野生夏葡萄ERF基因的分离克隆、序列分析及转基因植株的筛选

论文摘要

干旱、高盐和低温等非生物环境以及生物胁迫严重影响了植物的生长发育和限制作物的产量。在逆境胁迫条件下,植物首先要通过多种途径感应环境的变化,然后将环境变化转变为细胞内部的信号,在接受了细胞的内部信号后,转录因子等反式作用因子与顺式作用元件结合来启动抗逆基因的表达,从而提高植物的抗逆性。许多植物逆境胁迫诱导基因的表达都在转录水平上受到转录因子和顺式作用成分的调控,因此转录因子在植物抗逆信号传递过程中起着中心调节的作用。本文采用电子拼接结合的RT-PCR,获得了野生夏葡萄的另外一个转录因子,命名为VaERF4-1;序列分析表明,VaERF4-1、VaERF4-2两个基因大小分别为825bp、837bp,分别编码由274个、278个氨基酸组成的分别含有一个AP2结构域的蛋白质。另外,通过GENBANK获得两个基因的启动子区域的顺式作用成分,发现在基因的启动子区含有许多与生物和非生物胁迫有关的顺式作用成分。通过同源性分析表明,VaERF4-1、VaERF4-2两个基因与AtERF5基因的同源性较高,我们预测这两个基因在调节方面与AtERF5转录因子具有相似的功能,也能促进下游基因的表达。最后通过表达载体的构建以及转基因植物的筛选为后续研究基因的生物学功能做准备。总之,通过VaERF4-1、VaERF4-2两个基因的获得、序列分析、VaERF4-2基因表达载体的构建和转基因植物的获得,我们对这两个基因的结构有了进一步的认识,也为后续基因功能的鉴定做好了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 植物转录因子的分类
• 1.2.1 AP2/EREBP
• 1.2.2 NAC
• 1.2.3 Myb
• 1.2.4 WRKY
• 1.3 ERF 转录因子功能
• 1.3.1 ERF 转录因子在植物防卫反应信号传递途径中的作用
• 1.3.2 诱导基因表达调控
• 1.3.3 调节植物的生长发育
• 1.3.4 参与对环境因子或胁迫的应答
• 1.4 转录因子的激活方式及活性的调控机理
• 1.4.1 转录因子的激活方式
• 1.4.2 转录因子活性的调控机制
• 1.5 植物转录因子的研究方法
• 1.5.1 DNA 结合区研究
• 1.5.2 转录调控区的研究
• 1.5.3 核定位信号区的鉴定
• 1.5.4 利用突变体和转基因的功能分析方法
• 第二章 野生夏葡萄 VaERF4-1、VaERF4-2 基因的分离克隆、载体的构建及转基因植株的筛选
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 野生夏葡萄 VaERF4-1 、VaERF4-2 基因的分离与克隆
• 2.1.3 重组质粒的鉴定
• 2.1.4 野生夏葡萄 VaERF4-2 基因表达载体的构建及转基因植株的筛选
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 VaERF4-1 基因的序列拼接及功能域的预测
• 2.2.2 野生夏葡萄叶片 RNA 的提取及方法比较
• 2.2.3 VaERF4-1、VaERF4-2 基因的克隆测序
• 2.2.4 VaERF4-1、VaERF4-2 基因的核苷酸、氨基酸序列组成及在葡萄基因中相关信息
• 2.2.5 VaERF4-1、VaERF4-2 基因推测的氨基酸及其他五种的氨基酸相似性和同源性分析
• 2.2.6 VaERF4-1、VaERF4-2 基因的启动子区域与逆境胁迫有关的顺式作用成分分析
• 2.2.7 野生夏葡萄 VaERF4-2 基因超表达载体构建
• 2.2.8 转基因植株的筛选
• 2.3 讨论
• 第三章 结论
• 参考文献
• 致谢