甘蔗SPS家族基因表达分析及SPSⅢ可变剪接的研究

摘要

蔗糖磷酸合成酶是蔗糖代谢中的关键酶之一。本研究涉及甘蔗SPS家族基因表达分析及SPSⅢ选择性剪接的研究2个方面的内容。
　　 1、以福农95-1702（高糖）和ROC-5（低糖）这两个甘蔗品种为实验材料，采用实时荧光定量PCR测定出蔗糖磷酸合成酶基因家族（SPSⅠ、SPSⅡ、SPSⅢ、SPSⅣ、SPSⅤ）的相对表达量。测定时期为甘蔗糖分积累期早期、中期和后期；测定组织部位为甘蔗未展开幼叶、第三功能叶和不同部位的蔗茎。定量PCR结果显示：
　　 在甘蔗糖分积累期的不同阶段，蔗糖磷酸合成酶家族基因各成员在两个品种的不同组织部位中绝大多数表现为差异极显著，少数表现为差异显著，极少数表现为差异不明显。此外，在甘蔗糖分积累期，蔗茎中蔗糖磷酸合成酶基因的相对表达量早期处于较高水平，随后逐渐降低。而在主要光合组织中，蔗糖磷酸合成酶基因的相对表达量一直保持较高水平。
　　 2、两个甘蔗品种的蔗茎中蔗糖含量增加最明显的部位是第9、14节。茎第18节中蔗糖含量的相对增加量在低糖品种明显高于高糖品种。
　　 3、根据NCBI中EU278617序列设计引物，将甘蔗SPSⅢ基因外显子8～11片段克隆到载体，通过定点突变获得缺失突变体。将缺失突变成功的基因片段连接至载体pBI121，成功构建来了4种植物表达载体。通过农杆菌介导的方法转化模式植物拟南芥，实验进入抗性苗筛选阶段。为研究甘蔗SPSⅢ基因第9外显子缺失这种剪接模式做好了前期准备。

目录

文摘

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中文文摘

绪论

一、研究背景

二、可变剪接的研究进展

1.可变剪接及其普遍性

2.剪接过程及可变剪接类型

3.可变剪接的调控

4.可变剪接的意义

5.可变剪接研究策略

三、荧光定量PCR技术

1.荧光定量PCR中基本概念

2.荧光定量PCR化学原理

3.荧光定量PCR.数据分析

4.荧光定量PCR应用

四、本研究的目的与意义

第一章 甘蔗SPS家族基因的表达分析

第一节 前言

第二节 材料与试剂

1.2.1 植物材料

1.2.2 主要试剂

第三节 实验方法

1.3.1 甘蔗叶与茎总RNA的提取

1.3.2 甘蔗叶与茎cDNA-链的合成

1.3.3 甘蔗SPS家族基因表达量测定

1.3.4 甘蔗SPS家族基因表达差异分析

第四节 结果与分析

1.4.1 甘蔗叶和茎总RNA的提取及质量检测

1.4.2 real-time PCR反应条件的优化和引物评估

1.4.3 甘蔗SPS家族基因的表达差异分析

第五节 讨论

第二章 甘蔗SPSⅢ基因片段的中间缺失突变体构建

第一节 前言

第二节 材料与试剂

2.2.1 菌种与质粒

2.2.2 主要试剂

第三节 方法

2.3.1 甘蔗SPSⅢ8-11片段的克隆

2.3.2 SPSⅢ基因片段中间缺失突变的设计

2.3.3 中间缺失突变体SPSⅢ8-11.A/B的构建

2.3.4 中间缺失突变体SPSⅢ8-11-C的构建

第四节 结果与分析

2.4.1 甘蔗SPSⅢ8-11片段的克隆

2.4.2 中间缺失突变体SPSⅢ8-11-A/B的构建

2.4.3 中间缺失突变体SPSⅢ8-11-C的构建

第五节 讨论

第三章 甘蔗SPSⅢ基因中间缺失突变的表达分析

第一节 前言

第二节 材料与试剂

3.2.1 植物材料

3.2.2 主要试剂

3.2.3 菌株与质粒

第三节 方法

3.3.1 甘蔗SPSⅢ基因不同缺失片段植物表达载体的构建

3.3.2 转化农杆菌GV3101

3.3.3 转化拟南芥

第四节 结果与分析

3.4.1 甘蔗SPSⅢ基因片段植物表达载体构建

3.4.2 农杆菌转化子的鉴定

3.4.3 拟南芥抗性苗的筛选

第五节 讨论

第四章 结论

附录1 符号缩略表

附录2 常用溶液配方

附录3 MS培养基配方

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历