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硕士论文-条斑紫菜6-磷酸海藻糖合成酶基因(PyTPS)的克隆、遗传转化及与其它藻类TPS 基因的比较遗传学研究下载

时间:2019-07-06 09:30 作者:admin

硕士论文-条斑紫菜6-磷酸海藻糖合成酶基因(PyTPS)的克隆、遗传转化及与其它藻类TPS 基因的比较遗传学研究下载

资料简介硕士论文-条斑紫菜6-磷酸海藻糖合成酶基因(PyTPS)的克隆、遗传转化及与其它藻类TPS基因的比较遗传学研究,共84页,41010字摘要海藻糖是一种广泛存在于自然界中的非还原性双糖。

研究表明它与生物体抗干旱、盐碱、低温等逆境的能力有关;将大肠杆菌和拟南芥的海藻糖合成酶基因导入植物,可以提高植物抗干旱、抗盐碱的能力。 但对生活于海边潮间带、具有高度抗盐、抗旱能力的海藻的海藻糖合成酶基因(TPS)的克隆和遗传转化迄今尚未见任何报道。

本实验室从条斑紫菜中克隆了海藻糖合成酶基因(PyTPS),获得了其核DNA和cDNA序列,二者都为2727bp,没有内含子。 将对应的蛋白质序列与其它物种的聚类分析得知,PyTPS与水稻TPS(OsTPS,_475716)和拟南芥TPS(AtTPS5,AccessionNo..NP_567538)的同源关系最近(约40%)。

构建了PyTPS基因原核表达载体pET22b-PyTPS,并将其在大肠杆菌BL21中进行了表达;构建了真核表达载体pCAMBIA2300-PyTPS,并将其通过农杆菌介导法转入水稻品种TP309,经过抗生素筛选和PCR检测后,得到201个T0代转基因植株系。 经扩繁、筛选、鉴定,得到131个T1代转基因株系,经过8‰的NaCl盐溶液筛选和分子检测后,共得到78株阳性的植株,分别来自27个株系。 经进一步扩繁、筛选、鉴定,得到三个较纯合的T2代转基因株系;其PCR检测和Southern杂交检测都呈阳性,表明PyTPS基因已整合到这些转基因株系中。 对它们的抗盐性测定表明,它们的抗盐性较对照有明显提高。

随后,利用同源克隆的方法从来自红藻、褐藻及绿藻的七种海藻(海带、坛紫菜、龙须菜、角叉菜、礁膜、浒苔、孔石莼)的基因组DNA中克隆了它们的TPS基因,它们DNA序列与条斑紫菜的大小完全一样,均为2727bp。 用DNAMAN软件进行比较分析发现这八种海藻的TPS基因DNA序列的一致性高于94%;而它们氨基酸序列的一致性高于97%,推测它们的功能可能也是相似的。

将推导出的各自的氨基酸序列提交到PSIPRED蛋白质结构预测服务器进行二级结构的预测,发现除了坛紫菜以外,其它七种海藻的TPS二级结构间差异很小。 选取海带的TPS基因(LjTPS),也构建了其原核表达载体pET22b-LjTPS,发现它在大肠杆菌BL21中表达出的蛋白的大小与pET22b-PyTPS表达出的蛋白大小一样.将获得的八种海藻的TPS与其它物种的TPS进行了氨基酸序列比对时,发现与其它物种间的一致性较低,其中一致性最高的是水稻和拟南芥,他们与海藻TSP氨基酸序列的一致性达到40%,一致性次之的是酵母的TSP,他们的一致性只有27%左右;最低的是与大肠杆菌的EcOtsAB的一致性,他们的一致性仅有20%左右。 在对上述的TPS基因的(G+C)含量进行分析时,发现海藻TPS基因的(G+C)含量都为60%左右,远远高于水稻、拟南芥、酵母和大肠杆菌。

关键词:海藻TPS基因的克隆和比较研究,条斑紫菜,耐盐性,目录摘要………………………………………….iAbstract..iii第一部分文献综述...11植物基因组学研究……..结构基因组学………..功能基因组学………..比较基因组学………..海藻的基因组学研究.626-磷酸海藻糖合成酶基因(TPS)的研究概况…………….海藻糖的生物学功能海藻糖的代谢途径及其相关基因………………..磷酸海藻糖合成酶基因(TPS)与植物抗盐性的研究..14第二部分第三部分选题依据和意义………………20研究内容……21第一章条斑紫菜6-磷酸海藻糖合成酶基因(PyYPS)的克隆和功能研究…...211材料……………….…...海藻材料……………菌株和质粒…………培养基………………试剂主要仪器……………用作转PyTPS基因的水稻品种………242方法…基因的分段克隆、测序……….的cDNA序列的获得………….二级结构的预测...…………..基因在大肠杆菌BL21中的表达………………..基因转化水稻品种TP309…….代纯合转基因植株的鉴定………..323结果与分析………….基因的克隆及序列分析………的cDNA序列的获得...............的二级结构的预测……………基因在大肠杆菌BL21中的表达……………….基因转化水稻品种TP309…….代纯合转基因植株的鉴定………..464.讨论...47第二章八种海藻TPS基因的初步比较..491材料...49海藻材料…………………..492实验方法……………..七种海藻TPS基因的克隆…………...用DNAMAN对获得的八种藻类的TPS基因进行分析…八种海藻TPS蛋白的二级结构的预测…………………..海藻TPS基因与其他物种的TPS基因的比较………..海藻TPS基因(G+C)含量与其他物种的TPS基因(G+C)含量的比较….503结果…………………………………….七种海藻TPS基因的克隆…………..用DNAMAN对获得的八种海藻的TPS基因进行分析...八种海藻TPS蛋白的二级结构的预测与比较………………..海藻TPS基因与其他物种的TPS基因的比较………..海藻TPS基因与其他物种的TPS基因的(G+C)含量比较………………594讨论…………………………….60第四部分结论…………………62参考文献…………………….63致谢………………………….70导师组意见学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书。