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GeneFishing技术解析华南忍冬高钙环境下基因表达的差异

作 者: 黄永伟
导 师: 栗茂腾
学 校: 华中科技大学
专 业: 生物医学工程
关键词: 华南忍冬 钙盐 GeneFishing 差异表达基因(DEGs)
分类号: S567.79
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


近年来,西南岩溶区生态的不断恶化,水土流失、石漠化加重,已严重制约当地经济的发展。利用基因工程进行石漠化修复是岩溶区植被恢复的重要手段,作为我国西南岩溶区典型植被之一的华南忍冬,研究其适应岩溶环境特别是岩溶高钙环境的适应机制,可以为基因工程修复石漠化提供重要的理论基础。本研究模拟华南忍冬的生长环境,通过GeneFishing技术分析不同浓度钙盐处理下的差异表达基因,并对其进行了表达量变化分析和验证。此外,利用生物信息学的手段对这些基因的功能进行了说明。本研究取得了以下成果:(1)建立了适用于华南忍冬的GeneFishing技术体系。采用2μg总RNA,通过反转录引物dT-ACP,42℃反应1 h,进行cDNA第一条链的合成,反转录时间不能太短。cDNA第一条链稀释5倍后用于GeneFishing PCR,PCR模板3μl,两步PCR的退后温度分别为50℃和65℃,PCR产物需在2%的琼脂糖凝胶中至少电泳1 h,才能获得较清晰地带。(2)通过GeneFishing技术分析了不同浓度钙离子(0和125 mg/L)处理下华南忍冬基因表达的差异,共使用了20对引物,发现了24个差异表达的基因(DEGs)。通过设计不同的引物,在6个不同浓度(0、25、50、75、100、125 mg/L)钙离子处理的材料中进行半定量PCR的验证,观察其表达量变化。(3)生物信息学方法分析DEGs在华南忍冬适应高钙环境过程中的作用。Blastn比对发现,24个DEGs中有1个编码通道蛋白,3个与光合作用相关,3个与蛋白质分选及分泌有关,5个与植物体内氧化还原反应有关,2个与植物营养和物质的合成有关,1个与转录因子有关,8个没有同源性或功能未知,大多数基因都曾报道过与盐胁迫密切相关。通过分析DEGs与钙靶蛋白的相互作用,发现DEGs与钙的靶蛋白有密切联系,说明也是受钙调控的。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-26
  1.1 华南忍冬简介  9-10
  1.2 植物中与盐胁迫相关的基因研究进展  10-11
  1.3 植物钙研究进展  11-15
  1.4 基因差异表达的研究方法  15-18
  1.5 GeneFishing 技术研究进展  18-24
  1.6 课题的提出  24
  1.7 研究目的与内容  24-26
2 GeneFishing 分析不同钙离子处理下华南忍冬基因的表达差异  26-40
  2.1 实验材料、试剂和仪器  26-27
  2.2 实验方法  27-40
3 结果与分析  40-60
  3.1 华南忍冬总RNA 的提取  40-41
  3.2 Genefishing 技术分析差异表达的基因片段  41-45
  3.3 差异表达基因片段的同源性比对  45-47
  3.4 半定量PCR 验证差异表达基因片段  47-60
4 讨论  60-63
  4.1 关于 GeneFishing 技术的讨论?  60-61
  4.2 关于钙相关基因的讨论  61-63
5 总结与展望  63-64
  5.1 总结  63
  5.2 展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-77
附录  77-85

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 药用作物 > 喜温药物 > 其他
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