辣椒肌醇半乳糖苷合成酶基因克隆与低温表达分析

论文摘要

当植物遭受低温或干燥等逆境胁迫时,棉子糖家族寡糖（RFOs）作为渗透调节物质,可维持组织的渗透压,增强植物抵抗胁迫的能力。肌醇半乳糖苷合成酶（GS）催化RFOs生物合成的第一个步骤,对植物体内棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖的积累起着关键性的作用,通过观察GS在低温胁迫后的基因转录和表达量的变化情况,可为植物的耐低温胁迫研究提供重要线索。采用RT-PCR结合RACE技术,从经低温处理的辣椒（Capsicum annuum Linn.）品种苏长红叶片中克隆得到一个肌醇半乳糖苷合成酶基因（GS）的cDNA序列（GenBank登录号:EF566470）,其全长1444 bp,编码336个氨基酸,序列分析表明该基因与其他高等植物的GS具有较高的同源性。Southern杂交结果表明辣椒基因组中还存在其他形式的GS基因。利用RT-PCR技术分析辣椒受低温胁迫后的基因表达情况,发现该基因常温下在辣椒各组织中均无表达,经4℃或10℃处理6 h后在叶片中开始表达,而茎和根系中无论低温处理与否均不表达。Northern杂交结果表明,GS基因只在低温处理6h后的辣椒幼叶中有表达,并且随着温度的降低以及处理时间的延长,表达量有逐步增加的趋势。本试验结果表明,GS基因在辣椒植株体内能够被低温诱导,并且其表达量与温度及处理时间具有一定的相关性,为进一步研究该酶及RFOs在在辣椒耐低温过程中所发挥的生理功能奠定了良好的基础。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 肌醇半乳糖苷合成酶的在高等植物中的生理功能
• 1.1.1 肌醇半乳糖苷合成酶的酶学特征
• 1.1.2 肌醇半乳糖苷合成酶的细胞定位及生物合成途径
• 1.2 植物非生物胁迫基因工程的研究进展
• 1.2.1 植物抗旱、耐盐基因工程研究进展
• 1.2.2 植物抗寒基因工程研究进展
• 1.3 肌醇半乳糖苷合成酶与植物的非生物胁迫
• 1.4 研究展望
• 第二章 辣椒GS 基因CDNA 片段的克隆与序列分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 幼叶总RNA 提取、完整性检测及RT-PCR 结果分析
• 2.2.2 胶回收产物的PCR 验证结果
• 2.2.3 重组质粒的PCR 验证和酶切验证结果
• 2.2.4 测序结果分析
• 第三章 辣椒GS 基因全长CDNA 的克隆与序列分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 幼叶总RNA 的提取、完整性检验及5’和3’端RACE 反应结果分析
• 3.2.2 胶回收产物的PCR 验证结果
• 3.2.3 重组质粒的PCR 验证和酶切验证结果
• 3.2.4 测序结果分析
• 第四章 辣椒GS 基因的SOUTHERN 印记杂交分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 基因组DNA 的提取及电泳检测
• 4.2.2 Southern 杂交探针的制备检测
• 4.2.3 基因组DNA 的Southern 杂交结果
• 第五章 RT-PCR 和NORTHERN 印记杂交技术研究GS 基因在辣椒幼苗各组织的低温表达研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 总RNA 的提取、完整性检验
• 5.2.2 RT-PCR 结果分析
• 5.2.3 Northern 杂交探针的制备检测
• 5.2.4 总RNA 的Northern 杂交结果分析
• 第六章 讨论与结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢