不同土壤粒径条件下长春花CesA基因的克隆与表达规律研究

论文摘要

本实验以长春花幼叶为材料，探讨不同土壤粒径下，长春花叶片中与细胞壁合成相关的纤维素合成酶基因（CesA）表达规律。不同的土壤粒径对土壤空间及承载土壤溶液、水分、无机离子的影响不同。通过RT-PCR获得了473bp的CesA基因cDNA片段，Northern blotting结果表明不同的土壤粒径影响叶片中CesA基因的表达，在干旱胁迫条件相同的条件下，土壤粒径为60％A+40％B和40％A+60％B时的CesA基因表达较强，而在其它土壤粒径条件下表达差别不明显。此为，本研究分析了内源激素对纤维素合成酶基因的表达规律的影响，并进一步研究不同土壤环境下植物细胞壁的生物合成，及对培育抗土壤机械阻力的品种有重要的理论意义。具体结果如下：1．不同处理条件，土壤粒径和土壤紧实度，以及土壤含水率不同。2．以不同土壤粒径调控下的长春花叶片为材料，用TRIZOL法提取RNA，通过RT-PCR法，获得了473bp的CesA基因的cDNA片段（注册号EF547376），进行Blast比对的结果表明：与桉树的CesA4（DQ014508.1）和大麦的CesA3（AY483151.1）基因的同源性为99％。3．运用灵敏度强，特异性高的RNA作为探针进行Northern杂交，探讨不同的土壤粒径条件下长春花叶片中细胞壁的纤维素合成酶基因的表达特征。结果表明：在相同的土壤粒径下，干旱胁迫下的CesA基因的表达要比正常水分条件下弱；在土壤粒径不同而干旱胁迫条件相同CesA基因表达不同，即在干旱胁迫条件下60％A+40％B和40％A+60％B的土壤粒径下CesA基因表达较强，与在正常的水分条件下表达差别不明显。4．分别提取不同土壤粒径调控下的长春花叶片内源性激素ABA、IAA、GA，分析其变化规律。5．推测不同土壤粒径调控下长春花叶片内源性激素变化规律与CesA基因表达规律的相互关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 长春花
• 1.2 土壤粒径对土壤物理性状的影响
• 1.2.1 对土壤渗透性能的影响
• 1.2.2 对土壤容重的影响
• 1.2.3 对土壤通气和持水性质影响
• 1.2.4 对紧实度的影响
• 1.2.5 对土壤机械阻力的影响
• 1.3 土壤粒径调控对植物生长的影响
• 1.3.1 对根的影响
• 1.3.2 对植物地上部分的影响
• 1.3.3 对机械阻力的感知和信号的传递的影响
• 1.4 植物纤维素合成酶基因和纤维素的生物合成过程
• 1.4.1 纤维素合成酶基因 CesA基因的发现与发展
• 1.4.2 纤维素合成酶基因 CesA基因的结构与功能
• 1.4.3 纤维素的生物合成需要多个纤维素合成酶基因的共同参与
• 1.4.4 植物纤维素参与细胞壁的生物合成途径
• 1.5 课题研究的目的与意义
• 2 材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验药品及试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 土壤粒径及含水量的测定
• 2.2.4 RNA提取
• 2.2.5 cDNA的制备
• 2.2.6 RT-PCR的准备
• 2.2.7 PCR产物的回收
• 2.2.8 基因克隆
• 2.2.9 测序
• 2.2.10 Northern 杂交
• 2.2.11 植物内源激素的检测
• 3 结果与分析
• 3.1 不同处理对土壤物理性状的影响
• 3.1.1 不同处理对土壤粒径的影响
• 3.1.2 不同处理对土壤紧实度的影响
• 3.1.3 不同处理土壤含水率的影响
• 3.2 CesA基因的克隆
• 3.2.1 RNA提取电泳检测结果
• 3.2.2 RI-PCR电泳结果及分析
• 3.2.3 基因克隆重组质粒 PCR检测结果
• 3.2.4 CesA基因序列分析
• 3.3 Northern杂交结果分析
• 3.4 植物内源激素的检测结果与分析
• 4 结论
• 4.1 不同处理对土壤粒径及其他土壤物理特性的影响
• 4.2 不同土壤粒径对纤维素合成酶基因表达规律的影响
• 4.3 不同土壤粒径调控对植物内源激素含量的影响
• 4.4 不同土壤粒径对植物内源激素变化和纤维素合成酶基因表达规律的影响
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢