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番茄Sl-XRN2、Sl-XRN4基因的克隆及遗传转化研究

作　者: 刘俊江
导　师: 李正国；杨迎伍
学　校: 重庆大学
专　业: 生物学
关键词: 番茄 Sl-XRN2基因 Sl-XRN4基因 表达分析 遗传转化
分类号: S641.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要


5’-3’核酸外切酶是一类重要的酶,广泛存在于各种生物体内,在生长发育过程中具有重要的作用。XRN家族是一类重要的5’-3’核酸外切酶家族,存在于各种动物、植物以及微生物中。目前已知的XRN家族成员包括Xrn1p、Xrn2p、XRN2、XRN3以及XRN4,不同的家族成员其功能以及作用的场所不同。XRN2位于细胞核内,主要参与rRNA前体的成熟加工、MIRNA-loop的降解以及外源RNA的降解过程;XRN4位于细胞质,主要参与miRNA剪切产物的降解、外源RNA的降解过程以及乙烯信号转导通路。目前在植物中,对XRN家族的研究主要在拟南芥中进行,在烟草中也有少量的研究报道。虽然拟南芥是一种生物学研究的重要模式植物,但它有一定的局限性,尤其是其果实发育和成熟的特征不明显。番茄作为果实类的重要模式植物,具有明显的果实发育特征。因此以番茄为对象可以研究XRN家族对植物生长发育及果实成熟衰老的影响,对阐明果实成熟衰老机理具有重要参考价值。为了揭示番茄XRN2、XRN4在植物生长发育过程中的功能,本研究克隆了番茄Sl-XRN2、Sl-XRN4基因并对其进行了生物信息学分析、表达模式分析以及遗传转化研究。主要研究结果如下:①采用RT-PCR方法扩增出Sl-XRN2基因。测序结果表明,Sl-XRN2基因的开放阅读框包含3 327 bp,编码1 109个氨基酸。②采用RT-PCR方法扩增出Sl-XRN4基因。测序结果表明,Sl-XRN4基因的开放阅读框包含2 937 bp,编码978个氨基酸。③采用半定量PCR方法对Sl-XRN2基因进行了表达模式分析,结果表明Sl-XRN2基因在根中的表达水平最高。④对番茄叶片进行伤害处理,Sl-XRN2基因表达水平上升。⑤构建了Sl-XRN2基因的正义及反义表达载体,经PCR和测序验证正确后对农杆菌GV3101进行了转化。⑥构建了Sl-XRN4基因的正义及反义表达载体,经PCR和测序验证正确后对农杆菌GV3101进行了转化。⑦采用农杆菌介导叶盘法转化番茄,在潮霉素100 mg/L的筛选压力下筛选得到转基因植株。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
缩略词表  9-11
1 绪论  11-22
  1.1 XRN 蛋白家族概述  11-12
  1.2 XRN 家族主要功能  12-19
    1.2.1 XRN 家族参与rRNA 加工过程  12-14
    1.2.2 XRN 家族参与miRNA 途径  14-16
    1.2.3 XRN 家族是PTGS 的抑制子  16-17
    1.2.4 XRN4 参与乙烯信号转导通路  17-19
  1.3 研究目的和意义  19-20
  1.4 研究内容和技术路线  20-22
    1.4.1 研究内容  20-21
    1.4.2 技术路线  21-22
2 番茄 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因的克隆及鉴定  22-35
  2.1 材料与仪器  22-25
    2.1.1 主要实验材料  22
    2.1.2 主要试剂  22
    2.1.3 引物  22
    2.1.4 常用抗生素贮存溶液  22-23
    2.1.5 培养基与缓冲液  23-24
    2.1.6 实验仪器  24-25
  2.2 实验方法  25-27
    2.2.1 番茄各组织总RNA 的提取  25
    2.2.2 Sl-XRN2 基因的克隆  25-26
    2.2.3 Sl-XRN4 基因的克隆  26
    2.2.4 目的DNA 片段的回收  26
    2.2.5 生物信息学分析  26
    2.2.6 Sl-XRN2 的表达模式分析  26-27
    2.2.7 Sl-XRN2 在伤害胁迫下的表达模式分析  27
    2.2.8 Sl-XRN4 的表达模式分析  27
  2.3 结果与分析  27-35
    2.3.1 Sl-XRN2 基因的克隆  27-28
    2.3.2 Sl-XRN2 基因的生物信息学分析  28-30
    2.3.3 Sl-XRN4 基因的克隆  30-31
    2.3.4 Sl-XRN4 基因的生物信息学分析  31-32
    2.3.5 Sl-XRN2 基因的表达模式分析  32-33
    2.3.6 Sl-XRN2 基因在伤害胁迫下的表达模式分析  33
    2.3.7 Sl-XRN4 基因的表达模式分析  33-35
3 番茄 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因表达载体的构建及遗传转化研究  35-49
  3.1 材料与仪器  35-37
    3.1.1 主要实验材料  35
    3.1.2 主要试剂  35
    3.1.3 引物  35-36
    3.1.4 常用抗生素和激素贮存溶液  36
    3.1.5 培养基与缓冲液  36-37
    3.1.6 实验仪器  37
  3.2 实验方法  37-43
    3.2.1 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因正义、反义表达载体构建  37-40
    3.2.2 大肠杆菌转化  40-41
    3.2.3 农杆菌转化  41
    3.2.4 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因转化番茄研究  41-43
  3.3 结果与分析  43-49
    3.3.1 Sl-XRN2 基因正义、反义载体构建  43-45
    3.3.2 Sl-XRN4 基因正义、反义载体构建  45-48
    3.3.3 Sl-XRN2、Sl-XRN2 基因转化番茄研究  48-49
4 讨论  49-51
  4.1 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因的克隆及分析  49-50
  4.2 载体的构建策略  50
  4.3 Sl-XRN2、Sl-XRN4 基因转化番茄的研究  50-51
5 结论与展望  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 后续工作展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-59
附录  59
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  59
  B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目  59

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 茄果类 > 番茄（西红柿）
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