小麦组蛋白基因的表达与其耐盐性

小麦组蛋白基因的表达与其耐盐性

论文摘要

盐胁迫作用造成植物气孔关闭,光合降低,能耗增加,养分离子吸收不平衡,严重地损害植物质膜的正常功能。目前已从许多植物中分离了一些盐胁迫诱导的基因及基因上游序列,研究了其盐胁迫的信号传导途径及分子机理。有些耐盐基因已被成功转入植物中,提高了植物的耐盐性。因H2A,H2B,H3,H4共同构成了真核生物染色体核小体的八聚体,已发现组蛋白具有多种翻译后修饰现象(如甲基化、乙酰化、磷酸化等),表明其在基因转录调控过程中可发挥重要的作用。邱生平等从盐胁迫处理的水稻幼苗组织中分离了一个新的水稻组蛋白H3基因RH3.2A,在高盐和ABA胁迫下的表达,研究发现在水稻根部RH3.2A基因受高盐的强烈诱导,而在叶片RH3.2A基因的表达则不受高盐诱导,此外RH3.2A基因也受外源ABA的诱导,可能参与了依赖于ABA的高盐胁迫应答反应。为了进一步了解山融三号耐盐小麦在盐胁迫条件下的基因表达的规律,本实验提取了普通小麦盐胁迫下组织的总RNA,经反转录荧光标记制备cDNA探针,并将其与小麦基因芯片进行杂交,扫描采集数据后并进行分析。根据芯片杂交结果,小麦在盐胁迫下其组蛋白基因的表达具有共同下调的现象,但不同组蛋白基因的表达程度差异很大,甚至有个别组蛋白基因发生上调。在济南177中,有22条组蛋白在叶中上调而有6条组蛋白在叶中下调,有9条组蛋白在根中上调而有124条组蛋白在根中下调。在山融三号中有5条组蛋白在叶中上调而有122条组蛋白在叶中下调,有37条组蛋白在根中上调而有20条组蛋白在根中下调。为了证实小麦芯片杂交结果的正确性,我们采用了real-time PCR对芯片中表达特异的(5个组蛋白基因)组蛋白进一步分析,结果证明大多数组蛋白基因的表达趋势与芯片结果基本相符。最后,我们选择了其中Ⅰ-H2B基因转入拟南芥中,目前获得了TO代,为进一步的验证在耐盐中的功能奠定基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一部分 文献综述
  • 1.植物耐盐的分子机理
  • 1.1 植物对盐伤害的反应
  • 1.2 植物的盐胁迫信号转导途径
  • 1.3 与盐胁迫有关的基因启动子顺式作用元件和其反式作用因子
  • 1.4 组蛋白及对基因表达的调控
  • 1.5 组蛋白翻译后修饰
  • 1.6 组蛋白的乙酰化和磷酸化
  • 1.7 组蛋白密码
  • 1.8 与盐胁迫相关的组蛋白基因
  • 2.基因芯片技术及在小麦耐盐机理研究中的应用
  • 2.1 基因芯片分析的过程
  • 2.2 AFFYMETRIX公司芯片介绍
  • 2.3 使用基因芯片技术分析植物抗性机制
  • 3 实验的目的和意义
  • 第二部分 论文实验
  • 1 引言
  • 2 实验材料
  • 3 实验方法
  • 3.1 小麦幼苗水培
  • 3.2 TRIZOL法提取RNA
  • 3.3 反转录合成—链CDNA
  • 3.4 基因芯片的操作流程
  • 3.5 小麦组蛋白基因的聚类分析
  • 3.6 PCR扩增的获得小麦组蛋白基因编码区的克隆片段
  • 3.7 目的DNA片段的回收
  • 3.8 回收的PCR产物与PMD18-T载体在T4 DNA连接酶作用下进行连接
  • 3.9 连接产物转化E.coli DH10B
  • 3.10 重组子筛选——PCR及酶切鉴定
  • 3.11 测序及序列分析
  • 3.12 实时荧光PCR检测法
  • 3.13 农杆菌感受态的制备
  • 3.14 冻融法转化根癌农杆菌
  • 3.15 拟南芥转化
  • 3.16 转基因植株的筛选
  • 3.17 移栽转基因植株及收获种子
  • 第三部分 结果与分析
  • 1 小麦芯片结果
  • 2 克隆表达特异性的组蛋白基因片段
  • 3 Ta.7378.22—H2B功能初探
  • 3.1 Ta.7378.22—H2B基因序列翻译蛋白及保守序列分析
  • 3.2 农杆菌表达载体构建及转化拟南芥
  • 第四部分 讨论
  • 参考文献(References)
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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