黄花苜蓿MfNAC63基因的克隆及特性分析

黄花苜蓿MfNAC63基因的克隆及特性分析

论文摘要

黄花苜蓿在抗干旱、抗寒冷、耐盐等方面的优良抗逆性,使其成为培育优良品种的重要种质资源和基因库。NAC转录因子广泛参与了植物的各项生理活动,在植物适应逆境胁迫中发挥重要的作用。本研究以转录组数据为基础,克隆获得了1个序列全长为756 bp的野生黄花苜蓿NAC转录因子基因Mf NAC63,其编码251个氨基酸,分子量(Mw)为29.07 k Da。生物信息学分析发现其编码蛋白在1-75位氨基酸处有NAM结构域,属于NAC转录因子家族成员,且NAM结构域具有A、B、C、D和E五个亚结构域,并在亚结构域D含有核定位信号。经预测Mf NAC63无跨膜结构域和信号肽,有65.2%的概率定位在细胞核内。以p CAMBIA1300(35S-s GFP)为骨架,构建瞬时表达载体p CAMBIA1300(35S-Mf NAC63-s GFP),注射烟草下表皮细胞后,利用激光显微镜进行观察,发现Mf NAC63定位在细胞核内。同时,验证了Mf NAC63在酵母中具有转录激活功能,且功能域位于蛋白的C端。Mf NAC63在野生黄花苜蓿的根、茎和叶中均有表达,且在叶中的表达量最高,同时其表达受盐或干旱胁迫调节,表明Mf NAC63可能参与了调控野生黄花苜蓿应答胁迫的过程。以载体p PZP221(35S-NOS)为骨架,构建超表达载体p PZP221(35S-Mf NAC63-NOS),转化紫花苜蓿和拟南芥,获得了转化拟南芥T1代植株,为进一步探究Mf NAC63的功能提供实验材料。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 英文缩略词对照表
  • 一 引言
  •   1 黄花苜蓿研究概况
  •     1.1 黄花苜蓿地理分布及生长环境
  •     1.2 黄花苜蓿优良特性
  •   2 植物NAC转录因子研究概况
  •     2.1 NAC转录因子结构
  •     2.2 NAC转录因子生物学功能
  •   3 研究的目的及意义
  • 二 实验材料与方法
  •   1 实验材料与试剂
  •     1.1 植物材料
  •     1.2 菌种
  •     1.3 质粒
  •     1.4 试剂
  •     1.5 引物
  •   2 实验方法
  •     2.1 PCR扩增
  •     2.2 生物信息学分析
  •     2.3 亚细胞定位
  •     2.4 转录激活功能验证
  •     2.5 基因表达分析
  •     2.6 遗传转化
  •     2.7 转化拟南芥的筛选
  • 三 结果
  •   1 基因克隆
  •     1.1 PCR扩增
  •     1.2 克隆结果测序分析
  •   2 生物信息学分析
  •     2.1 系统发育树的构建
  •     2.2 蛋白质结构预测
  •     2.3 MfNAC63蛋白质一级结构预测
  •     2.4 MfNAC63蛋白质的二级结构预测
  •     2.5 MfNAC63蛋白质的三级结构预测
  •     2.6 MfNAC63蛋白质疏水性预测
  •     2.7 MfNAC63的信号肽及跨膜结构域预测
  •     2.8 MfNAC63亚细胞定位预测
  •   3 亚细胞定位验证
  •     3.1 重组质粒的构建
  •     3.2 转化农杆菌GV3101感受态细胞
  •     3.3 MfNAC63亚细胞定位结果
  •   4 转录激活功能验证
  •     4.1 重组质粒的构建
  •     4.2 重组质粒转化酵母菌AH109
  •     4.3 MfNAC63转录激活功能验证
  •   5 MfNAC63基因表达分析
  •   6 遗传转化
  •     6.1 重组质粒的构建
  •     6.2 转化农杆菌AGL1结果
  •     6.3 转化紫花苜蓿
  •     6.4 花序浸染法转化拟南芥
  • 四 讨论与结论
  •   1 讨论
  •   2 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 徐哲

    导师: 张立全

    关键词: 黄花苜蓿,基因,表达分析,亚细胞定位,转录激活

    来源: 内蒙古大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,生物学,农作物,畜牧与动物医学

    单位: 内蒙古大学

    基金: 国家自然科学基金项目(31460628)

    分类号: S541.9;Q943.2

    总页数: 58

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