.4 超表达AcDREB2拟南芥在干旱处理下的离体叶片失水速率 |
5.3 讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
在读期间研究成果 |
致谢 |
(4)CBF转录因子在植物抗逆和生长发育中的重要功能(论文提纲范文)
1 CBF转录因子 |
2 调控CBF的上游转录因子 |
3 光信号对CBF的调控 |
4 激素信号与CBF通路的联系 |
5 CBF途径增强植物的抗逆能力 |
6 CBF作用的共性和特异性 |
7 CBF对植物生长发育的影响 |
8 展望 |
(5)DREB/CBF转录因子植物抗逆性研究进展(论文提纲范文)
1 DREB/CBF转录因子的结构特征 |
2 DREB/CBF转录因子的表达调控 |
3 DREB/CBF转录因子在提高植物抗逆性中的作用 |
4 小结 |
(6)外源RdreB1BI基因提高‘红颊’草莓耐寒与耐旱分子机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 植物耐寒性研究进展 |
1.1 低温胁迫对植物细胞膜的影响 |
1.2 低温胁迫对植物光合作用的影响 |
1.3 低温胁迫对植物呼吸作用的影响 |
1.4 低温胁迫对植物保护酶活性的影响 |
1.5 植物响应低温胁迫的功能蛋白 |
2 DREB1s/CBFS转录因子研究进展 |
2.1 DRE/CRT顺式作用元件 |
2.2 DREB1s/CBFs家族 |
2.3 DREB1s/CBFs的表达调控 |
2.4 DREB1s/CBFs在植物耐寒性中的作用 |
3 植物蛋白组学与转录组学研究 |
3.1 蛋白质组学的研究策略 |
3.2 蛋白质组学在环境胁迫中的应用 |
3.3 蛋白质组学在转基因植物中的应用 |
3.4 植物转录组学与数字表达谱技术 |
3.5 数字基因表达谱的应用 |
4 草莓基因工程育种研究 |
4.1 草莓转基因育种概况 |
4.2 草莓耐寒转基因育种 |
5 研究目的与意义 |
第二章 低温胁迫下RdreB1BI转基因'红颊'草莓转录组学研究 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料与处理 |
1.2 试剂与设备 |
1.3 构建cDNA文库以及高通量测序 |
1.4 数字基因表达谱的生物信息学分析 |
1.5 Gene Ontology功能与Pathway显着性富集分析 |
1.6 差异表达基因荧光定量PCR验证 |
2 结果与分析 |
2.1 Tag分析 |
2.2 差异表达基因统计 |
2.3 差异表达基因的GO分类 |
2.4 差异表达基因的通路富集分析 |
2.5 转基因和非转基因草莓中同时差异表达基因比较 |
2.6 编码转录因子的差异表达基因 |
2.7 荧光定量PCR验证 |
3 讨论 |
3.1 转基因和非转基因草莓的转录组差异 |
3.2 非生物逆境胁迫相关基因 |
3.3 转录因子间的相互作用 |
第三章 低温胁迫下RdreB1BI转基因'红颊'草莓蛋白质组学研究 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料与处理 |
1.2 总蛋白质的提取与定量 |
1.3 双向凝胶电泳 |
1.4 凝胶图像分析和质谱鉴定 |
1.5 蛋白质信息搜索 |
2 结果与分析 |
2.1 RdreB1BI转基因和非转基因草莓叶片2-DE蛋白图谱分析 |
2.2 差异蛋白质分类 |
3 讨论 |
3.1 低温胁迫下光合作用相关的差异蛋白质 |
3.2 细胞质中铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD) |
3.3 胚胎发育后期富集蛋白(LEA) |
3.4 真核生物翻译起始因子(eIF5A) |
3.5 冷响应相关的表达序列标签(ESTs) |
第四章 外源RdreB1BI基因对'红颊'草莓花青苷积累的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 试剂与设备 |
1.3 花青苷含量测定 |
1.4 荧光定量PCR分析 |
2 结果与分析 |
2.1 转录组数据中的花青苷合成途径 |
2.2 草莓植株及果实中花青苷含量的测定 |
2.3 花青苷合成相关基因的转录表达分析 |
3 讨论 |
第五章 外源RdreB1BI基因对'红颊'草莓耐旱性影响 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料与干旱处理 |
1.2 酵母单杂交 |
1.3 生理指标测定 |
1.4 RNA提取及荧光定量PCR |
1.5 统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 转录组中筛选出的差异表达基因 |
2.2 差异表达基因的启动子序列分析 |
2.3 酵母单杂交分析 |
2.4 FvPIP2;1启动子区顺式作用元件分析 |
2.5 干旱胁迫下植株和气孔的观察与比较 |
2.6 干旱胁迫下细胞膜稳定性和叶片水分状态 |
2.7 干旱胁迫下抗氧化酶活性和脂质过氧化物含量 |
2.8 AQP及逆境相关基因的转录水平分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
全文结论 |
创新点 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)黄花苜蓿MfDREB1转录因子在提高转基因烟草抗逆性中的作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
部分缩写词说明 |
第一章 引言 |
1.1 转录因子概述 |
1.2 植物的非生物胁迫应答机制 |
1.3 DREB转录因子及受其调控的下游抗逆相关基因 |
1.3.1 DREB转录因子 |
1.3.2 受DREB转录因子调控的下游抗逆相关基因 |
1.4 DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用 |
1.5 黄花苜蓿MfDREB1转录因子的克隆及其生物学分析 |
1.6 黄花苜蓿及转基因T_1代烟草 |
1.7 本研究的目的和意义 |
第二章 转基因心叶烟草纯合株系的筛选 |
2.1. 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 三种植物材料的处理与培养 |
2.2.2 转基因烟草植株的庆大霉素筛选及数据统计 |
2.2.3 转基因心叶烟草纯合植株材料的获得 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 转基因烟草植株的庆大霉素筛选及纯合植株的获得 |
第三章 转基因心叶烟草的抗逆性的作用研究 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验试剂 |
3.1.3 引物设计及合成 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 烟草幼苗材料的培养 |
3.2.2 非生物胁迫处理 |
3.2.3 转基因烟草外源MfDREB1基因的表达分析 |
3.2.4 Southern Blot |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 非生物胁迫处理下的烟草表型分析 |
3.3.2 转基因烟草外源MfDREB1基因的表达分析 |
3.3.3 Southern Blot |
第四章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)抗逆相关AP2/EREBP转录因子研究进展(论文提纲范文)
1 AP2/EREBP家族的结构特点 |
2 AP2/EREBP家族的分类及生物学功能 |
3 AP2/EREBP在植物抗逆中的应用 |
4 展望 |
(9)抗逆相关转录因子基因GmDREB3转录水平调控机制的分析(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 植物对非生物胁迫的响应 |
1.2 植抗逆相关信号转导途径 |
1.2.1 依赖ABA 的信号转导途径 |
1.2.2 不依赖ABA 的信号转导途径 |
1.3 转录因子的结构特征 |
1.3.1 DNA 结合结构域 |
1.3.2 转录激活结构域 |
1.3.3 二聚体结构域 |
1.3.4 阻抑物结构域 |
1.3.5 转录调控的对象 |
1.4 抗逆相关的转录因子 |
1.4.1 AP2/EREBP 类转录因子 |
1.4.2 MYB 类转录因子 |
1.4.3 bZIP 类转录因子 |
1.4.4 WRKY 类转录因子 |
1.4.5 NAC 类转录因子 |
1.5 DREB 类转录因子 |
1.5.1 DREB 类转录因子的结构特征及分类 |
1.5.2 DREB 转录因子的表达调控 |
1.5.3 DREB 转录因子的功能 |
1.5.4 DREB 的研究现状 |
1.5.5 转录因子在植物抗逆研究中的应用 |
1.6 基因转录水平调控模式的研究进展 |
1.7 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料及其生长条件 |
2.1.2 菌株与载体 |
2.1.3 酶及其它生化试剂 |
2.1.4 PCR 引物 |
2.1.5 测序 |
2.1.6 启动子分析数据库 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 基因组DNA 的提取及检测 |
2.2.1.1 快捷型植物基因组DNA 提取试剂盒提取基因组DNA |
2.2.1.2 DNA 浓度和纯度检测 |
2.2.2 总RNA 的提取及检测 |
2.2.2.1 总RNA 的提取 |
2.2.2.2 甲醛变性胶电泳检测RNA |
2.2.2.3 反转录cDNA 第一链的合成 |
2.2.2.4 PCR 扩增 |
2.2.2.5 DNA 目的片段的回收 |
2.2.2.6 连接反应 |
2.2.2.7 大肠杆菌感受态细胞的制备和转化 |
2.2.2.7.1 Inoue 法制备大肠杆菌感受态细胞 |
2.2.2.7.2 大肠杆菌感受态细胞的转化 |
2.2.2.8 碱法小量质粒DNA 的提取 |
2.2.2.9 DNA 序列的测定 |
2.2.3 酵母单杂交筛库 |
2.2.3.1 自激活检测 |
2.2.3.2 酵母感受态细胞制备 |
2.2.3.3 诱饵载体和pGADT7-Rec 转化酵母菌株 |
2.2.3.4 酵母克隆的初步筛选 |
2.2.3.5 酵母克隆的假阳性筛选 |
2.2.3.6 酵母克隆的X-Gal 显色反应 |
2.2.3.7 插入片断的筛选及鉴定 |
2.2.3.8 插入基因片段的同源性分析 |
2.2.3.9 候选克隆与诱饵的互作验证 |
2.2.3.10 按照以下具体步骤利用酵母质粒小提试剂盒提取酵母质粒 |
2.3 DNA 与候选克隆的蛋白体外互作验证 |
2.3.1 目的蛋白表达载体构建 |
2.3.2 融合蛋白的诱导表达及检测 |
2.3.2.1 IPTG 诱导融合蛋白的表达 |
2.3.2.2 SDS-PAGE 检测融合蛋白的表达 |
2.3.2.3 融合蛋白的分离(冻融法) |
2.3.2.4 western 检测蛋白的表达 |
2.3.2.4.1 转膜 |
2.3.2.4.2 抗体孵育 |
2.3.2.4.3 曝光及洗片 |
2.3.2.5 融合蛋白的纯化 |
2.3.2.6 探针纯化 |
2.3.3 凝胶阻滞分析 |
2.3.3.1 Probe labeling |
2.3.3.2 6%的活性 PAGE |
2.3.3.3 Binding reaction |
2.3.3.4 5×binding buffer |
2.3.3.5 Running the gel |
2.4 基因的时空表达模式分析 |
2.4.1 取材 |
2.4.2 大豆基因的时空表达模式检测 |
2.4.3 转化拟南芥用过量表达载体的构建 |
2.4.4 根癌农杆菌感受态细胞的制备与转化 |
2.4.4.1 农杆菌感受态细胞的制备 |
2.4.4.2 冻融法转化农杆菌 |
2.4.5 拟南芥的种植、转基因及遗传杂交技术 |
2.4.5.1 拟南芥的栽培 |
2.4.5.2 拟南芥的转化 |
2.4.5.3 转基因植株分析 |
2.4.5.4 拟南芥的遗传杂交 |
2.4.6 转基因拟南芥的筛选 |
2.4.7 转基因拟南芥种子的萌发实验 |
2.4.8 转基因拟南芥植株逆境胁迫下的根长实验 |
2.4.9 转基因烟草的抗旱性鉴定 |
2.4.10 转基因拟南芥的耐寒性鉴定 |
2.4.11 组织渗透压的测定方法 |
3 结果与分析 |
3.1 采用酵母单杂交系统筛选控制 GmDREB3 表达的上游转录因子 |
3.1.1 诱饵载体的构建 |
3.1.2 大豆cDNA 文库的构建 |
3.1.3 酵母克隆的初步筛选 |
3.1.4 阳性克隆的验证 |
3.2 上游转录因子GmERF 和GmMYB 基因的克隆及进化树分析 |
3.2.1 基因全长的克隆 |
3.2.2 GmERF 和GmMYB 同源性分析 |
3.3 GmERF 和GmMYB 与相应DNA 元件体外结合特性分析 |
3.3.1 表达载体的构建 |
3.3.2 融合蛋白的表达纯化及检测 |
3.3.3 蛋白的凝胶阻滞分析 |
3.3.3.1 双链探针的合成 |
3.3.3.2 GmMYB 蛋白的凝胶阻滞分析 |
3.3.3.3 GmERF 蛋白的凝胶阻滞分析 |
3.4 GmMYB/GmERF 基因的表达特性分析 |
3.5 GmMYB/GmERF 蛋白的转录激活分析 |
3.5.1 pGBKT7-GmERF/pGBKT7-GmMYB 表达载体的构建 |
3.5.2 GmMYB/GmERF 基因的转录激活分析 |
3.6 GmMYB 蛋白与GmERF 蛋白的竞争性结合特性分析 |
3.6.1 表达载体的构建 |
3.6.2 诱饵质粒在酵母中的自激活鉴定 |
3.6.3 GmMYB/GmERF 蛋白的竞争性转录激活活性分析 |
3.7 GmMYB/GmERF 基因的功能分析 |
3.7.1 植物表达载体的构建 |
3.7.2 转GmMYB/GmERF 基因拟南芥植株PEG 胁迫分析 |
3.7.3 转GmMYB/GmERF 基因拟南芥植株高盐胁迫分析 |
4 讨论 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(10)高粱中一个DREB类转录因子基因的克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 DREB 类转录因子的结构特点 |
1.2 DREB 转录因子的表达调控 |
1.3 已克隆的DREB 类转录因子 |
1.3.1 拟南芥的DREB 类转录因子 |
1.3.2 其他作物的DREB 类转录因子 |
1.4 DREB 类转录因子在抗非生物胁迫中的作用 |
1.4.1 DREB 类转录因子在干旱胁迫中的作用 |
1.4.2 DREB 类转录因子在盐胁迫中的作用 |
1.4.3 DREB 类转录因子在低温胁迫中的作用 |
1.5 DREB 类转录因子在植物抗逆中的应用 |
1.6 cDNA 末端快速扩增技术(RACE)的研究进展 |
1.6.1 RACE 技术的基本原理 |
1.6.2 RACE 技术的优点与局限 |
1.7 本研究的内容及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 供试试剂 |
2.1.3 溶液的配置 |
2.1.4 主要仪器 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 植物材料的培养与处理 |
2.2.2 总RNA 的提取 |
2.2.3 RNA 检测 |
2.2.4 单链cDNA 的合成 |
2.2.5 高粱DREB 转录因子基因的ORF 的获得 |
2.2.6 高粱DREB 类转录因子基因3’末端的获得 |
2.3 高粱DREB 类基因编码蛋白的生物信息学分析 |
2.4 利用实时定量PCR 对DREB 类基因的表达特征分析 |
3 结果与分析 |
3.1 提取的总RNA 质量 |
3.2 cDNA 的合成 |
3.3 高粱DREB 类基因的ORF 的克隆和序列分析 |
3.4 DREB 类基因PCR 扩增结果 |
3.4.1 高粱DREB 类基因部分片段PCR 扩增结果 |
3.4.2 高粱DREB 类基因3’末端序列PCR 扩增结果 |
3.5 阳性克隆的鉴定 |
3.5.1 高粱DREB 基因保守区片段阳性克隆鉴定 |
3.5.2 高粱DREB 类基因3’末端序列阳性克隆鉴定 |
3.6 测序结果及同源性分析 |
3.6.1 高粱DREB 类基因保守区ORF 片段分析 |
3.6.2 高粱DREB 类基因3’末端序列分析 |
3.7 高粱DREB 类基因编码蛋白的生物信息学分析 |
3.7.1 同源性分析结果 |
3.7.2 编码蛋白的氨基酸序列分析 |
3.7.3 编码蛋白的亲疏水性分析 |
3.7.4 编码蛋白的信号肽分析 |
3.7.5 编码蛋白的保守结构域分析 |
3.7.6 编码蛋白的亚细胞定位预测 |
3.7.7 高粱DREB 多重序列比较分析 |
3.8 高粱 DREB 类基因表达特征分析 |
3.8.1 实时定量PCR标准曲线的建立 |
3.8.2 基因表达分析 |
4 讨论 |
4.1 高粱DREB 类基因EST 序列的获得 |
4.2 高粱的 DREB 类基因序列的克隆及分析 |
4.3 高粱DREB 类基因的表达模式分析 |
5 结论 |
参考文献 |
附录I:试验所用载体图 |
附录Ⅱ:试验中所用试剂配方 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简历 |
致谢 |
四、DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用(论文参考文献)
- [1]干旱胁迫及复水条件下扁蓿豆抗逆基因筛选及功能验证[D]. 乌日娜. 内蒙古农业大学, 2021(02)
- [2]GmDREB1/3转基因小麦抗旱、耐低氮性评价及作用机制解析[D]. 周永斌. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [3]四翅滨藜AcDREB2转录因子的克隆及功能分析[D]. 苟艳丽. 兰州大学, 2019(02)
- [4]CBF转录因子在植物抗逆和生长发育中的重要功能[J]. 李健,王雅晴,刘洋,杨兴洪. 植物生理学报, 2017(12)
- [5]DREB/CBF转录因子植物抗逆性研究进展[J]. 董亚茹,王应民,王向誉. 山东农业科学, 2017(10)
- [6]外源RdreB1BI基因提高‘红颊’草莓耐寒与耐旱分子机理[D]. 古咸彬. 南京农业大学, 2017(07)
- [7]黄花苜蓿MfDREB1转录因子在提高转基因烟草抗逆性中的作用研究[D]. 王欢. 内蒙古大学, 2016(02)
- [8]抗逆相关AP2/EREBP转录因子研究进展[J]. 丰锦,陈信波. 生物技术通报, 2011(07)
- [9]抗逆相关转录因子基因GmDREB3转录水平调控机制的分析[D]. 朱明. 山东农业大学, 2011(08)
- [10]高粱中一个DREB类转录因子基因的克隆[D]. 王帅. 河北农业大学, 2011(07)