高雅:棉花(Gossypium hirsutum)遗传转化及LIM基因在转基因棉花后代中的功能研究论文

高雅:棉花(Gossypium hirsutum)遗传转化及LIM基因在转基因棉花后代中的功能研究论文

本文主要研究内容

作者高雅(2019)在《棉花(Gossypium hirsutum)遗传转化及LIM基因在转基因棉花后代中的功能研究》一文中研究指出:棉花是世界上最重要的纤维作物,棉花生产与农业、手工业、贸易业等多个行业的发展关系十分密切,棉纤维的品质决定了棉花的商业生产价值。探讨棉纤维细胞伸长和次生壁合成的分子调控机理,对提高棉纤维品质具有重要的理论意义和实践价值。本实验室在先前的研究中鉴定了 5个LIM蛋白家族基因,获得GhWLIM5和GhXLIM6转基因棉花植株及其后代株系,本文主要对其中两个LIM蛋白在转基因棉花后代株系纤维发育中的功能及其调控机制进行了较为深入的探讨。此外,还对一个在棉纤维细胞次生壁发育时期优势表达的MYB类转录因子基因进行了初步分析,构建载体,转化棉花,获得该MYB基因的转基因棉花株系。本文获得的主要研究结果如下:1、抑制Gh WLIM5/GhXLIM6的表达阻碍棉纤维伸长发育为研究LIM蛋白在棉纤维发育中的功能,分析了GhWLIM 和GhXLIM6 RNAi转基因棉花后代株系的纤维长度变化等遗传表型。我们测量了不同RNAi棉花后代株系成熟棉纤维长度,统计分析结果显示,与野生型相比,转基因棉花成熟棉纤维长度都不同程度变短。进一步通过离体培养胚珠,测量发育中的棉纤维细胞长度,发现在纤维快速伸长期,转基因棉花纤维生长速度明显慢于野生型。上述结果说明GhWLIM5和GhXLIM6可能在棉纤维伸长阶段发挥正调控作用。2、GhWLIM5和GhXLIM6作为肌动蛋白结合蛋白促进棉纤维中肌动蛋白(F-actin)聚集成束在棉纤维发育过程中,F-actin维持一定聚合程度是必需的。用LatB(F-actin解聚剂)处理野生型棉花胚珠,导致棉纤维发育受阻。用Atto 488-鬼笔环肽对处于快速伸长期的棉纤维中F-actin进行染色观察,结果显示,与野生型棉纤维相比,GhWLIM5和GhXLIM6 RNAi转基因植株棉纤维中,肌动蛋白丝束更细,定量分析结果也显示,这些转基因棉纤维中F-actin聚合度更低。这些结果说明GhWLIM5和GhXLIM6都能够作为肌动蛋白结合蛋白,促进棉纤维细胞中F-actin丝束的形成,从而影响棉纤维伸长发育。3、GhWLIM5和GhXLIM6与F-actin结合能力以及促进F-actin聚合能力存在差异研究表明,不同LIM蛋白对F-actin的结合能力,以及促进F-actin的聚合能力可能存在差异。本文首先通过定量高速共沉淀实验,对GhWLIM5和GhXLIM6蛋白与F-actin的结合能力进行了比较。结果显示,在加入同样浓度的F-actin的情况下,GhXLIM6在沉淀中的比例更高,而GhWLIM5的沉淀量明显低于前者,这表明GhXLIM6与F-actin的结合能力更强。随后,采用低速共沉淀实验比较分析GhWLIM5和GhXLIM6促进F-actin聚合的能力,结果显示添加2μM GhXLIM6即可使70%低聚合度的F-actin聚合成高聚合度的F-actin丝束,而达到同样效果,GhWLIM5需要添加4μM,这说明GhXLIM6促进F-actin聚合的能力强于GhWLIM5。4、pH值对LIM蛋白促进F-actin聚合的影响研究表明,一些LIM蛋白促进F-actin聚合会受到pH值的影响。利用低速共沉淀实验,比较了在不同pH环境下上述两个LIM蛋白促进F-actin聚合的能力。结果显示,加入同样浓度的GhWLIM5,随着pH值下降,处于沉淀中的F-actin 比例不断上升,表明GhWLIM5促进F-actin的聚合受到pH值的影响,pH值越低,促聚合能力越强。相反,实验表明pH值的改变不影响GhXLIM6促进F-actin聚合的能力。5、棉花遗传转化及GhMYBL1转基因棉花植株的鉴定分离鉴定了一个在棉纤维细胞次生壁发育时期优势表达的MYB类转录因子基因,命名为GhMYBL1。构建了GhMYBL1过量表达和RNAi载体,利用农杆菌介导的棉花转化,获得GhMYBL1过量表达和RNAi转基因棉花植株,并对T0代棉花苗进行了阳性鉴定。共获得了30个株系65棵阳性苗,移栽到大田或温室,进一步生长发育至成熟。有关GhMYBL1转基因棉花株系的遗传表型等方面的分析,正在进行中。6、GhMYBL1蛋白重组表达和多克隆抗体制备构建了pET28a-GhMYBL1的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达GhMYBL1蛋白,通过免疫家兔获取GhMYBL1多克隆抗体,Western Blot对抗体的特异性及效价进行了检测,表明该抗体可以用于后续相关的实验研究。

Abstract

mian hua shi shi jie shang zui chong yao de qian wei zuo wu ,mian hua sheng chan yu nong ye 、shou gong ye 、mao yi ye deng duo ge hang ye de fa zhan guan ji shi fen mi qie ,mian qian wei de pin zhi jue ding le mian hua de shang ye sheng chan jia zhi 。tan tao mian qian wei xi bao shen chang he ci sheng bi ge cheng de fen zi diao kong ji li ,dui di gao mian qian wei pin zhi ju you chong yao de li lun yi yi he shi jian jia zhi 。ben shi yan shi zai xian qian de yan jiu zhong jian ding le 5ge LIMdan bai jia zu ji yin ,huo de GhWLIM5he GhXLIM6zhuai ji yin mian hua zhi zhu ji ji hou dai zhu ji ,ben wen zhu yao dui ji zhong liang ge LIMdan bai zai zhuai ji yin mian hua hou dai zhu ji qian wei fa yo zhong de gong neng ji ji diao kong ji zhi jin hang le jiao wei shen ru de tan tao 。ci wai ,hai dui yi ge zai mian qian wei xi bao ci sheng bi fa yo shi ji you shi biao da de MYBlei zhuai lu yin zi ji yin jin hang le chu bu fen xi ,gou jian zai ti ,zhuai hua mian hua ,huo de gai MYBji yin de zhuai ji yin mian hua zhu ji 。ben wen huo de de zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1、yi zhi Gh WLIM5/GhXLIM6de biao da zu ai mian qian wei shen chang fa yo wei yan jiu LIMdan bai zai mian qian wei fa yo zhong de gong neng ,fen xi le GhWLIM he GhXLIM6 RNAizhuai ji yin mian hua hou dai zhu ji de qian wei chang du bian hua deng wei chuan biao xing 。wo men ce liang le bu tong RNAimian hua hou dai zhu ji cheng shou mian qian wei chang du ,tong ji fen xi jie guo xian shi ,yu ye sheng xing xiang bi ,zhuai ji yin mian hua cheng shou mian qian wei chang du dou bu tong cheng du bian duan 。jin yi bu tong guo li ti pei yang pei zhu ,ce liang fa yo zhong de mian qian wei xi bao chang du ,fa xian zai qian wei kuai su shen chang ji ,zhuai ji yin mian hua qian wei sheng chang su du ming xian man yu ye sheng xing 。shang shu jie guo shui ming GhWLIM5he GhXLIM6ke neng zai mian qian wei shen chang jie duan fa hui zheng diao kong zuo yong 。2、GhWLIM5he GhXLIM6zuo wei ji dong dan bai jie ge dan bai cu jin mian qian wei zhong ji dong dan bai (F-actin)ju ji cheng shu zai mian qian wei fa yo guo cheng zhong ,F-actinwei chi yi ding ju ge cheng du shi bi xu de 。yong LatB(F-actinjie ju ji )chu li ye sheng xing mian hua pei zhu ,dao zhi mian qian wei fa yo shou zu 。yong Atto 488-gui bi huan tai dui chu yu kuai su shen chang ji de mian qian wei zhong F-actinjin hang ran se guan cha ,jie guo xian shi ,yu ye sheng xing mian qian wei xiang bi ,GhWLIM5he GhXLIM6 RNAizhuai ji yin zhi zhu mian qian wei zhong ,ji dong dan bai si shu geng xi ,ding liang fen xi jie guo ye xian shi ,zhe xie zhuai ji yin mian qian wei zhong F-actinju ge du geng di 。zhe xie jie guo shui ming GhWLIM5he GhXLIM6dou neng gou zuo wei ji dong dan bai jie ge dan bai ,cu jin mian qian wei xi bao zhong F-actinsi shu de xing cheng ,cong er ying xiang mian qian wei shen chang fa yo 。3、GhWLIM5he GhXLIM6yu F-actinjie ge neng li yi ji cu jin F-actinju ge neng li cun zai cha yi yan jiu biao ming ,bu tong LIMdan bai dui F-actinde jie ge neng li ,yi ji cu jin F-actinde ju ge neng li ke neng cun zai cha yi 。ben wen shou xian tong guo ding liang gao su gong chen dian shi yan ,dui GhWLIM5he GhXLIM6dan bai yu F-actinde jie ge neng li jin hang le bi jiao 。jie guo xian shi ,zai jia ru tong yang nong du de F-actinde qing kuang xia ,GhXLIM6zai chen dian zhong de bi li geng gao ,er GhWLIM5de chen dian liang ming xian di yu qian zhe ,zhe biao ming GhXLIM6yu F-actinde jie ge neng li geng jiang 。sui hou ,cai yong di su gong chen dian shi yan bi jiao fen xi GhWLIM5he GhXLIM6cu jin F-actinju ge de neng li ,jie guo xian shi tian jia 2μM GhXLIM6ji ke shi 70%di ju ge du de F-actinju ge cheng gao ju ge du de F-actinsi shu ,er da dao tong yang xiao guo ,GhWLIM5xu yao tian jia 4μM,zhe shui ming GhXLIM6cu jin F-actinju ge de neng li jiang yu GhWLIM5。4、pHzhi dui LIMdan bai cu jin F-actinju ge de ying xiang yan jiu biao ming ,yi xie LIMdan bai cu jin F-actinju ge hui shou dao pHzhi de ying xiang 。li yong di su gong chen dian shi yan ,bi jiao le zai bu tong pHhuan jing xia shang shu liang ge LIMdan bai cu jin F-actinju ge de neng li 。jie guo xian shi ,jia ru tong yang nong du de GhWLIM5,sui zhao pHzhi xia jiang ,chu yu chen dian zhong de F-actin bi li bu duan shang sheng ,biao ming GhWLIM5cu jin F-actinde ju ge shou dao pHzhi de ying xiang ,pHzhi yue di ,cu ju ge neng li yue jiang 。xiang fan ,shi yan biao ming pHzhi de gai bian bu ying xiang GhXLIM6cu jin F-actinju ge de neng li 。5、mian hua wei chuan zhuai hua ji GhMYBL1zhuai ji yin mian hua zhi zhu de jian ding fen li jian ding le yi ge zai mian qian wei xi bao ci sheng bi fa yo shi ji you shi biao da de MYBlei zhuai lu yin zi ji yin ,ming ming wei GhMYBL1。gou jian le GhMYBL1guo liang biao da he RNAizai ti ,li yong nong gan jun jie dao de mian hua zhuai hua ,huo de GhMYBL1guo liang biao da he RNAizhuai ji yin mian hua zhi zhu ,bing dui T0dai mian hua miao jin hang le yang xing jian ding 。gong huo de le 30ge zhu ji 65ke yang xing miao ,yi zai dao da tian huo wen shi ,jin yi bu sheng chang fa yo zhi cheng shou 。you guan GhMYBL1zhuai ji yin mian hua zhu ji de wei chuan biao xing deng fang mian de fen xi ,zheng zai jin hang zhong 。6、GhMYBL1dan bai chong zu biao da he duo ke long kang ti zhi bei gou jian le pET28a-GhMYBL1de yuan he biao da zai ti ,zai da chang gan jun zhong you dao biao da GhMYBL1dan bai ,tong guo mian yi jia tu huo qu GhMYBL1duo ke long kang ti ,Western Blotdui kang ti de te yi xing ji xiao jia jin hang le jian ce ,biao ming gai kang ti ke yi yong yu hou xu xiang guan de shi yan yan jiu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华中师范大学的高雅,发表于刊物华中师范大学2019-09-29论文,是一篇关于棉花论文,棉纤维发育论文,蛋白论文,肌动蛋白细胞骨架论文,肌动蛋白结合蛋白论文,转录因子论文,华中师范大学2019-09-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华中师范大学2019-09-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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