S1DNMT2基因RNAi表达载体构建及其功能分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xbh0820
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
植物在生长发育过程中可能受到一定的生物胁迫与非生物胁迫。植物响应非生物胁迫时发生一系列生理生化反应,以适应不同的环境变化。DNMTs是植株DNA甲基化过程中重要的甲基转移酶。目前关于植物体内DNA甲基过程中DNMT2的作用机制和功能性分析实验研究较少,因此,研究DNMT2基因在植物生长发育过程中或植物抗逆性过程中的功能和作用,对提高作物抗性和品质具有重要意义。本文以模式植物番茄(Solanum lycopersicum)为实验材料,通过NCBI数据库比对获得11种物种中DNMT2蛋白的氨基酸序列,然后通过DNMAN软件进行蛋白质保守域的分析,发现这些氨基酸序列具有相对比较保守的蛋白结构域。对这11种蛋白质氨基酸序列进行进化树分析和DNA甲基化结构域分析,结果表明番茄SlDNMT2蛋白与马铃薯St DNMT2蛋白的亲缘关系较近,同源性高达95.54%。同时构建SlDNMT2的多个植物表达载体进行一系列生理生化分析。首先,构建表达绿色荧光蛋白的融合表达载体p ART27-SlDNMT2-e GFP观察SlDNMT2蛋白的亚细胞定位情况,结果表明SlDNMT2蛋白定位于细胞核中。利用植物基因工程技术和RNAi干扰技术,构建RNAi转基因表达载体p BI121-SlDNMT2-si RNA,并通过农杆菌介导的侵染法,侵染番茄野生型(AC)受体,进而通过植物组织培养技术与分子生物学技术,最终成功得到转基因阳性植株,并利用Real-time PCR技术确定RNAi转基因植株中SlDNMT2基因已被下调。高盐、重金属污染以及干旱是影响植物生长发育的重要环境因素,为此我们分析了高盐、重金属以及干旱条件下转基因植株的生长发育状态。首先,我们分析了200 mmol/L Na Cl和300 mmol/L甘露醇胁迫处理条件下,野生型与转基因番茄植株的生长状态,结果发现在200 mmol/L盐胁迫和300 mmol/L甘露醇处理条件下,野生型番茄(AC)的生长发育的状态都比转基因植株更好,且鲜重具有显著性差异,这说明SlDNMT2 RNAi转基因植株对盐胁迫和甘露醇胁迫较敏感。其次,我们还分析了SlDNMT2 RNAi转基因植株在不同二价重金属离子胁迫条件下的生长发育情况,结果发现在Zn2+胁迫条件下,RNAi转基因植株生长状态较差,该结果表明RNAi转基因植株对Zn2+抗性较低。但是,在Fe2+胁迫条件下,RNAi转基因植株的根系较野生型番茄(AC)植株更发达,RNAi转基因植株根的总数目较野生型番茄(AC)更多,该结果表明RNAi转基因植株的根系对Fe2+抗性较高。最后,我们将土培种植的野生型番茄和SlDNMT2 RNAi转基因植株共同干旱处理10 d,结果发现转基因植株的生长状态与野生型相比更差,叶片卷曲程度更为严重,该实验结果进一步验证:与野生型番茄相比,RNAi转基因植株较不耐旱。进一步通过显微镜观察RNAi转基因植物和野生型植物叶片中气孔的数目,结果发现转基因植株叶片中气孔的分布较野生型更密集,这一结果说明:RNAi转基因植物不耐旱的原因可能与叶片中气孔数目的增多有关。据报道,拟南芥中TINY1基因、SAG1基因可能参与响应干旱胁迫,我们利用半定量技术分析了他们在番茄植株中的同源基因Sl TINY1、Sl SAG1的表达情况,结果显示:与野生型相比,Sl SAG1基因在转基因植株中的含量没有明显变化;但是Sl TINY1基因在转基因植株中的含量下调了。通过以上结果和数据分析发现SlDNMT2基因可能参与植物应对胁迫环境的应答途径,但是,具体调节机制有待后续进一步探究。该文为进一步分析SlDNMT2基因在DNA甲基化过程中的功能作用奠定了良好的科学基础,对进一步探究植物体内DNA甲基转移酶DNMT2基因作用的分子机制具有重要意义。为进一步研究遗传育种和改良作物以及植物对逆境胁迫的抗性提供了科学依据和实验基础。
其他文献
观光农业的出现与发展是"绿色经济"大背景下自然选择的结果。就如何建设一个环境共生与文化互融的生态型休闲观光园进行了规划和设计方面的探讨,以沛县湖西农场为例,提出了相
1982年11月,上海市人民政府决定在闵行工业区开辟新型的经济技术开发区。这是全国最早的经济技术开发区。开发区占地2.13平方公里,南北纵深2公里,东西横贯1.2公里,计划中,工
在新的经济环境下,财务管理的理念和目标将发生一系列的变化。财务管理理念将更加突出'以人为本',财务管理目标将趋向于企业价值最大化和协调利益相关者的利益分配。
间充质干细胞源性外泌体(MSC-exosomes)是间充质干细胞在生理或者病理状态下分泌的直径在40-100 nm的同质性膜囊泡。M SC-exosomes含有大量且种类繁多的蛋白质和miRNA等生物
为全方位、多角度培育学生的生物科学素养,通过采取固化理论探究,夯实学生生物科学素养培育基础;强化实验探究,加大学生生物科学素养培育推力;深化课外探究,扩展学生生物科学
合成孔径雷达(SAR)差分干涉测量(D-InSAR)是利用SAR图像的相位信息提取地表沿雷达视线向的形变信息的一种有效手段.该文阐述D-InSAR的基本原理,分析该技术在地震监测、火山研
为了探讨不同背景大学生骑乘共享单车运动满意度的情形。以苏州大学学生为调查研究对象,共发出问卷550份,回收有效样本为507份,调查问卷经统计分析与讨论有以下发现:1)男生与
评剧是从河北唐山走向全国的中国第二大剧种,它已历经了百余年的历史沧桑。而评剧与电影的结合却成了评剧这一剧种新名的奠基。“十七年”时期的评剧电影有:《小姑贤》《秦香莲》《刘巧儿》《三勘蝴蝶梦》《东风第一枝》《丝线姻缘》和《花为媒》。每一部评剧电影都从各自不同的角度出发进行着带有革命性质的抵制或者反抗,这是时代赋予的艺术作品的生命与灵魂。在这些电影中既有表现家庭成员之间的矛盾以求得启发民众思想解放的作
本研究设计与实现了迅速、简便的在线太湖水质监测中GPS位置信息的自动获取与实时显示技术系统,为各级政府、研究机构提供及时的太湖水质情报和数据。通过对GPS通信协议NMEA-
国产丙硫苯咪唑对朱鹮幼鸟消化道寄生蠕虫的驱虫试验刘世修,席永梅,王跃进陕西省动物研究所西安710032陕西省洋县朱保护观察站丙硫苯咪唑是本世纪70年代合成的一种广谱、高效、低毒的驱