学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

孔雀草试管开花及蛋白质组学研究

作　者: 姜顺日
导　师: 赖钟雄
学　校: 福建农林大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 孔雀草 试管开花 蛋白质组学 亲环蛋白基因 基因克隆
分类号: S681.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 70次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本研究以孔雀草（Tagetes patula L.）试管苗为试验材料,对孔雀草的再生体系、试管开花、蛋白质组及孔雀草亲环蛋白基因的克隆进行如下研究:①建立孔雀草再生体系;②进行了孔雀草试验开花研究,建立了孔雀草高效开花体系;③进行孔雀草各阶段材料蛋白质的分离,获得了高分辨率的蛋白质双向电泳（2D）图谱,并用2D分析软件ImageMaster 2D Platinum 6.0（GE Healthcare）进行蛋白质差异表达分析,并且对孔雀草花芽分化各阶段部分差异表达的蛋白质进行质谱鉴定及功能分析;④根据蛋白质谱鉴定结果,对孔雀草亲环蛋白基因进行了克隆。主要研究结果如下:1.孔雀草再生体系的建立以孔雀草试管苗为材料,分别研究其芽诱导、芽增殖、生根及叶片愈伤组织的诱导的最佳条件。试验结果表明:最佳芽诱导培养基为: MS +0.2 mg·L-16-BA+ 0.2mg·L-1NAA+30g·L-1白糖;最佳芽增殖培养基为:MS +0.2 mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA;最佳生根培养基为:1/2MS+0.1 mg·L-1NAA;叶片愈伤诱导最佳培养基为:MS +1.0 mg·L-12,4-D + 1.0 mg·L-16-BA。2.孔雀草试管开花研究以孔雀草种子萌发而来生长35d后的材料为试验材料,从不同光照时间、不同质量浓度白糖、不同质量浓度多效唑、不同激素配比及不同因子（MS培养基、白糖、KT、GA3）的L9（43）正交试验对孔雀草试管开花进行了研究。试验结果表明:在单因素试验中,短日照（8h/16h）、MS基本培养基中白糖质量浓度为45g·L-1时、MS培养基中含有的多效唑质量浓度为0.6mg·L-1时最适于孔雀草花芽的诱导和花芽的进一步发育。在多因子试验中,当6-BA/NAA(0.2/0.05 mg·L-1)为4时最适宜孔雀草花芽的诱导,但是不利于花芽的进一步发育,该条件下诱导出来的花芽最终萎缩死亡。在正交试验中,1/4MS+45g·L-1白糖+0.4mg·L-1 KT+0.6mg·L-1GA3最适宜孔雀草花芽诱导和花芽的进一步发育,此处理条件下的孔雀草可以开花,并且花期提前一周左右。3.孔雀草花芽分化各阶段材料蛋白质组学研究①孔雀草花芽分化过程中蛋白组分、MW和PI变化在孔雀草试管开花研究的基础上,以孔雀草不同培养天数植株为材料,进行花芽分化蛋白组学研究。孔雀草花芽分化各阶段蛋白质数目、等电点（pI）和分子量变化情况结果如下:①数目变化:孔雀草试管苗花芽分化过程中,不管是在白光还是在蓝光光照条件下,蛋白点数的变化都呈现增加趋势,能检测到的平均蛋白点数以W2阶段最多,有928个蛋白点;次之为:B2阶段蛋白点803个;W1阶段蛋白点761个;B1阶段蛋白点为631个;V0阶段蛋白点最少,为607个。②等电点（pI）变化:孔雀草试管苗花芽分化过程中的蛋白质pI值范围主要集中在5～6之间,不管在白光光照还是在蓝光光照条件下及不同pI值范围内,随着孔雀草试管苗的生长发育,蛋白点数呈上升趋势。这种趋势说明了,B1阶段及W1阶段是孔雀草花芽形态构建过程中非常关键的时期,同时也说明了pI值范围在5～6的蛋白质在孔雀草花芽形态构建过程中起着非常重要的作用。③分子量（MW）变化:孔雀草花芽分化W2阶段（白光条件下）和B2阶段（蓝光条件下）这两个时期,分子量20.1KD到66KD之间的蛋白点数与其它阶段材料相比最多,而且在分子量在30KD到45KD之间的蛋白点数最多,这说明了在孔雀草花芽分化过程中,分子量在30KD到45KD之间的蛋白质在参与花芽形态构建中起着非常重要的作用。②孔雀草花芽分化过程中相关蛋白的质谱鉴定及其功能分析选取孔雀草花芽分化各阶段差异表达的75个蛋白进行质谱鉴定,其中有34个蛋白点得到可信的匹配,蛋白质鉴定的成功率约为45.3%。成功鉴定的34个蛋白,按其功能可以分为五个功能类群,其中能量和糖代谢相关蛋白所占比例最大,15个,占44%;胁迫反应与氧化还原相关蛋白,2个,占6%;蛋白质合成、折叠、组装和分解相关蛋白,2个,占6%;细胞组成与信号转导相关蛋白,3个,占3%;而功能未知蛋白有14个,占41%。其中以能量和糖代谢相关蛋白所占比列最大,这可能与孔雀草花芽分化过程中需要大量的能量和物质参与花芽的构建过程有关,因而新陈代谢旺盛,所需的蛋白质种类和数量也比较多。未知功能蛋白所占的比例也比较高,并且许多是小分子量蛋白,这些蛋白通常是与信号转导和基因调控相关的蛋白。因此,推断这些功能未知的蛋白在孔雀草花芽分化过程中起着非常重要的作用。4.孔雀草亲环蛋白基因的克隆以孔雀草种子萌发后生长35天（光周期:12h/d;生长温度:25±2℃）后,转入MS基本培养基培养25天（光周期:8h/d;生长温度:20±2℃）后试管苗为材料。首次成功克隆了孔雀草亲环蛋白基因1个部分cDNA序列和1个cDNA全长序列,分别命名为CyP-1和CyP-2。CyP-1序列有716个碱基,CyP-2序列有834个碱基,编码171个氨基酸。对克隆到的CyP-1序列CyP-2序列进行核苷酸序列同源性分析,结果表明,CyP-1、CyP-2与非洲菊（Gerbera EU126917.1）亲环蛋白基因同源性分别为99%、89%。

全文目录


缩写词  10-12
摘要  12-14
Abstract  14-17
第一章 引言  17-30
  1. 植物试管开花研究概述  18-20
    1.1 植物试管开花研究  18-19
    1.2 菊科植物试管开花研究  19-20
  2. 植物开花的分子机制  20-24
    2.1 植物花发育模型  20-24
      2.1.1 植物花发育经典ABC 模型  20-21
      2.1.2 植物花发育ABCD 模型  21-22
      2.1.3 植物花发育ABCDE 模型及ABCE 模型  22-23
      2.1.4 植物花发育(A)BC 模型  23-24
    2.2 植物开花的分子机制  24
  3. 蛋白质组学研究概况  24-28
    3.1 蛋白质组学研究的主要技术  25-27
      3.1.1 双向凝胶电泳  25
      3.1.2 质谱技术  25-26
      3.1.3 蛋白质芯片技术  26
      3.1.4 酵母双杂交系系统  26
      3.1.5 生物信息学  26-27
    3.2 植物花芽分化蛋白质组学研究  27-28
  4. 植物亲环素基因研究概况  28-29
    4.1 植物亲环素基因的结构  28
    4.2 植物亲环素基因的功能  28-29
  5. 本研究的意义和主要内容  29-30
    5.1 本研究的意义  29
    5.2 本研究的内容  29-30
第二章：孔雀草试管苗离体再生体系的建立  30-44
  1. 材料与方法  30-32
    1.1 材料  30
    1.2 方法  30-31
      1.2.1 外植体获取  30
      1.2.2 芽的诱导  30-31
      1.2.3 增殖  31
      1.2.4 生根  31
      1.2.5 愈伤组织培养  31
    1.3 培养条件  31
    1.4 数据分析  31-32
  2. 结果与分析  32-42
    2.1 不同培养基对芽诱导的影响  32-34
    2.2 不同培养基对试管苗增殖的影响  34-38
    2.3 不同培养基对试管苗生根的影响  38-40
    2.4 不同培养基对孔雀草愈伤诱导的影响  40-42
  3. 讨论  42-44
    3.1 植物生长调节剂在孔雀草再生体系建立中的重要性  42-43
    3.2 孔雀草组织培养过程中玻璃化现象  43-44
第三章 孔雀草试管开花研究  44-63
  1. 材料与方法  44-46
    1.1 材料  44-45
    1.2 方法  45-46
      1.2.1 不同光周期对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  45
      1.2.2 不同质量浓度白糖对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  45
      1.2.3 不同多效唑质量浓度对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  45
      1.2.4 不同激素配比对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  45-46
      1.2.5 四因素三水平正交设计不同因素对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  46
    1.3 数据分析  46
  2. 结果与分析  46-57
    2.1 不同光照时间对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  46-47
    2.2 不同糖质量浓度对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  47-49
    2.3 不同多效唑（PP_(333)）质量浓度对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  49-51
    2.4 不同激素配比对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  51-53
    2.5 正交设计不同因素对孔雀草试管苗花芽诱导的影响  53-57
  3. 讨论  57-63
    3.1 孔雀草幼年期对孔雀草花芽诱导的影响  57-58
    3.2 光周期在孔雀草花芽诱导中的重要作用  58-59
    3.3 碳水化合物在孔雀草花芽诱导中的作用  59-60
    3.4 植物生长调节物质在孔雀草花芽诱导中的作用  60-61
    3.5 其它因素对孔雀草试管开花的影响  61-63
第四章 孔雀草花芽分化蛋白质组学研究  63-93
  1. 孔雀草花芽分化的蛋白质组学研究  63-82
    1.1 材料与方法  63-66
      1.1.1 供试材料  63
      1.1.2 仪器与试剂  63-64
      1.1.3 方法  64-66
    1.2 结果与分析  66-79
      1.2.1 孔雀草花芽分化各阶段材料的培养  66-67
      1.2.2 孔雀草花芽分化各阶段材料蛋白质双向电泳图谱分析  67-73
      1.2.3 孔雀草花芽分化各阶段部分差异表达蛋白分析  73-79
    1.3 讨论  79-82
      1.3.1 孔雀草花芽分化蛋白质双向电泳研究中孔雀草材料的选择问题  79-80
      1.3.2 孔雀草双向电泳技术体系的建立  80-81
      1.3.3 孔雀草花芽分化蛋白质组学研究的重要性  81-82
  2. 孔雀草花芽分化过程中部分差异表达蛋白质的质谱分析  82-93
    2.1 材料与方法  82-83
      2.1.1 供试材料  82
      2.1.2 试验仪器  82
      2.1.3 孔雀草花芽分化过程特异蛋白的质谱鉴定  82-83
    2.2 结果与分析  83-91
      2.2.1 孔雀草花芽分化过程中相关蛋白的质谱鉴定结果  83-86
      2.2.2 孔雀草花芽分化过程中主要功能群蛋白质分析  86-91
    2.3 讨论  91-93
      2.3.1 能量代谢和糖代谢是孔雀草花芽分化的基础  91-92
      2.3.2 小分子量未知功能的蛋白在孔雀草花芽分化中的作用  92-93
第五章 孔雀草亲环素基因的克隆  93-115
  1. 材料与方法  93-96
    1.1 材料  93-94
      1.1.1 试验材料  93
      1.1.2 试验菌种  93
      1.1.3 试剂  93-94
      1.1.4 仪器  94
    1.2 方法  94-96
      1.2.1 孔雀草总RNA 的提取和质量检测  94
      1.2.2 cDNA 第一链合成  94
      1.2.3 孔雀草CyP 基因cDNA 保守区序列扩增  94-95
      1.2.4 孔雀草CyP 基因3'端序列克隆  95
      1.2.5 孔雀草CyP 基因5′端序列克隆  95
      1.2.6 孔雀草CyP 基因全长开放阅读框（ORF）的克隆  95
      1.2.7 PCR 产物回收、连接、转化和测序  95-96
      1.2.8 孔雀草CyP 基因序列拼接及生物信息学分析  96
  2. 结果与分析  96-113
    2.1 孔雀草试管苗总RNA 的完整性检测  96-97
    2.2 孔雀草CyP 基因保守区的克隆  97-99
    2.3 孔雀草CyP 基因3'RACE 的克隆  99-100
    2.4 孔雀草CyP 基因5’RACE 克隆结果  100-101
    2.5 孔雀草CyP 基因开放阅读框（ORF）克隆结果  101-102
    2.6 孔雀草CyP 基因全长序列拼接  102-105
    2.7 孔雀草CyP 基因序列分析  105-106
    2.8 孔雀草CyP-2 基因的生物信息学分析  106-113
      2.8.1 蛋白质理化性质分析  106-109
      2.8.2 蛋白质跨膜区结构预测  109-110
      2.8.3 信号肽预测和分析  110-111
      2.8.4 蛋白质卷曲螺旋预测  111
      2.8.5 蛋白质二级结构分析  111-112
      2.8.6 蛋白质功能基序分析  112-113
      2.8.7 蛋白质三维结果预测  113
  3. 讨论  113-115
第六章 小结  115-118
  1. 孔雀草再生体系的建立  115
  2. 孔雀草试管开花研究  115-116
  3. 孔雀草花芽分化蛋白质组学研究  116-117
    3.1 孔雀草花芽分化各阶段蛋白质数目、等电点（pI）和分子量（MW）的变化  116
    3.2 孔雀草花芽分化各阶段部分差异蛋白的质谱鉴定和相关蛋白质的功能  116-117
  4 孔雀草花芽分化过程中亲环蛋白基因的克隆  117-118
参考文献  118-123
附录Ⅰ 图版及图版说明  123-130
附录Ⅱ 孔雀草花芽分化各阶段75 个差异表达蛋白局部放大图谱  130-139
附录Ⅲ 孔雀草各阶段材料蛋白的等电点(pI)和分子量（MW）  139-163
图版Ⅳ 孔雀草花芽分化34 个成功鉴定蛋白的部分质谱图  163-180
附录Ⅴ 亲环蛋白CYP 基因（cDNA）系列登陆GenBank 信息  180-184
致谢  184

相似论文

  1. 红肉脐橙和‘国庆四号’温州蜜柑中CHS和CHI基因的克隆与表达及其对类黄酮积累的调控机制,S666.4
  2. 军曹鱼生长激素基因（GH）的克隆和表达,Q786
  3. Pseudomonas sp.RT-1低温脂肪酶发酵条件优化、纯化及基因的克隆表达,TQ925
  4. 棉花纤维初始发育的磷酸蛋白质组学研究,S562
  5. 红笛鲷清道夫受体B型Ⅰ类和抗冻蛋白Ⅱ型基因的克隆、表达与定量分析,S917.4
  6. 棉铃虫NADPH-细胞色素P450还原酶基因的克隆、时空表达及RNA干扰,S435.622.3
  7. 硅、硫对水稻砷吸收、积累的影响机制研究,S511
  8. 溶藻弧菌耐四种抗生素的蛋白质组学研究,S941
  9. 多菌灵降解菌的分离鉴定、生物学特性及多菌灵水解酶基因的克隆和表达研究,X172
  10. 烟草中NAC类转录因子基因的克隆与分析,Q943.2
  11. 氰氟草酯降解菌分离鉴定、降解特性的研究及氰氟草酯水解酶基因（chbH）的克隆和表达,X172
  12. 腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与表达,Q78
  13. 红曲霉洛伐他汀生物合成相关基因克隆与分析,TQ927
  14. 产酶溶杆菌OH11菌株胞外酶调控相关基因ctp的克隆及功能分析,TQ925
  15. α-半乳糖苷酶高产菌株的筛选及其基因的克隆、表达、纯化和性质研究,TQ925
  16. 荧光假单胞菌7-14生物膜突变株的筛选及tatC基因的克隆与功能初析,S432.4
  17. 烟夜蛾气味受体基因和精氨酸激酶基因的克隆与表达分析,S433.4
  18. 新疆小麦1Dx5基因的分离克隆及表达载体构建,S512.1
  19. 短柄草磷转运蛋白基因的克隆与功能分析,S543.9
  20. 野生种马铃薯蛋白酶抑制剂基因CYS和API的克隆及SpCYS转化马铃薯和烟草的初步研究,S532
  21. 甘蓝型油菜种质资源芽期和苗期耐盐性鉴定与双向电泳体系的建立,S565.4

中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 观赏园艺（花卉和观赏树木） > 一、二年生花卉类 > 其他
© 2012 www.xueweilunwen.com