学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

棉花咖啡酸-O-甲基转移酶基因(GhCOMT)的克隆、表达及功能分析

作 者: 李波
导 师: 范玲;石庆华
学 校: 新疆农业大学
专 业: 生物化学与分子生物学
关键词: 棉纤维 苯丙烷代谢 GhCOMT 原核表达 Western blotting 载体构建 瞬时表达 GUS基因
分类号: S562
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 31次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


棉花纤维是从胚珠外表皮细胞分化而来的单细胞,是纺织工业的重要原料,具有重要的经济价值。棉花体内通过苯丙氨酸途径进入木质素特异途径合成木质素,这条代谢途径涉及许多酶的参与,其中咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid-O-methyltransferase, COMT)是木质素特异途径中的一个关键酶,可催化咖啡酸,5-羟基松柏醛和5-羟基松柏醇甲基化分别生成阿魏酸、芥子醛和芥子醇,参与S-木质素的合成。本研究从以下几个方面对咖啡酸-O-甲基转移酶进行分析:(1)本研究以陆地棉徐州142为材料,克隆了3个木质素合成关键酶基因GhCOMT1(GenBank登录号为FJ479708)、GhCOMT2(GenBank登录号为FJ479709)和GhCOMT3(GenBank登录号为FJ848869)并将GhCOMT1/2/3基因构建到原核表达载体pET-28a中,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中。用0.2 mmol/L IPTG诱导融合蛋白表达,再经过蛋白标记亲和层析柱(His TrapTM HP)纯化分别得到GhCOMT1/2/3融合蛋白,用SDS-PAGE和Western blotting检测纯化效果,鉴定表达产物,目的蛋白相对分子量分别为39.748 kD,40.062 kD,39.119 kD,检测结果与预期一致。(2)本研究构建了由棉纤维组织特异性启动子E6驱动的GhCOMT1基因正义、反义表达载体;同时克隆了GhCOMT1基因的一段417 bp高度保守区序列,构建了GhCOMT1基因的RNAi干扰载体,并将上述载体转入农杆菌菌株LBA4404中。经测序表明,目的基因成功整合至表达质粒中。(3)构建GhCOMT1基因的瞬时表达载体,以pMD-T-GhCOMT1质粒为模板,获得GhCOMTl基因目的片段,然后将其连接到瞬时表达载体pRTL2-GUS/NIa中,获得35S启动子驱动的pGUS-GhCOMT1融合表达载体,将pGUS-GhCOMT1转化到棉花胚珠中进行培养,经检测表明构建的瞬时表达载体可在棉纤维细胞中高效表达。并利用透射电镜观察了培养棉纤维细胞横截面,结果显示pGUS-GhCOMT1基因对棉纤维细胞壁的增厚有显著的影响。通过对棉花咖啡酸-O-甲基转移酶基因(GhCOMT)初步研究的结果显示,GhCOMT基因在棉纤维发育过程中起着十分重要的作用,从而对从分子水平改良纤维品质提供新的候选目的基因,并为研究棉花纤维发育调控的分子机理提供理论基础。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 木质素合成关键酶咖啡酸-O-甲基转移酶(COMT)基因的研究进展  7-17
  1.1 木质素的生物合成途径及COMT的地位  8-9
  1.2 COMT基因分子生物学研究进展  9-12
  1.3 COMT基因调节植物木质素合成的研究  12-14
  1.4 基因工程技术的研究进展  14-15
  1.5 研究意义和主要内容  15-17
第2章 棉花咖啡酸-O-甲基转移酶基因的克隆、原核表达、蛋白纯化及鉴定  17-28
  2.1 材料与方法  17-20
  2.2 结果与分析  20-26
  2.3 讨论  26-28
第3章 棉花GhCOMT1基因的植物表达载体构建  28-35
  3.1 实验材料  29
  3.2 实验方法  29-30
  3.3 结果与分析  30-33
  3.4 讨论  33-35
第4章 棉花GhCOMT1基因的瞬时表达研究  35-41
  4.1 实验材料  35-36
  4.2 实验方法  36-37
  4.3 结果与分析  37-40
  4.4 讨论  40-41
结论  41-42
参考文献  42-48
附录  48-53
致谢  53-54
作者简历  54-55

相似论文

  1. 拟南芥胱硫醚-γ-合成酶(D-AtCGS)基因在大肠杆菌中的表达及抗血清制备,Q943.2
  2. 南极冰藻GPx、GST和SAHH基因的克隆、定量分析及原核表达载体的构建,Q943.2
  3. 草鱼呼肠孤病毒vp5、vp7基因cDNA的克隆、表达及VP5、VP7蛋白亚细胞定位研究,S941.41
  4. 草鱼呼肠孤病毒vp6和ns38基因的克隆、表达及VP6和NS38免疫原性研究,S941.41
  5. 小麦黄花叶病毒(WYMV)RNA2编码基因的功能研究,S435.121
  6. 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
  7. 羊种布鲁氏菌16M优势蛋白抗原的鉴定,S852.61
  8. 鸡传染性支气管炎病毒的分离鉴定及S1、N基因的序列分析,S852.65
  9. 猪细小病毒河南流行株的分离、鉴定及部分生物学特性研究,S852.65
  10. 人源β-防御素-6的原核表达及纯化,Q78
  11. 圆眼珍珠蛙(Lepidobatrachus laevis)皮肤cDNA文库的构建、筛选及胰蛋白酶抑制剂的原核表达和活性研究,Q78
  12. 新型菊酯类农药降解酶的生化鉴定及分子改造研究,X172
  13. 大豆细菌性斑点病原物的分离鉴定及其两个Ⅲ型效应因子的克隆与功能研究,S435.651
  14. 棉铃虫与烟夜蛾寄主选择机制的比较研究,S435.622.3
  15. 转hrfl基因小麦赤霉病抗性分析与水稻RNA沉默通用载体构建,S512
  16. 利用棉纤维发育相关基因研究不同棉种分子进化,S562
  17. 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉铃品质形成的影响,S562
  18. 种植密度对棉铃(纤维、棉籽)品质形成的影响,S562
  19. ABA诱导的OsDMI3基因的表达分析与亚细胞定位,S511
  20. 兔源支气管败血波氏杆菌PRN蛋白的表达及其免疫保护性研究,S855.12
  21. 兔支气管败血波氏杆菌fimN基因的克隆表达及快速检测方法的建立,S858.291

中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 纤维作物 >
© 2012 www.xueweilunwen.com