导读:本文包含了二穗短柄草论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:二穗短柄草Bd21,着丝粒功能基因,组织培养,遗传转化
二穗短柄草论文文献综述
苗丽[1]（2019）在《二穗短柄草遗传转化体系的优化及着丝粒区域基因的编辑》一文中研究指出着丝粒是真核生物中特殊的染色体结构区域,能够组装动粒蛋白以确保染色体的正确运动和分离。着丝粒曾被认为是在细胞分裂过程中与遗传无关的结构。然而,近来研究表明着丝粒不仅参与植物染色体的配对、分离以及维持染色体结构的稳定,同时在植物着丝粒区域存在具有转录活性的基因。而二穗短柄草Bd21作为禾本科单子叶模式植物,其基因组测序工作已经完成,组织培养及遗传转化工作的研究也较为成熟。因此本课题选取Bd21为研究材料,在本实验室建立并优化Bd21的遗传转化体系,并对植物着丝粒区域基因的功能进行研究。结合ChIP-Seq数据和RNA-Seq数据,应用生物信息分析获得具有转录活性的Bd21着丝粒单拷贝基因,根据CDS序列设计合理的靶序列并构建CRISPR-Cas9载体。通过Bd21成熟种子构建并优化其遗传转化体系,结合CRISPR-Cas9技术对Bd21着丝粒区域具有转录活性的基因进行编辑。本课题的主要研究结果如下:(1)以Bd21种子为外植体,对比不同激素、种子处理方式对Bd21愈伤组织的诱导及再生的影响。结果表明2,4-D结合剪切处理的Bd21种子诱导愈伤组织效果最佳。FPX对于愈伤组织的再生效果优于KT。光合自养生根的成活率与生根组培苗的成活率在不分伯仲的同时缩短了组培周期。(2)在农杆菌介导的Bd21的遗传转化体系优化过程中,通过设置菌液浓度、侵染时间、共培培养基pH值、集菌处理以及愈伤组织周龄等梯度对比试验探究遗传转化最优条件。结果表明:用OD_(600)为0.6的农杆菌、侵染6~10周的愈伤组织15 min、在含有AS且pH为5.8的共培培养基上培养2 d的侵染效率最高达94.5%。阳性苗的转化效率为52.6%。(3)通过剪切种子、GA3和ABA激素以及用贮存时间不同的种子诱导Bd21愈伤组织,其出愈时间表明Bd21具有生理后熟特性。Bd21种子完成生理后熟所需的贮存时间与小麦种子所需的时间相近,实验结果进一步验证了Bd21与小麦在生物进化分枝上具有较近的亲缘关系。(4)结合ChIP-Seq数据和RNA-Seq数据分析筛选出具有转录活性的着丝粒基因,并通过应用qRT-PCR技术对所选基因进行试验验证。结果表明着丝粒区域与常染色质一样,确实存在具有转录活性的基因,并且在不同组织结构特异性表达。(5)本课题共获得70株抗性筛选转化苗,其中1株Bd6g06147;8株Bd2g29350;35株Bd1g40980;7株Bd1g41115。19株pCambia1391转化苗。(本文来源于《福建农林大学》期刊2019-04-01）
EltayebMohamed,Eltayeb,Elhassan,牛欣,苏亚丽,陈守坤,李海峰[2]（2019）在《二穗短柄草DREB1G基因表达模式分析和在拟南芥中的异源过量表达》一文中研究指出CBF/DREB基因是一类植物特异性转录因子,通过调控下游抗逆相关基因的表达,在植物逆境胁迫应答过程中发挥重要作用。为了研究新型的禾本科模式植物二穗短柄草DREB基因的功能,克隆BdDREB1G的cDNA序列,分析该基因在各种非生物胁迫条件下的表达,构建过表达载体,获得转基因拟南芥。结果表明:高温、低温和水杨酸胁迫处理显着诱导BdDREB1G的表达,暗示该基因响应高温和低温胁迫。初步观察结果说明,该与野生型拟南芥相比,转基因植株生长发育迟缓。这些为研究该基因响应非生物胁迫的功能奠定基础。(本文来源于《西北农业学报》期刊2019年01期）
刘瑶瑶,武艳芳,高璐,李霞,王永丽[3]（2018）在《二穗短柄草Bra1基因的克隆及表达分析》一文中研究指出植物阿魏酰转移酶(feruloyl transferase)是负责将阿魏酸从阿魏酰CoA转移至阿拉伯木聚糖分子上的关键酶之一,在阿拉伯木聚糖与木质素的连接上起到关键作用,因此与细胞壁抗降解屏障的形成密切相关。本研究以禾本科模式植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon)为材料,通过qRT-PCR技术克隆得到了Bra1(PlantGDB No.:5g14720)基因的cDNA序列,其片段大小为1 369 bp。该基因的ORF编码443个氨基酸,蛋白质的理论分子质量为48.45 kD;基因原核表达以及蛋白质谱分析确定该基因的开放阅读框能正确编码蛋白,分子量大小与理论值基本一致。生物信息学分析显示该Bra1蛋白的氨基酸序列中包含有BAHD酰基转移酶家族特有的HXXXD功能区以及DFGWG保守结构域,说明其是BAHD酰基转移酶家族的一个成员。对二穗短柄草基因组中89个BAHD酰基转移酶氨基酸序列的系统进化树分析发现,这89个酰基转移酶大致划分为4个大的亚族,每个大亚族又包含几个小的亚族,Bra1蛋白(属于第I亚族)与他人研究过的与香豆酸(p-coumalic acid, p-CA)代谢相关的阿魏酰基转移酶(属于第Ⅲ亚族)不属于同一亚族,其蛋白功能可能存在差异;同时,从89个蛋白的编码基因中选取了第Ⅲ亚族另外一个小亚族中的几个基因及与第Ⅲ亚族亲缘关系较远的第Ⅰ亚族的几个基因做了表达分析。qRT-PCR分析表明Bra1基因与其他几个基因相比较,表达量高并且稳定,并且在二穗短柄草成熟期的茎、叶和幼穗等组织器官中的表达量约为其幼苗期的2倍,与二穗短柄草体内阿魏酸的积累特征基本一致,表明这个基因可能参与调控植物细胞壁中的阿魏酸(ferulic acid, FA)介导的交联反应。本研究的结果为该基因的生物学功能研究提供了资料,为禾本科能源植物开发利用和农作物秸秆的再生利用提供了新思路。(本文来源于《农业生物技术学报》期刊2018年10期）
杨雪,武志海,李艳丽,杨美英[4]（2018）在《二穗短柄草BdGPX4基因的克隆及酶学性质》一文中研究指出为解析模式植物二穗短柄草中谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)在抗氧化过程中的作用机制,对二穗短柄草BdGPX4基因进行克隆,获得681bp的cDNA序列,该基因编码226个氨基酸残基的蛋白质,预测相对分子量是24.49ku。通过亚细胞定位预测,BdGPX4蛋白位于叶绿体和线粒体中。生物信息学分析发现BdGPX4基因启动子具有植物激素、光信号、干旱以及冷胁迫响应元件。结合二穗短柄草基因芯片数据和RT-PCR表达检测结果,发现BdGPX4基因在根、茎、叶、叶鞘、苗芽、穗状花序和种子等部位均表达,在光合组织和生长旺盛部位的表达显着高于非光合和衰老部位,并在根部受到SA诱导表达上调。成功构建BdGPX4基因的原核表达载体,在大肠杆菌中表达并纯化BdGPX4蛋白,检测到对H_2O_2和COOH具有较高活性,但对底物tBOOH活性较低,与直系同源蛋白OsGPX4相比功能发生分化。基因表达模式及酶学活性的特点预示着二穗短柄草BdGPX4基因在光合器官和胁迫条件下具有重要的抗氧化作用。(本文来源于《中国农业大学学报》期刊2018年10期）
胡风越,刘廷武,周曼丽,周颖君,周芮[5]（2018）在《二穗短柄草Trihelix转录因子家族的基因组学分析》一文中研究指出Trihelix转录因子是一类与植物光应答反应、逆境胁迫应答和生长发育调控密切相关的转录调控蛋白家族,首先在植物中被发现。为深入了解Trihelix转录因子家族,便于植物Trihelix基因克隆并鉴定其功能,选用禾本科模式植物二穗短柄草,采用生物信息学相关方法,在二穗短柄草中鉴定出28个Trihelix转录因子家族基因,并依据蛋白保守域序列特点将其分为5个亚家族(Ⅰ～Ⅴ),这28个Trihelix转录因子基因在染色体上均有分布且出现部分聚集现象。依据二穗短柄草、水稻、高粱和玉米中聚类分析及染色体区段复制分析所得结果,判断Trihelix基因家族在二穗短柄草、水稻、高粱和玉米中的进化关系,并推测Trihelix转录因子家族在物种演变过程中发生了基因的进化。(本文来源于《江苏农业科学》期刊2018年18期）
张扬[6]（2018）在《小麦TaGF14b和二穗短柄草BdGF14a基因的抗逆功能研究》一文中研究指出恶劣的环境包括干旱、高盐、极端温度等会妨碍植物正常生长发育,造成农作物减产。发掘抗逆相关基因并解析其作用机制,对改良植物性状,尤其是农作物的抗逆特性和遗传育种具有重要意义。14-3-3,作为一类重要的接头蛋白,在调节植物生长发育以及对非生物逆境胁迫应答过程的报道越来越多,但在小麦(Triticum aestivum L.)和新型温带禾本科模式植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon L.)中有关14-3-3功能研究还鲜有报道。本研究中,我们首先以模式小麦中国春为研究对象,对其14-3-3家族成员进行了鉴定和分析,并在此基础上选择了Ta GF14b,对其抗逆功能进行进一步研究。随后我们对Ta GF14b在二穗短柄草中的同源基因Bd GF14a也进行了功能研究。主要研究结果如下:(1)在小麦基因组中鉴定获得了1条ε类和12条非ε类14-3-3家族成员。Ta14-3-3家族成员间具有高度同源性,表明小麦14-3-3家族在进化中比较保守。表达谱分析显示,小麦不同14-3-3s基因具有不同的非生物逆境和信号分子响应模式,表明Ta14-3-3s家族成员可能参与不同的非生物逆境胁迫和信号通路。(2)Ta GF14b的转录表达分析:Ta GF14b在小麦各组织器官中均有表达,Ta GF14b基因响应H2O2、ABA以及PEG6000和氯化钠等胁迫处理,并且在根中的上调表达比叶中更明显。在PEG6000/氯化钠+DPI(H2O2清除剂)/弗啶酮(ABA合成抑制剂)处理下,Ta GF14b的上调表达受到抑制,表明Ta GF14b基因对干旱和盐胁迫的响应与ABA和H2O2信号途径有关。(3)异源表达Ta GF14b提高转基因烟草对干旱和盐的耐受性:经过干旱和氯化钠处理,Ta GF14b转基因株系的根比野生型对照植株更长,生长状态更好,相对水含量、存活率、光合速率和水分利用率也明显优于对照植株。进一步分析表明,Ta GF14b通过增强ROS清除系统,缓解ROS毒害,减少了干旱和盐胁迫造成的细胞氧化损伤。此外,Ta GF14b通过增强水分保持能力和增加渗透调节物质的积累,提高转基因材料对盐和干旱引发渗透胁迫的耐受性。Ta GF14b加快ABA处理下转基因烟草气孔的关闭,非生物逆境处理下Ta GF14b转基因烟草ABA含量显着高于对照,ABA合成关键基因及信号通路相关基因的表达上调;在ABA抑制剂氯化钠和甘露醇处理下,Ta GF14b转基因株系主根伸长的表型和ROS-清除系统基因的上调表达趋势消失,说明ABA信号通路在Ta GF14b增强转基因株系对非生物逆境胁迫的抗性方面发挥重要作用。以上结果表明,Ta GF14b通过调节ABA信号途径依赖的一系列生理生化过程提高了植物对干旱和高盐的耐受性。(4)Bradi1g11290.1是Ta GF14b在二穗短柄草中的一个同源基因,因其与Hv GF14a高达99%的相似性,我们将其命名为Bd GF14a。氯化钠,H2O2和ABA处理均可使Bd GF14a基因上调表达。(5)Bd GF14a转基因烟草具有抗旱和抗盐表型。在干旱和高盐处理下,Bd GF14a转基因烟草表现出更好的生长状态,更长的主根,更高的存活率。Bd GF14a转基因烟草在干旱和盐处理下有更高的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的酶活力,羟自由基清除能力(D),总抗氧化能力(T-AOC),ROS-清除系统相关基因(Nt CAT,Nt SOD,Nt POX2,Nt GST,Nt APX,Nt RBOHF和Nt RBOHD)表达显着上调,H2O2、丙二醛(MDA)含量和离子渗漏显着低于对照。在甲基紫精处理下,Bd GF14a转基因烟草的叶绿素含量也高于对照植株,表明Bd GF14a可以通过提高抗氧化酶系统的活力,减少非生物逆境胁迫引起的氧化损伤,增强对干旱和盐胁迫的抗性。Bd GF14a还通过调节渗透物质(脯氨酸和可溶性糖)的积累和离子转运相关基因的表达,维持胞内的离子平衡和膜系统的稳定性,增强对非生物逆境胁迫的耐受性。在ABA处理下,Bd GF14a转基因株系的叶片气孔闭合加快,主根显着比对照株系短;并且在同时添加有ABA抑制剂(钨酸钠,Tu)的氯化钠或甘露醇处理下,Bd GF14a转基因株系主根伸长的表型和胁迫相关基因的上调表达都受到抑制。非生物逆境处理下,ABA合成关键基因和ABA信号通路相关基因的表达上调。这些研究结果表明Bd GF14a增强转基因烟草对干旱和盐胁迫的耐受性与ABA信号通路相关。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-08-01）
王聪[7]（2018）在《二穗短柄草超长链脂肪醇合成基因BdFAR 2的克隆及功能验证》一文中研究指出干旱灾害在我国频繁发生,每年因干旱带来的损失十分严重。小麦是我国重要的粮食作物,但是干旱、病虫危害等自然胁迫已经影响到其产量和品质。因此,提高作物抗旱能力成为育种工作的一个重要目标。近年来,随着对农作物等表皮蜡质成分和生物学功能的进一步研究,人们对小麦表皮蜡质的关注越来越多。超长链脂肪醇合成基因FAR(Fatty acyl-coenzyme A reductase)曾在拟南芥和小麦中被证实参与脂肪醇的合成过程。因此,本实验克隆了二穗短柄草表皮蜡质脂肪醇合成基因BdFAR 2,并通过酵母异源表达和二穗短柄草过表达,对其功能进行了分析验证,获得了以下的研究结果:1.蜡质的检测结果表明:二穗短柄草叶片表皮蜡质主要由初级醇、脂肪酸、醛和烷烃组成,其中,初级醇的含量最多,并以C_(26)醇为主,脂肪酸、醛和烷烃的含量相对较低。叶片正反面表皮蜡质晶体均为片状结构。2.通过生物信息学技术分析目的基因与小麦蜡质合成基因蛋白序列,从二穗短柄草中克隆了1个超长链脂肪醇合成基因,命名为BdFAR 2,3.BdFAR 2基因在酵母中异源表达的结果表明,BdFAR 2基因具有合成C_(24)醇和C_(26)醇的功能。4.BdFAR 2基因在二穗短柄草中过量表达的结果表明:BdFAR 2基因可使植株叶片表皮中初级醇的含量显着增加,其中C_(26)醇的含量增加最多,其他成分以及蜡质片状晶体结构均没改变。这表明BdFAR 2参与蜡质脂肪醇的合成,是初级醇合成酶的编码基因,尤其是C_(26)醇的合成。综合以上试验结果,通过研究单子叶植物二穗短柄草叶片表皮蜡质中脂肪醇的合成基因BdFAR 2的功能,为麦类作物叶片表皮蜡质的研究奠定了基础。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-06-01）
张文俊,李俊敏,陈锋[8]（2018）在《模式植物二穗短柄草在禾本科作物与病原互作研究中的应用》一文中研究指出二穗短柄草(Brachypodium distachyon)因其基因组小、株型小、自花授粉、一年生、生命周期短、有二倍体和一系列多倍体、易培植、易转化等诸多优点,正逐渐成为一种理想的禾本科作物模型。最近的研究表明,二穗短柄草对许多主要的禾谷类作物病原菌敏感。因此,研究二穗短柄草-病原菌的相互作用可以提高人们对禾本科作物抗病能力的认识。本文综述了二穗短柄草与真菌、病毒和其他禾谷类作物病原菌互作的研究成果,以及利用二穗短柄草进行禾本科作物抗病机制研究的现状。展望了二穗短柄草作为作物-病原体相互作用的研究模型的发展前景。(本文来源于《中国植保导刊》期刊2018年05期）
Eltayeb,Mohamed,Eltayeb,Elhassan[9]（2018）在《二穗短柄草DREB基因家族分析和BdDREB1G在拟南芥中的过量表达》一文中研究指出二穗短柄草属于禾本科,它与主要粮食作物如包括小麦、大麦和黑麦有密切的系统进化关系。二穗短柄草因其基因组小、生长周期短等优点而广泛用于研究。本研究在二穗短柄草DREB基因家族分析的基础上鉴定了58个BdDREB基因,根据进化关系可分为A1、A2、A3、A4、A5和A6六个亚组。染色体定位分析发现它们主要定位在二穗短柄草五个染色体上。对不同组织和不同非生物胁迫条件下表达模式分析发现他们主要参与植物的生长发育。此外,我们还成功克隆了BdDREB基因(XM_003570049.3),并成功在拟南芥中介导表达且筛选到一定数量的转基因拟南芥种子,最后用PCR检测和表型分析了转基因拟南芥植物,为进一步研究BdDERB的功能奠定了基础。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-23）
郑莉茹[10]（2018）在《二穗短柄草FCA及FLC-Like基因功能的初步分析》一文中研究指出植物的生长分为营养生长和生殖生长,后者尤为关键,而在营养生长向生殖生长转变即成花转变,主要受由外界环境信号和内源发育遗传因素调控。合适的开花时间对植物的产量的高低和质量的好坏具有决定作用。拟南芥调控开花时间的途径主要有六条:春化途径、自主途径、光周期途径、赤霉素途径、年龄途径和温度途径。其中FCA基因是自主途径的关键基因,是开花促进基因。从水稻中克隆到的OsFCA与AtFCA相比,同源性很高但OsFCA基因是否调控开花时间仍不明确。而在小麦、大麦、二穗短柄草等主要的温带禾本科植物中,FCA基因是否有功能,若有功能其下游的FLC基因在各物种中是哪个基因,关于这些问题的研究很少。二穗短柄草是一种新兴的温带禾本科模式植物,与小麦、大麦等主要的禾本科粮食作物亲缘关系很近,具有和双子叶植物拟南芥相似的优点:生长周期短、基因组小、生长条件简单和自花授粉,组培技术相当成熟。因此,对于二穗短柄草基因的功能研究有助于我们更好的理解小麦等粮食作物的基因功能。有文献曾预测,二穗短柄草BdMADS37、BdODDSOC1、BdODDOSC2这叁个基因可能是FLC-Like基因,并在最近确定BdODDOSC2是二穗短柄草中的FLC基因。所以本研究主要利用反向遗传学手段构建BdFCA RNAi载体和过表达载体来研究BdFCA基因的功能,并对BdMADS37、BdODDSOC1这两个基因的功能进行初步研究,主要结果如下:(1)二穗短柄草中的FCA基因与大麦、小麦、节节麦这叁种麦类作物的FCA基因同源性比较高,在进化关系上比较近。BdFCA可以编码保守性非常高的两个RRM结构域和一个WW蛋白结合域的蛋白质。(2)BdFCA RNAi转基因株系表现为晚花,说明二穗短柄草中的FCA基因是有功能的。将BdFCA RNAi转基因株系春化8周后,晚花表型可恢复,说明二穗短柄草中可能存在由FCA基因调控的自主途径。(3)AtFCA过表达表现为轻微早花,而Ubi::BdFCA T_1代转基因植株与野生型相比,没有明显的表型。需要获得过表达BdFCA转基因纯系植株,通过观察表型及相关基因定量分析来进一步研究该基因的过量表达是否影响植物开花。(4)系统进化树分析发现,BdMADS37基因与AetMADS51-like基因在进化关系上比较近。BdMADS37编码的蛋白与拟南芥FLC相比,都含有一个保守性很高的MADS domain。(5)BdMADS37基因在植物的不同生长阶段的各个组织器官中均有表达,但在茎尖中表达量相对较低。BdMADS37基因的表达量在植株营养生长期要比抽穗期高。这些结果说明BdMADS37基因可能在营养生长时期发挥功能。(6)用CRISPR-Cas9技术得到的BdMADS37突变体与野生型相比,没有明显的表型。说明BdMADS37基因的功能缺失并不影响开花时间,不是开花抑制子。(7)Ubi::BdMADS37转基因株系在长日照条件下的表型与野生型有明显不同,主要表现为轻微早花、植株变矮、分支数增多、小穗总数增多,种子变小,结种量降低。(8)在长日照条件下Ubi::BdODDSOC1-OXT_0代转基因植株与野生型相比,表现为晚花,由于我们获得的转基因株系太少,需要获得更多的转基因株系和相关数据来证明结果的可靠性。(本文来源于《山东农业大学》期刊2018-05-10）
二穗短柄草论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
CBF/DREB基因是一类植物特异性转录因子,通过调控下游抗逆相关基因的表达,在植物逆境胁迫应答过程中发挥重要作用。为了研究新型的禾本科模式植物二穗短柄草DREB基因的功能,克隆BdDREB1G的cDNA序列,分析该基因在各种非生物胁迫条件下的表达,构建过表达载体,获得转基因拟南芥。结果表明:高温、低温和水杨酸胁迫处理显着诱导BdDREB1G的表达,暗示该基因响应高温和低温胁迫。初步观察结果说明,该与野生型拟南芥相比,转基因植株生长发育迟缓。这些为研究该基因响应非生物胁迫的功能奠定基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
二穗短柄草论文参考文献
[1].苗丽.二穗短柄草遗传转化体系的优化及着丝粒区域基因的编辑[D].福建农林大学.2019
[2].EltayebMohamed,Eltayeb,Elhassan,牛欣,苏亚丽,陈守坤,李海峰.二穗短柄草DREB1G基因表达模式分析和在拟南芥中的异源过量表达[J].西北农业学报.2019
[3].刘瑶瑶,武艳芳,高璐,李霞,王永丽.二穗短柄草Bra1基因的克隆及表达分析[J].农业生物技术学报.2018
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[8].张文俊,李俊敏,陈锋.模式植物二穗短柄草在禾本科作物与病原互作研究中的应用[J].中国植保导刊.2018
[9].Eltayeb,Mohamed,Eltayeb,Elhassan.二穗短柄草DREB基因家族分析和BdDREB1G在拟南芥中的过量表达[D].西北农林科技大学.2018
[10].郑莉茹.二穗短柄草FCA及FLC-Like基因功能的初步分析[D].山东农业大学.2018