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大豆GmcpSecA基因克隆及表达特异性研究

作　者: 党利洁
导　师: 王宁宁
学　校: 南开大学
专　业: 植物学
关键词: 大豆 GmcpSecA基因表达特异性功能回补叶绿体发育
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

Sec途径是将核编码的叶绿体蛋白输入到类囊体腔的蛋白分选途径之一,对叶绿体正确行使其功能有重要作用。前期研究获得了拟南芥AtcpSecA基因功能缺失的突变体agyl,其叶片呈黄白色,叶绿体发育缺陷,内部缺少类囊体片层结构。我们从大豆中克隆了拟南芥AtcpSec A的同源基因GmcpSecA基因的全长cDNA序列和5’端ATG上游1.5 kb的启动子；同时构建了GmcpSecA::GUS和CaMV 35S::GmcpSecA融合基因的双元表达载体,以农杆菌介导的转化方法获得转基因拟南芥。GUS组织化学染色结果表明：在GmcpSecA::GUS转基因拟南芥的子叶、叶片、萼片等绿色组织中都可以检测到较强的GUS活性,而在非绿色组织中没有检测到GUS表达。以双元表达载体CaMV 35S::GmcpSecA转化拟南芥叶绿体结构与功能缺失突变体agyl,发现GmcpSecA基因能部分回补agyl突变体的表型。推测GmcpSecA基因与AtcpSecA基因功能相似,在叶绿体发育过程中发挥重要作用。以双元表达载体CaMV 35S::GmcpSecA转化野生型拟南芥,通过表型分析发现,与野生型拟南芥相比,CaMV 35S::GmcpSecA转基因拟南芥生长更加旺盛,莲座较大,叶片绿色较深,抽薹较早,以及对光敏感性增加。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章引言  9-23
  第一节质体和叶绿体的发育  9-11
    一质体的起源和发育  9
    二叶绿体的结构和发育  9-11
  第二节叶绿体蛋白的转运途径  11-16
    一前体蛋白进入叶绿体基质的途径  12-13
    二前体蛋白转运到类囊体的途径  13-15
    三质体到核的逆向信号  15-16
  第三节植物基因克隆和分析方法  16-21
    一植物基因结构  16
    二植物基因启动子  16-17
    三基因克隆的方法  17-19
    四植物基因结构和功能的分析方法  19-21
  第四节课题的目的和研究意义  21-23
第二章材料与方法  23-33
  第一节实验材料  23-25
    一植物材料  23
    二工程菌株、载体  23
    三工具酶  23-24
    四抗生素  24
    五培养基  24-25
  第二节实验方法  25-33
    一 GmcpSecA基因序列分析  25-26
    二大豆GmcpSecA基因及启动子序列的克隆  26-28
    三 GmcpSecA::GUS转基因拟南芥的GUS组织化学染色  28
    四 CaMV 35S::GmcpSecA转基因拟南芥的表型分析  28-30
    五 SecA的功能回补  30-33
第三章实验结果  33-45
  第一节 GmcpSecA基因cDNA序列克隆与分析  33-34
  第二节植物表达载体的构建及GmcpSecA基因的表达分析  34-38
    一 GmcpSecA基因及启动子的克隆  34-35
    二 GmcpSecA::GUS和35S::GmcpSecA融合基因表达载体的获得  35-37
    三转基因拟南芥的获得  37
    四 GmcpSecA::GUS在转基因拟南芥中的表达特性  37-38
  第三节 GmcpSecA基因的功能分析  38-45
    一 35S::GmcpSecA转基因拟南芥苗期的基本表型分析  38-40
    二光对35S::GmcpSecA转基因拟南芥的影响  40-41
    三 35S::GmcpSecA转基因拟南芥黄化苗表型观察  41-42
    四 SecA的功能回补  42-45
第四章讨论  45-48
  一 GmcpSecA基因的序列比对及表达特点  45
  二 GmcpSecA基因的表达特异性  45-46
  三 SecA的功能回补  46
  四过表达GmcpSecA基因的对拟南芥的影响  46-48
第五章结论  48-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
个人简历  54
攻读硕士学位期间发表论文  54

大豆GmcpSecA基因克隆及表达特异性研究

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