中柳硝酸盐转运蛋白基因的克隆和功能研究
发布时间：2023-11-10 19:19
大多数陆生植物以硝酸盐作为主要氮源,硝酸盐既是植物的营养元素,也是调节基因表达、植物生长和发育的重要信号。水稻是农业生产上消耗氮肥最多的作物,提高水稻的氮素利用效率,在保证水稻产量和品质的前提下,减少水稻的氮肥施用,既可以降低水稻种植成本,也可以减少因水体富营养化而引起的环境污染。本研究的主要目的是从速生水生植物中克隆硝酸盐转运蛋白编码基因,将其转入水稻,研究目的基因对水稻氮素利用效率的影响,为实现该目标,主要开展了以下研究:1.速生水生植物的鉴定和筛选测定了21种速生水生植物在水培条件下生物量的增加速度,发现红灯笼、中柳、草皮、日本宫廷草和皇冠生物量增加的速度最快,28 d的时间里湿重分别增加了44%、46%、64%、52%和46%,确定这几种植物是适合开展后继研究的实验材料。2.中柳硝酸盐转运蛋白编码基因的克隆通过同源克隆和Race技术等,从中柳克隆得到2个硝酸盐转运蛋白编码基因,分别是HsNRT1.1-Family-8.1和HsNRT1.1-Family-8.3。HsNRT1.1-Family-8.1基因编码569个氨基酸,与辣椒、烟草、莲藕、大豆、鹰嘴豆、胡桃木和棉花中NRT的...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abatract
英文缩略词
第一章 引言
1.1 硝酸盐转运蛋白的分类和结构特征
1.2 低亲和硝酸盐转运蛋白
1.2.1 NRT1在初级硝酸盐响应中的作用
1.2.2 NRT1在长期效应中的作用
1.3 高亲和硝酸盐转运蛋白
1.3.1 NRT2在初级硝酸盐响应中的作用
1.3.2 NRT2在长期效应中的作用
1.4 蛋白激酶在植物硝酸盐吸收中起重要的调控作用
1.5 转录因子在硝酸盐初级响应中的作用
1.6 其他因子NRG2, CPSF30和FIP1参与硝酸盐初级响应
1.7 micro RNAs在硝酸盐长期效应中起调节根系生长的作用
1.8 本研究的目的意义
1.9 实验设计路线
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和载体
2.1.3 主要试剂
2.1.4 主要仪器设备
2.1.5 实验中所用的PCR引物
2.1.6 培养基配方
2.1.7 主要试剂及其配制方法
2.2 方法
2.2.1 速生水生植物的筛选
2.2.2 中柳根部RNA的提取
2.2.3 RNA反转录c DNA
2.2.4 设计简并引物
2.2.5 中柳硝酸盐转运蛋白中间序列的克隆
2.2.6 PCR鉴定产物的回收
2.2.7 含有目的基因载体的构建及验证
2.2.8 克隆目的基因的 3'端序列
2.2.9 克隆目的基因的 5'端序列
2.2.10 克隆硝酸盐转运蛋白全长基因编码
2.2.11 酵母穿梭表达载体构建
2.2.12 重组酵母表达载体转化多形汉逊酵母
2.2.13 HsNRT蛋白功能的验证
2.2.14 HsNRT蛋白硝酸盐吸收速率的测定
2.2.15 植物表达载体的构建
2.2.16 农杆菌转化
2.2.17 农杆菌侵染水稻愈伤组织
2.2.18 RT-PCR检测
第三章 结果与分析
3.1 速生植物的筛选和鉴定
3.2 中柳硝酸盐转运蛋白基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family 8.3的克隆
3.2.1 中柳根部RNA的提取及反转录
3.2.2 中柳硝酸盐转运蛋白HsNRT1.1-Family 8.1 编码基因的克隆
3.2.3 中柳HsNRT1.1-Family 8.1 氨基酸序列分析
3.2.4 中柳硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.3 的克隆
3.2.5 中柳HsNRT1.1-Family 8.3 氨基酸序列分析
3.3 中柳硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 的功能验证
3.3.1 酵母穿梭载体的构建及转化
3.3.2 硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 的功能验证
3.3.3 硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 硝酸盐吸收率Km的测定
3.3.4 HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family 8.3 表达的组织特异性检测
3.4 农杆菌侵染水稻愈伤组织
3.4.1 农杆菌载体构建
3.4.2 水稻愈伤组织培养
3.4.3 水稻愈伤组织侵染
3.5 RT-PCR检测愈伤组织
3.5.1 引物熔解曲线
3.5.2 实时荧光定量RT-PCR检测
第四章 讨论
4.1 实验材料的选取
4.2 HsNRT1.1-Family -8.1 和HsNRT1.1-Family -8.3 基因的克隆和功能研究
4.3 实时荧光定量RT-PCR检测目的基因对水稻内源基因表达的影响
第五章 全文结论
本论文的创新点
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3862158
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abatract
英文缩略词
第一章 引言
1.1 硝酸盐转运蛋白的分类和结构特征
1.2 低亲和硝酸盐转运蛋白
1.2.1 NRT1在初级硝酸盐响应中的作用
1.2.2 NRT1在长期效应中的作用
1.3 高亲和硝酸盐转运蛋白
1.3.1 NRT2在初级硝酸盐响应中的作用
1.3.2 NRT2在长期效应中的作用
1.4 蛋白激酶在植物硝酸盐吸收中起重要的调控作用
1.5 转录因子在硝酸盐初级响应中的作用
1.6 其他因子NRG2, CPSF30和FIP1参与硝酸盐初级响应
1.7 micro RNAs在硝酸盐长期效应中起调节根系生长的作用
1.8 本研究的目的意义
1.9 实验设计路线
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株和载体
2.1.3 主要试剂
2.1.4 主要仪器设备
2.1.5 实验中所用的PCR引物
2.1.6 培养基配方
2.1.7 主要试剂及其配制方法
2.2 方法
2.2.1 速生水生植物的筛选
2.2.2 中柳根部RNA的提取
2.2.3 RNA反转录c DNA
2.2.4 设计简并引物
2.2.5 中柳硝酸盐转运蛋白中间序列的克隆
2.2.6 PCR鉴定产物的回收
2.2.7 含有目的基因载体的构建及验证
2.2.8 克隆目的基因的 3'端序列
2.2.9 克隆目的基因的 5'端序列
2.2.10 克隆硝酸盐转运蛋白全长基因编码
2.2.11 酵母穿梭表达载体构建
2.2.12 重组酵母表达载体转化多形汉逊酵母
2.2.13 HsNRT蛋白功能的验证
2.2.14 HsNRT蛋白硝酸盐吸收速率的测定
2.2.15 植物表达载体的构建
2.2.16 农杆菌转化
2.2.17 农杆菌侵染水稻愈伤组织
2.2.18 RT-PCR检测
第三章 结果与分析
3.1 速生植物的筛选和鉴定
3.2 中柳硝酸盐转运蛋白基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family 8.3的克隆
3.2.1 中柳根部RNA的提取及反转录
3.2.2 中柳硝酸盐转运蛋白HsNRT1.1-Family 8.1 编码基因的克隆
3.2.3 中柳HsNRT1.1-Family 8.1 氨基酸序列分析
3.2.4 中柳硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.3 的克隆
3.2.5 中柳HsNRT1.1-Family 8.3 氨基酸序列分析
3.3 中柳硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 的功能验证
3.3.1 酵母穿梭载体的构建及转化
3.3.2 硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 的功能验证
3.3.3 硝酸盐转运蛋白编码基因HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family8.3 硝酸盐吸收率Km的测定
3.3.4 HsNRT1.1-Family 8.1 和HsNRT1.1-Family 8.3 表达的组织特异性检测
3.4 农杆菌侵染水稻愈伤组织
3.4.1 农杆菌载体构建
3.4.2 水稻愈伤组织培养
3.4.3 水稻愈伤组织侵染
3.5 RT-PCR检测愈伤组织
3.5.1 引物熔解曲线
3.5.2 实时荧光定量RT-PCR检测
第四章 讨论
4.1 实验材料的选取
4.2 HsNRT1.1-Family -8.1 和HsNRT1.1-Family -8.3 基因的克隆和功能研究
4.3 实时荧光定量RT-PCR检测目的基因对水稻内源基因表达的影响
第五章 全文结论
本论文的创新点
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3862158
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3862158.html