光與植物的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān),一方面光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源,另一方面植物通過感知周圍環(huán)境光質(zhì)、光強(qiáng)和光周期的變化,來調(diào)節(jié)自身生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。光敏色素是一類植物接受遠(yuǎn)紅光和紅光的色素蛋白,參與調(diào)節(jié)種子萌發(fā)、光形態(tài)建成、避蔭性反應(yīng)、生物鐘節(jié)律、開花期、氣孔運(yùn)動(dòng)等諸多生長(zhǎng)發(fā)育過程。高等模式植物擬南芥的光敏色素功能研究較為透徹,但對(duì)玉米等作物的研究仍相對(duì)薄弱。擬南芥光敏色素C是主要的紅光受體之一,參與幼苗去黃化與開花調(diào)節(jié)。本試驗(yàn)采用玉米B73自交系為研究材料,利用RT-PCR方法克隆玉米的2個(gè)PHYC基因(ZmPHYC1、ZmPHYC2),并進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。利用qRT-PCR的方法分析這2個(gè)基因在玉米不同器官的轉(zhuǎn)錄豐度,以及其轉(zhuǎn)錄豐度對(duì)多種光質(zhì)處理、黑暗到各種光質(zhì)轉(zhuǎn)換和光周期處理(長(zhǎng)日照和短日照)的響應(yīng)。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),在擬南芥中過量表達(dá)ZmPHYC1和ZmPHYC2,對(duì)其功能做初步研究。為研究玉米PHYC在玉米幼苗去黃化與開花的調(diào)控機(jī)制奠定基礎(chǔ)。主要有以下結(jié)果:1.ZmPHYC1和ZmPHYC2基因與蛋白的基本特征ZmPHYC1和ZmPHYC2的ORF全長(zhǎng)均為3408 bp,推導(dǎo)其編...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要縮略詞表
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 光與植物光受體
    1.2 光敏色素概述
        1.2.1 光敏色素基因家族
        1.2.2 光敏色素結(jié)構(gòu)特征
        1.2.3 光敏色素的生物學(xué)功能
            1.2.3.1 種子萌發(fā)
            1.2.3.2 光形態(tài)建成
            1.2.3.3 避蔭性反應(yīng)
            1.2.3.4 生物鐘節(jié)律
            1.2.3.5 開花期
            1.2.3.6 氣孔運(yùn)動(dòng)
    1.3 光敏色素C的研究進(jìn)展
    1.4 本研究的目的和意義
2 材料與方法
    2.1 材料
        2.1.1 試驗(yàn)材料及處理方法
        2.1.2 菌株與載體
        2.1.3 試劑及其配制
        2.1.4 引物設(shè)計(jì)
        2.1.5 儀器設(shè)備
        2.1.6 生物信息學(xué)分析的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 總RNA的提取與鑒定
        2.2.2 cDNA第一鏈合成與鑒定
        2.2.3 光敏色素C基因的克隆
        2.2.4 擴(kuò)增產(chǎn)物回收
        2.2.5 目的基因片段與克隆載體的連接
        2.2.6 克隆載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞
        2.2.7 重組質(zhì)粒DNA的提取
        2.2.8 陽性克隆的鑒定
        2.2.9 基因測(cè)序
        2.2.10 生物信息學(xué)分析
            2.2.10.1. 基因序列分析
            2.2.10.2. 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析
            2.2.10.3. 構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹
        2.2.11 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
        2.2.12 數(shù)據(jù)分析
        2.2.13 表達(dá)載體構(gòu)建
        2.2.14 轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞
        2.2.15 農(nóng)桿菌電擊感受態(tài)細(xì)胞的制備
        2.2.16 電擊轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞
        2.2.17 農(nóng)桿菌滲透轉(zhuǎn)化擬南芥
        2.2.18 轉(zhuǎn)基因植株篩選及鑒定
        2.2.19 擬南芥幼苗下胚軸長(zhǎng)度的測(cè)量
        2.2.20 擬南芥幼苗總蛋白的提取
        2.2.21 蛋白免疫印跡
3 結(jié)果與分析
    3.1 2個(gè)ZmPHYC基因的克隆和酶切鑒定
    3.2 2個(gè)ZmPHYC基因的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)域分析
    3.3 常見物種PHYC同源蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建
    3.4 2個(gè)ZmPHYC基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的組織特異性分析
    3.5 2個(gè)ZmPHYC基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)對(duì)持續(xù)光質(zhì)的響應(yīng)
    3.6 2個(gè)ZmPHYC基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)對(duì)不同光質(zhì)轉(zhuǎn)換的響應(yīng)
    3.7 2個(gè)ZmPHYC基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)對(duì)光周期的響應(yīng)
    3.8 表達(dá)載體的雙酶切鑒定
    3.9 Myc-ZmPHYC1轉(zhuǎn)基因植株的獲得和鑒定
    3.10 Myc-ZmPHYC1轉(zhuǎn)基因擬南芥下胚軸縮短
4 討論與結(jié)論
    4.1 討論
        4.1.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白結(jié)構(gòu)的差異
        4.1.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2與禾本科物種PHYC的聯(lián)系
        4.1.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表達(dá)的器官特異性
        4.1.4 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因表達(dá)豐度對(duì)各種光照處理的響應(yīng)
        4.1.5 ZmphyC1參與擬南芥光形態(tài)建成的遺傳轉(zhuǎn)化
    4.2 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：4052992