40000字硕士毕业论文一种植物高山游离芥菜的基因功能分析

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：40000字

论点：胁迫,植物体,基因

论文概述：

结合本实验结果和国内外对于CBF基因家族的研究，针对高山离子芥CbCBF4基因可能存在的生物功能，在后续实验中需要进一歩进行设计和研究。

论文正文：

第一章导言

1.1植物对低温胁迫反应的生化和分子生物学机制
环境胁迫是对植物生存造成一定压力的外部因素，因为植物生活的生活环境不适合植物完成正常的生活活动。植物遭受的环境胁迫主要分为低温胁迫、高温(干旱)胁迫、盐胁迫等。

1.1.1.1低温胁迫
低温胁迫可分为两种类型:冻害和冷害O冻害是指低温低于(TC)对植物造成的伤害。冷损害是0℃以上的低温对植物造成的损害。冻害会导致细胞膜发生相变，从而导致细胞膜流动性下降，细胞冻结，细胞质膜脱落。冷损伤(Cold damage)是由细胞膨胀引起的细胞裂解对细胞造成的损伤，影响植物的正常生活活动。

1.1。1.2高温胁迫
高温胁迫也称为热损伤，是由植物生存环境的高温造成的。热损伤可导致蛋白质变性、质膜损伤和细胞脱水，因此高温胁迫往往伴随干旱胁迫。不同的植物对高温有不同的耐受性，同一植物的不同组织和器官可以承受不同的温度。一般来说，耐高温:根
1.1.1.3盐胁迫
盐胁迫会对植物形态造成损害，导致植物叶片脱落、花枯萎和根坏死，同时也会对植物的生理生化机制造成一定的损害，影响植物的正常代谢，如水分代谢。

1.1.2低温胁迫下的植物损伤
当植物受到低温胁迫时，氧气利用率降低，大量氧气沉积在体内，并通过新陈代谢转化为活性氧等有害物质(AOS)(龚敏等人，1998)。这些物质肌动蛋白(Actin)引起膜脂质过氧化，从而降低膜蛋白活性，改变膜构象，从而造成细胞膜损伤，对植物细胞造成氧化损伤，对细胞骨架造成损伤，光合作用和相关信号反应障碍(Sharma P，Sharma N，DeswalR)。一系列的反应阻碍了新陈代谢中能量和物质的合成，消耗的不仅仅是合成，还会使植物长时间饥饿并对身体造成伤害。随着温度降低，水分子的粘度和结晶增加，水分子的扩散速率进一步降低，导致盐的溶解度降低，CO2和其他气体的溶解度增加，植物细胞液的酸碱度增加。低温危害会导致水分传输路径被阻断，根到叶的供水不足，导致叶细胞失水，进而导致渗透胁迫、细胞质膜和细胞骨架受损以及气体交换受阻，从而影响正常的生命代谢活动。体内生物大分子的合成和结构变化导致细胞功能丧失，有害物质大量积累，并严重影响细胞器的结构和功能(Levitt J .，1980)。莱昂斯的“质膜相变”理论(1973)认为，低温对植物的伤害首先改变了脂质流动双层膜的膜相，使其双层结构逐渐弯曲并转变为六方晶体N (Hexagon II)，从液晶状态转变为凝胶状态。膜相的变化抑制细胞膜的正常功能，而构象变化影响膜的稳定性，使蛋白质解聚并引起膜融合(SteponkusPL，1993)。

第二章实验材料和方法

2.1实验材料

高山离子芥愈伤组织来自去分化植物体。成功分化的愈伤组织每三周在2rc培养箱中黑暗培养一次。培养基(酸碱度:5.8)为:培养基+3%蔗糖+0.8%琼脂+0.5毫克/升2，4-脱氧核糖核酸+0.5毫克/升LMG/升6-钡+0.5毫克/升NAA。将离子芥愈伤组织的继代培养物转移到液体培养基(MS+3%蔗糖+0.2毫克/LKT+0.2毫克/L6-巴+0.2毫克/LNAA)中，每8-9天在2rC培养箱中继代培养一次。

2.1.2菌株大肠杆菌
DH5a、大肠杆菌BL21、农杆菌GV3101。

2.1.3载体
PMD18-T载体产生
Takara公司，原核表达用pGEX4T-3载体，Pdest-17，Pdest-15载体，Pet30，Pet28载体，真核表达载体pEarleyGatel04。

2.1.4其他材料
2rC，烟草。边沁植物在14h光照周期和lOh黑暗环境下生长5-6周。

第三章实验结果...........................................28-40
3.1 cbcbcbcbcb F4基因全长cDNA及其分析...........................................28-34
3 . 1 . 1 cbcbcbcbcbf 4基因5 \'种族...........................................28-29
3 . 1 . 2 CBC bf4基因编码蛋白质的结构特征...........................................29-32
3 . 1 . 3 cbcbcbcbcbf 4基因氨基酸序列与...........................................32-34
CBCBCBCBCBF 4基因CDS功能区的原核表达...........................................34[/溴/] 3.3高山离子芥CBCBCBCBCBF4基因对低温胁迫的响应...........................................高山离子芥34-37
3.4 CbCBF4基因对盐胁迫的响应...........................................37-38[/溴/] 3.5高山离子芥CBCbCBF4基因的亚细胞定位...........................................38-40
第四章讨论了...........................................40-42
4.1高山离子芥CbCBF4基因调节植物的抗寒性...........................................40-41
4.2 CbCBF4基因调控高山离子芥植株抗旱性...........................................41
4.3前景规划和前景...........................................41-42

结论

基于本实验结果和国内外对CBF基因家族的研究，有必要在后续实验中设计和研究高山离子芥cbcbcbcbcbcbcbf 4基因可能的生物学功能。
首先，用纯化的CBCBCBCBCf4基因蛋白制备抗体，用蛋白质印迹法研究aCSF4在低温胁迫、盐胁迫、高温胁迫和干旱胁迫下翻译水平的调控。
其次，筛选了基因功能缺失的拟南芥突变体，并通过补充CBCBCBF4基因的性状，从遗传学角度进一步证明了CBCBCBF4更特异的生物学功能。
最后，利用免疫共沉淀(CoIP)技术筛选了离子芥属植物中可能与cbcbcbf 4蛋白相互作用的其他蛋白，为基因相互作用研究做准备。