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桑树苯丙氨酸解氨酶和MYB转录因子基因克隆与表达分析

作　者: 潘宝华
导　师: 刘利
学　校: 江苏科技大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 桑树 苯丙氨酸解氨酶 MYB转录因子 基因克隆 表达分析
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase, PAL, EC 4.3.1.5)是催化植物次生代谢途径中苯丙烷类代谢的第一个关键酶。PAL与植物的生长发育和自身防御紧密相关。本文运用简并引物经RT-PCR方法从桑树(Morus L.)幼叶中分离到一段约360bp的PAL基因cDNA片段,再经RACE(Rapid amplification of cDNA ends)技术获得了该序列的3’和5’端cDNA序列。该cDNA全长2615bp,命名为MaPAL,GenBank登录号为HQ025956,包含一个2181bp的完整开放阅读框(ORF),编码一个726个氨基酸的多肽。氨基酸序列比对显示桑树MaPAL与目前已报道的其他植物PAL有82%以上的相似性。系统进化树显示MaPAL基因与来自覆盆子、甜樱桃、西洋梨的PAL基因亲缘关系较近。基因表达分析显示,MaPAL基因表达在桑树不同种质中表现出一定的差异;在桑树各被测部位中均有表达,其中幼根和成熟的紫桑椹中表达量明显高于其他部位;与对照相比,在家蚕取食、紫外光(200~275nm)、机械损伤、低温、钠盐等胁迫下其表达量均有不同程度的升高,尤其是紫外光诱导最明显。转录调控是植物生长发育、信号转导、抗逆性等基因表达的最主要调控形式,转录因子是参与基因转录水平调控过程的重要因子。MYB转录因子是植物转录因子中最大的家族之一,可以特异的识别结合基因启动子中的MYB顺式作用元件,调控生物或非生物胁迫相关的一系列基因表达。本文采用简并引物经RT-PCR方法从桑树幼叶中分离到一段约250bp的MYB转录因子基因cDNA片段,再经RACE技术获得了该序列的3’和5’端cDNA序列。该cDNA全长954bp,命名为MaMYB,GenBank登录号为HQ025957,含有一个783 bp的完整开放阅读框(ORF),编码261个氨基酸残基。氨基酸序列比对显示含有MYB转录因子的两个保守结构域,保守区包含多个DNA结合位点,与其他物种MYB转录因子氨基酸序列相似性达70%以上。系统进化树显示,MaMYB基因与来自蛇麻、毛果杨、蓖麻的MYB转录因子基因亲缘关系较近。MaMYB基因在桑树不同种质和各被测部位表达量相近;与对照相比,在家蚕取食、紫外光(200~275nm)、机械损伤胁迫下其表达量变化不大,在低温下其表达量略有下降,在钠盐胁迫下其表达量略微升高。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-13
第1章 绪论  13-21
  1.1 苯丙氨酸解氨酶（PAL）研究进展  13-15
    1.1.1 PAL 的分布和基本特性  13-14
    1.1.2 PAL 在植物次生代谢中的作用  14
    1.1.3 PAL 的调控及功能研究  14-15
    1.1.4 PAL 与植物抗逆性  15
  1.2 MYB 转录因子研究进展  15-19
    1.2.1 转录因子基本特点  16
    1.2.2 转录因子在植物次生代谢中的调控  16-18
    1.2.3 MYB 转录因子基本特性  18-19
    1.2.4 MYB 转录因子基因的表达与调控  19
  1.3 本研究的目的与意义  19-21
第2章 桑树苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析  21-35
  2.1 前言  21
  2.2 材料与方法  21-27
    2.2.1 实验材料和试剂设备  21-22
    2.2.2 实验方法  22-27
  2.3 结果与分析  27-34
    2.3.1 桑树苯丙氨酸解氨酶基因全长cDNA 的克隆  27-28
    2.3.2 桑树 MaPAL 基因全长 cDNA 序列分析  28-31
    2.3.3 MaPAL 蛋白氨基酸序列多重比对  31-32
    2.3.4 MaPAL 蛋白结构预测分析  32-33
    2.3.5 MaPAL 基因进化分析  33-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章 桑树MYB 转录因子基因的克隆与序列分析  35-43
  3.1 前言  35
  3.2 材料与方法  35-38
    3.2.1 实验材料和试剂设备  35
    3.2.2 实验方法  35-38
  3.3 结果与分析  38-42
    3.3.1 桑树MYB 转录因子基因全长cDNA 的克隆  38-39
    3.3.2 MaMYB 基因全长cDNA 序列分析  39-40
    3.3.3 MaMYB 蛋白氨基酸序列多重比对  40-41
    3.3.4 MaMYB 蛋白结构预测分析  41-42
    3.3.5 MaMYB 基因的进化分析  42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 桑树MaPAL 基因和MaMYB 基因表达分析  43-54
  4.1 前言  43-44
  4.2 材料与方法  44-45
    4.2.1 实验材料和试剂设备  44
    4.2.2 实验方法  44-45
  4.3 结果与分析  45-52
    4.3.1 MaPAL 基因和MaMYB 基因半定量产物验证  45-46
    4.3.2 MaPAL 基因表达分析  46-49
    4.3.3 MaMYB 基因表达分析  49-52
  4.4 讨论  52-54
结论  54-55
参考文献  55-63
攻读学位期间发表及待发表的学术论文  63-64
致谢  64

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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