超级杂交稻亲本株1S TIR1 cDNA的克隆与生物信息学分析

论文摘要

超级杂交稻是我国重要的粮食作物之一,以袁隆平院士为代表的我国科学家正在为实现2015年达到13.5t·hm-2的产量目标而奋斗。生长素是最早被发现的一类植物激素,参与调控植物生长和发育的许多方面。水稻中生长素作用机制的研究对于揭示超级杂交稻超高产机理并指导育种工作具有重要意义,而生长素受体TIR1通过形成SCFTIR1复合体与生长素直接结合,是Aux/IAA在26S蛋白酶体中降解这一过程的关键蛋白,对其的研究是生长素作用机制研究中最关键的一环。本文在电子克隆和生物信息学分析的基础上,设计特异引物,以超级杂交稻亲本株1S为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为2219bp株1S TIR1的全长cDNA。提交GenBank后接收,登录号为EU400583。运用生物信息学的方法对EU400583进行蛋白质一级、二级、三级结构、跨膜结构、信号肽和结构域等分析,并与拟南芥TIR1相应性质比对,结果表明两者在性质、结构和功能上都十分相似,进一步确定了所克隆的序列为株1S TIR1的全长cDNA。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 生长素受体与生长素作用机制研究进展
• 1.1 生长素结合蛋白
• 1.2 TIR1受体功能的确定
• 1.3 ABP1和TIR1亲和活性比较
• 1.4 基因转录水平上的生长素调控机制
• 1.4.1 Aux/IAAs
• 1.4.2 ARF
• 1.5 生长素参与的泛素-蛋白酶体降解途径
• 1.6 问题与展望
• 2 生物信息学在新基因全长cDNA电子克隆中的应用
• 2.1 新基因全长cDNA电子克隆的方法及生物信息学在其中的应用
• 2.1.1 基于同源性比对的电子克隆
• 2.1.2 基于EST数据库的电子克隆
• 2.1.3 基于基因组数据库的电子克隆
• 2.1.4 全长cDNA的判断
• 2.2 生物信息学在新基因全长cDNA电子克隆序列分析中的应用
• 2.3 讨论与展望
• 3 本研究拟解决的问题
• 第二章 超级杂交稻亲本TIR1 cDNA序列的克隆与生物信息学分析
• 1 材料
• 1.1 植物材料
• 1.2 菌株
• 2 主要试剂与仪器
• 2.1 酶与试剂盒
• 2.2 试剂
• 2.3 主要仪器
• 3 方法
• 3.1 2种获得编码水稻TIR1 cDNA的电子克隆方法
• 3.1.1 基于同源性比对的电子克隆
• 3.1.2 基于基因组数据库的电子克隆
• 3.2 总RNA的提取及其质量检测
• 3.2.1 总RNA的提取
• 3.2.2 总RNA的质量检测
• 3.2.2.1 RNA甲醛变性电泳液1×MOPS 300mL
• 3.2.2.2 配制1%琼脂糖变性胶
• 3.2.2.3 RNA电泳点样
• 260及OD₂₆₀/OD₂₈₀值'>3.2.3 测定所提取的RNA的OD₂₆₀及OD₂₆₀/OD₂₈₀值
• 3.3 用RT-PCR的方法获得TIR1 cDNA片段
• 3.3.1 特异引物的设计
• 3.3.2 cDNA第一链的合成
• 3.3.3 TIR1 cDNA片段的PCR扩增
• 3.3.4 切胶回收目的片段
• 3.3.5 将回收的目的片段克隆到pMD19-T载体上
• 3.3.6 大肠杆菌感受态细胞的制备及转化
• 3.3.7 目的片段的鉴定及测定
• 3.3.7.1 菌落PCR鉴定
• 3.3.7.2 质粒酶切鉴定
• 4 结果与分析
• 4.1 2种电子克隆方法结果
• 4.2 提取的总RNA的完整性检测
• 4.3 TIR1 cDNA片段的RT-PCR扩增
• 4.4 TIR1 cDNA片段的克隆
• 4.5 测序与分析
• 4.6 TIR1的生物信息学分析
• 4.6.1 蛋白质的同源性分析
• 4.6.2 蛋白质二级结构的预测与比对
• 4.6.3 蛋白质三级结构的预测与比对
• 4.6.4 蛋白质跨膜结构预测与比对
• 4.6.5 蛋白质信号肽预测与比对
• 4.6.6 蛋白质的功能预测
• 5 讨论
• 结论
• 创新点
• 后续研究设想
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C
• 附录D
• 致谢
• 作者简介