论文题目: 拟南芥血红蛋白的生物学功能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 发育生物学
作者: 杨礼香
导师: 吕应堂
关键词: 拟南芥,血红蛋白,过氧化氢,抗氧化系统
文献来源: 武汉大学
发表年度: 2005
论文摘要: 血红蛋白存在于整个生物界。植物中的血红蛋白至少有三类:共生的血红蛋白,非共生的血红蛋白,截短的（truncated）（2-on-2）血红蛋白。共生的血红蛋白主要存在于豆类和非豆类植物的固氮根瘤菌感染的细胞中。非共生的血红蛋白比共生的血红蛋白分布更广泛,不仅存在于含有共生血红蛋白的植物中,而且也存在于其他的植物中。非共生的血红蛋白可以分为两类,其中一类——血红蛋白2（class 2）具有和共生的血红蛋白相似的氧结合特性;另一类——血红蛋白1（class 1）的氧结合特性完全不同于共生的血红蛋白,表达受低氧胁迫和过量氮营养的诱导,因此也称之为压力诱导的血红蛋白（Dordas et al.,2003）。血红蛋白1几乎存在于整个植物界,据推测它可能是共生血红蛋白的进化祖先,因此血红蛋白1在植物的代谢中可能起着非常重要的作用。但迄今为止,血红蛋白1的确切功能还不清楚。 本研究的目的是探索拟南芥血红蛋白1（AtGLB1）的功能。将AtGLB1基因超表达和利用RNAi技术抑制AtGLB1基因的表达,得到不同AtGLB1表达水平的拟南芥株系。通过Northern分析,在纯合的转基因拟南芥中挑选AtGLB1蛋白表达量大的株系（D1）以及表达量小的株系（R11）,进行了后续的研究。研究的主要结果如下: 1.低氧胁迫处理后,三个株系（WT,D1,R11）中的H2O2含量和乙醇脱氢酶（ADH）的活性都增加了。但是,三个株系的增加的幅度不一样。其中超表达AtGLB1的株系（D1）中积累的H2O2相对较少,对低氧胁迫的抗性增强。而RNAi株系（R11）中积累的H2O2相对较多,对低氧胁迫更敏感。在低氧胁迫中拟南芥
论文目录:
中文摘要
英文摘要
本论文缩略词表
第一章 引言
一、模式植物拟南芥的研究概况
二、血红蛋白的研究概况
1.植物血红蛋白
1.1.共生的血红蛋白
1.2.非共生的血红蛋白
1.3.截短的(truncated)(2-on-2)血红蛋白
三、过氧化氢(H_2O_2)的研究概况
1、过氧化氢(H_2O_2)参与低氧胁迫反应
2、过氧化氢(H_2O_2)与一氧化氮(NO)之间的相互关系
四、本论文的研究目的和意义
第二章 低氧胁迫下转基因拟南芥和野生型的拟南芥发生的生理变化
一、前言
二、材料和方法
1、质粒载体的构建及转化
1.1 pBluescriptⅡSK(-)／ALGLBl的构建
1.2 pBluescriptⅡSK(-)／ALGLBl的转化
1.3 pBluescriptⅡSK(-)／ALGLBl的鉴定
2 植物表达载体的构建及转化(载体结构示意图如图2所示)
2.1 35S∷AtGLBl植物表达载体的构建及转化
2.2 RNAi∷AtGLBl载体的构建
2.3 转化农杆菌(GV3101)
2.4 拟南芥转化
3 拟南芥转化后的种子收获
4 拟南芥转化植株的筛选与移栽
5 拟南芥转化植株的鉴定
5.1 拟南芥转化植株的微量DNA提取
5.2 转基因拟南芥植株T1代的PCR检测
5.3 转基因拟南芥植株T2代的Kan鉴定
6 Northern杂交
7 拟南芥的种植
8 过氧化氢(H_2O_2)含量检测
9 乙醇脱氢酶(ADH)酶活检测
三、结果
1.重组载体的鉴定
1.1 pBS／AtGLBl的鉴定
1.2 pMD／AtGLBl的鉴定
1.2.1 菌落PCR鉴定
1.2.2 酶切鉴定
1.3 pZYI／AtGLBl／AtGLBl的鉴定
2 转化菌株的鉴定
3.转基因植株的获得
4 Northern杂交鉴定
5.过氧化氢的含量
6.乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性
四、讨论
第三章 体外过氧化氢对拟南芥的作用
一、前言
二、材料和方法
1 叶肉细胞原生质体的提取及处理
2 过氧化氢处理拟南芥叶片
三、结果
四、讨论
第四章 拟南芥血红蛋白1(AtGLBl)与过氧化氢的相互作用
一、前言
二、材料和方法
1.表达载体(pET32a／AtGLBl)的构建
1.1 载体准备
1.2 片断准备
1.3 连接
1.4 正确重组子的筛选
2.重组载体(pET32a／AtGLBl)转入表达宿主BL21(DE3)
3.AtGLBl的表达及纯化
3.1 重组基因在大肠杆菌BL21(DE3)中的表达
3.2 SDS—PAGE胶的制备及电泳
3.3 Ni-NTA柱层析纯化蛋白
3.4 透析
3.5 蛋白质浓度的测定
3.6 亲和层析柱的再生
4.血红蛋白和过氧化氢反应的检测
4.1 蛋白质的前处理
4.2 停流仪分析过氧化氢(H_2O_2)与氧合血红蛋白的反应
三、结果
1.重组载体的鉴定
2.重组全蛋白在大肠杆菌中的表达(如图)
3.过氧化氢(H_2O_2)与氧合血红蛋白的反应
四、讨论
第五章 低氧胁迫对拟南芥抗氧化系统的影响
一、前言
二、材料和方法
1.抗氧化酶的分析
2 抗坏血酸和谷胱甘肽的分析
三、结果
四、讨论
第六章 拟南芥血红蛋白1(GLBl)的亚细胞定位
一、前言
二、材料和方法
1 实验材料
2 实验方法
2.1 构建HBT-AtGLBl∷SGFP-NOS／pUC载体
2.2 基因枪转化
2.3 显微镜观察及图像采集
三、结果
1 构建载体
2 观察
四、讨论
第七章 总讨论
Reference
附录部分
发表及投稿文章
致谢
发布时间: 2006-03-27
参考文献
- [1].植物逆境相关基因的克隆、表达及功能分析[D]. 余涛.武汉大学2004
- [2].应力对植物生长行为的影响及其相关基因的表达[D]. 段传人.重庆大学2004
- [3].一种小G蛋白TaRAN1在植物细胞周期和发育过程中的功能研究[D]. 王昕.中国科学院研究生院（植物研究所）2004
- [4].植物和昆虫相互关系[D]. 彭金英.中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）2005
- [5].拟南芥植物硫肽激素基因的克隆及其在玫瑰茄细胞中的表达[D]. 谢秀祯.华南理工大学2005
- [6].提高人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子在植物中表达的策略研究[D]. 王彪.上海交通大学2007
- [7].过氧化氢在合作杨苗木诱导防御性反应中的作用[D]. 安钰.北京林业大学2008
- [8].H2S与钙信号互作增强植物铬耐受性的分子机制[D]. 方慧慧.山西大学2017
- [9].综合分析组学数据以构建植物基因结构注释与功能解析平台[D]. 易欣.中国农业大学2016
相关论文
- [1].植物钙调素结合蛋白激酶的基因分离、鉴定及生物学功能分析[D]. 马力.武汉大学2004
- [2].拟南芥NAD（H）激酶在非生物胁迫中的功能分析[D]. 柴茂峰.中国农业大学2005
- [3].一个新的拟南芥微管结合蛋白[D]. 王霞.中国农业大学2005
- [4].两种拟南芥65KDa微管结合蛋白的功能分析[D]. 毛同林.中国农业大学2005
- [5].烟草钙依赖型蛋白激酶生化及表达分析[D]. 张美.武汉大学2005
- [6].水稻microRNA和其它相关小分子RNA的克隆鉴定[D]. 鲁玉柱.武汉大学2005
- [7].血红蛋白与活性氮氧化合物相互作用及其类酶催化机理的研究[D]. 李得加.武汉大学2005
- [8].诱导型激活拟南芥突变体库的构建以及AtCRK3生化、表达分析[D]. 杜伟.武汉大学2005
- [9].蚕豆保卫细胞质膜钙通透性通道渗透调节机制研究及拟南芥TPC1基因的克隆与鉴定[D]. 张伟.中国农业大学2005
- [10].拟南芥UPRIGHT ROSETTE（URO）基因调控植株形态结构建成的研究[D]. 袁政.中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）2005