导读:本文包含了缺铁胁迫基因论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:赤霉素,缺铁,基因,杜梨,转录,海棠,小金。
缺铁胁迫基因论文文献综述
翟丽红[1](2019)在《大豆(Glycine max)响应缺铁胁迫的生理变化及基因表达研究》一文中研究指出大豆(Glycine max L.)是重要的经济作物,是世界性五大主栽作物之一。铁(Fe)是绝大多数生物的重要营养物质,铁胁迫对植物的生长发育有不利的影响。在大豆生长发育过程中,铁元素的供应直接影响大豆的产量与品质。本研究选取多个品种大豆进行缺铁胁迫处理,分析其表型变化、生理指标、抗氧化酶活性、部分铁代谢相关基因的表达变化,选取黑农51和绥农37进行转录组测序,研究结果如下:1.与对照相比,缺铁处理不同品种大豆的铁含量、叶绿素含量下降、抗氧化酶活性增高,各品种的上述指标变化幅度较大,表明供试的大豆各品种之间存在较为明显的缺铁胁迫耐受性差异。缺铁处理对供试品种大豆株高的影响较小,与对照相比差异不显着(P<0.05);缺铁处理导致供试品种主根长及侧根数增加,其中东农54、黑农53及合农75与对照差异显着(P<0.05)。2.缺铁处理导致除绥农31外的各供试大豆品种培养液pH值降低,与对照差异不显着(P<0.05);缺铁处理的黑农51、绥农37、合丰51、绥农36及合丰47大豆根部的FCR活性增加,其中黑农51与对照差异显着(P<0.05)。溴甲酚紫染色表明缺铁处理的大豆根部有明显的酸化现象;有机酸测定结果表明,缺铁处理的绥农37及黑农51根部有机酸含量增加,包括酒石酸和柠檬酸,草酸,甲酸及丙酮酸。结果表明,缺铁引起的大豆根际酸化与FCR活性和有机酸分泌的增加有关。3.对缺铁耐受品种绥农37和缺铁敏感品种黑农51进行了比较转录组分析。共获得88648个转录本序列和3188个差异表达基因,其中上调基因1313个,下调基因1875个。差异表达基因主要参与细胞功能、结合和催化功能、细胞过程和代谢过程。这两个品种受缺铁影响的表现差异在光合作用途径中最为显着。4.对不同品种大豆的基因表达定量分析结果表明:H~+-ATPase基因在绥农31中受缺铁诱导上调表达;bHLH47基因在绥农37及东农54中受缺铁胁迫诱导上调表达,在绥农37中表达量最高;RIP1基因在绥农31及东农54中受缺铁胁迫诱导上调表达。(本文来源于《哈尔滨师范大学》期刊2019-06-01)
谢昶琰,金昕,李岩,石晓倩,刘慧冉[2](2019)在《缺铁胁迫对杜梨幼苗生理及铁吸收和转运相关基因表达的影响》一文中研究指出[目的]本文旨在探讨缺铁胁迫下杜梨幼苗铁素吸收与转运相关生理生化特性和相关基因时空表达的差异,为解决梨树生产中极易产生的缺铁黄化问题提供理论依据。[方法]以杜梨幼苗为试材,采用全根及分根水培法,设置正常供铁(40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe)及缺铁(0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为-Fe)、分根供铁(1/2根供40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA、1/2根供0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe SR和-Fe SR)处理,研究铁素对杜梨幼苗的根系形态、质外体铁、有机酸含量等及相关基因表达的影响。[结果]处理12 d时,-Fe、+Fe SR和-Fe SR处理的总根长分别是相应处理0 d的1.76、3.02和3.20倍;不同铁处理根际pH值随时间的上升趋势均比+Fe处理缓慢;Fe~(3+)还原酶活性随不同铁处理时间先增强后下降;缺铁处理下根和叶中有机酸含量始终高于正常供铁处理。缺铁处理下铁吸收和转运相关基因表达显着上调,并随时间呈不同的变化规律,其中根系IRT1、FRO2、HA7基因2 d即显着上调表达,NRAMP1在中、后期(6 d)显着上调表达;CS1、CS2和NAS1在根系和叶片均表达,而NAS2和FRD3仅在根系表达;YSL3仅在叶中表达,且在8 d时显着上调表达。[结论]缺铁胁迫显着改变杜梨的根系形态,根系铁吸收相关的基因表达加强,根系还原能力提高;同时,调控有机酸类物质合成和转运的基因也上调表达,有利于促进铁螯合物由根系向地上部转运。(本文来源于《南京农业大学学报》期刊2019年03期)
郭献平,吴中营,王东升,张四普,牛佳佳[3](2017)在《杜梨根系铁吸收关键基因生物信息学分析及缺铁胁迫对其表达的影响》一文中研究指出为了探究缺铁胁迫对杜梨根系铁吸收关键基因表达的影响,对杜梨根系铁吸收关键基因叁价铁还原酶(Pb FRO2)基因和铁转运蛋白(Pb IRT1)基因的氨基酸序列进行了多重序列比对和进化树分析;采用改良的Hoagland营养液水培杜梨的方法,研究了缺铁胁迫对杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1基因相对表达量以及根系铁和锌含量的影响。结果表明,Pb FRO2蛋白具有还原酶特性,Pb IRT1蛋白属于二价金属离子转运蛋白家族—ZIP家族;缺铁胁迫9 d内,杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1的表达量整体上呈现出先升高后降低的趋势,胁迫3 d表达量达到最高点且与对照(加FeEDTA)差异显着;缺铁胁迫30 d,杜梨根系中铁含量比对照降低77.46%,而锌含量提高1 139.40%。综上可知,缺铁胁迫可诱导杜梨根系铁吸收关键基因表达量升高,进而促进二价金属离子转运蛋白的活性提高。(本文来源于《河南农业科学》期刊2017年08期)
李建福[4](2015)在《缺铁胁迫下柑橘菌根共生体酚类物质及其关键基因研究》一文中研究指出丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌是一种古老的球囊菌门真菌,能与70%-90%的陆生植物形成互惠共生体,促进宿主植物对水分和矿质营养的吸收,显着改善植物的营养状况,明显增强植物的抗逆境能力。柑橘根系短、根毛稀少、甚至不生根毛,根系无法接触根际以外大部分的土壤,这成为根系吸收矿质营养的重要限制因子,因此,柑橘很大程度上依赖AM真菌得以维持柑橘的正常的营养水平。柑橘是一类对缺铁(Fe)非常敏感的果树,生产上由于土壤环境等因素频频出现缺Fe现象。柑橘缺Fe可以提高酚类物质的含量,促进Fe的运输。然而,缺Fe胁迫下,AM真菌诱导的酚类物质与Fe营养之间的关系未曾报道。本论文是在缺Fe胁迫条件下,以枳和红橘为供试植株,接种AM真菌地表球囊霉Glomus versiforme(G.versiforme),探讨AM真菌对枳(Poncirus trifoliata L.)和红橘(Citrus reticulate Blanco)根系酚类物质积累与分泌、酚类物质合成关键基因pal1表达的影响;克隆pal1基因及生物信息学分析,以期为AM真菌在柑橘上的利用和柑橘转基因工程育种提供一定的理论依据。本研究获得的主要结果如下:1.以G.versiforme为供试菌剂接种于枳和红橘幼苗上进行盆栽沙培试验,比较枳和红橘根系菌根侵染状况。结果表明,缺Fe和正常供Fe处理组的枳根系侵染率分别为29.0%和37.5%,菌丝密度分别为2.2±0.3 m·g-1和1.6±0.1m·g-1;缺Fe和正常供Fe处理组的红橘根系侵染率分别为39.5%和41.2%,根际菌丝密度分别为4.1±0.4 m·g-1和3.6±0.1 m·g-1。2.接种G.versiforme显着促进了枳和红橘植株的生长发育。在正常供Fe条件下,接种处理组枳和红橘植株地上部分生物量、地下部分生物量及总生物量分别为0.58±0.05 g DW/株、0.25±0.04 g DW/株、0.83±0.08 g DW/株和1.18±0.02g DW/株、0.55±0.03 g DW/株、1.73±0.08 g DW/株;在缺Fe条件下,接种处理组枳和红橘植株地上部分生物量、地下部分生物量及总生物量分别为0.37±0.01 g DW/株、0.21±0.05 g DW/株、0.58±0.03 g DW/株和1.03±0.01 g DW/株、0.47±0.05g DW/株、1.50±0.03 g DW/株,均显着高于对照组。3.接种G.versiforme显着提高了枳和红橘植株根系高铁还原酶(FCR)和苯丙氨酸解氨酶(pal)的活性。在正常供fe条件下,枳根系接种处理组fcr和pal的活性分别为10.47μmol·g-1h-1和120.80u·g-1fw,较未接种的分别提高了109.0%和20.8%;红橘根系接种处理组fcr和pal的活性分别为10.32μmol·g-1h-1和167.40u·g-1fw,较未接种的分别提高了84.0%和35.4%。在缺fe条件下,枳根系接种处理组fcr和pal的活性分别为17.63μmol·g-1h-1和138.0u·g-1fw,较未接种的分别提高了132.0%和27.3%;红橘根系接种处理组fcr和pal的活性分别为11.32μmol·g-1h-1和296.80u·g-1fw,较未接种的分别提高了52.0%和106.9%。4.接种g.versiforme显着增加了枳和红橘植株根系分泌物总酚的含量。在正常供fe条件下,枳和红橘根系接种处理组的总酚含量较未接种的分别提高了49.3%和91.8%;在缺fe条件下,枳和红橘根系接种处理组的总酚含量较未接种的分别提高了44.1%和44.0%。5.接种g.versiforme对枳和红橘植株根系分泌物酚类物质组分和含量均有一定的影响,但影响程度存在差异。接种g.versiforme的枳根系分泌物中咖啡酸、绿原酸、肉桂酸、香豆酸、没食子酸、原儿茶酸和丁香酸的含量,较未接种增加了3.75倍、0.33倍、0.67倍、0.33倍、0.5倍、0.71倍和0.43倍,但是,根皮素和水杨酸未检测出来;接种g.versiforme的红橘根系分泌物中香豆酸、阿魏酸、根皮苷、水杨酸、丁香酸和香草醛的含量,较未接种增加了1.4倍、0.67倍、0.67倍、2.44倍、0.71倍和1.0倍,但是,咖啡酸、肉桂酸、根皮素和香草醛未检测出来。6.接种g.versiforme显着促进了枳和红橘植株根系分泌物酚类物质对细胞壁fe的解吸。fe的解吸动力学实验表明,根系分泌物中酚类物质能有效释放固定在细胞壁上的fe,直接介导了根系质外体fe的再利用,在改善柑橘fe营养具有重要作用。7.柑橘根系的pal1基因的克隆及生物信息学分析。利用同源克隆法分别扩增了枳和红橘的pal1基因的cdna序列。对测序获得的序列分析,枳和红橘的cdna序列长度均为2166bp,其genbank登录号为kf753802和kp742840,包含一个完整的阅读框,编码721个氨基酸。预测枳和红橘的pal1的理论等电点、相对分子量、分子式分别为6.16、78449.3da、c3449h5520n970o1061s28和6.09、78590.4da、c3463h5523n969o1062s27。对推导氨基酸进一步多重比对分析发现,柑橘pal1蛋白序列含有典型的苯丙氨酸/组氨酸解氨酶蛋白标签以及与其他植物一致的典型的保守脱氨基位点和保守的催化活性位点。SignalP 4.1分析表明,pal1基因序列不含信号肽,该蛋白不属于细胞外分泌蛋白。对pal1基因推导的氨基酸序列进行疏水性分析表明,枳和红橘氨基酸疏水性位点相同,疏水性最大值为2.411(第524位氨基酸),最小值为-2.656(第353位氨基酸)。对pal1蛋白进行磷酸化位点分析表明,枳pal1蛋白有22个Ser,9个Thr,6个Tyr可能成为蛋白激酶磷酸化位点;红橘pal1蛋白有20个Ser,9个Thr,6个Tyr可能成为蛋白激酶磷酸化位点。蛋白质的二级预测表明,枳pal1蛋白含有α-螺旋49.51%,无规则卷曲28.57%,延伸链11.79%和?-折迭10.12%;红橘pal1蛋白含有α-螺旋48.13%,无规则卷曲28.99%,延伸链13.04%和?-折迭9.85%。以欧芹的PAL蛋白为模型,利用SWISS-MODEL对柑橘pal1蛋白进行3D结构分析。系统进化树分析表明,枳和红橘的pal与芸香科pal聚为一类。8.接种G.versiforme显着上调了枳和红橘植株根系pal1基因的表达。在正常供Fe条件下,接种处理组枳和红橘根系pal1的相对表达量分别为1.63和2.02,较未接种增加了63.0%和102.0%;在缺Fe条件下,接种处理组枳和红橘根系pal1的相对表达量为1.88和2.57,较未接种增加了52.3%和51.9%。(本文来源于《华侨大学》期刊2015-06-05)
丁伟[5](2015)在《缺铁胁迫对梨氮代谢及赤霉素信号转导相关基因表达的影响》一文中研究指出铁是植物生长发育必需的营养元素,参与植物体内一系列的生物反应,如光合作用、呼吸作用和固氮作用等重要的代谢过程。缺铁条件下,植物对铁的吸收有两种机制:依赖于叁价铁螯合物还原酶的机制Ⅰ类的双子叶和非禾本科单子叶植物和依赖于植物根系分泌铁载体的机制Ⅱ类禾本科植物。缺铁会导致植物生长发育受阻,同时叶片表现出典型的的叶绿素含量降低。缺铁还可能造成其他营养元素的吸收和利用受阻,如大量元素氮,磷,钾等。梨树受到缺铁胁迫时,根际的H~+-ATPase向根际分泌H~+,造成土壤酸化,pH下降,叁价铁溶解。并在叁价铁螯合物还原酶的作用下,还原为二价铁,最后被二价铁转运体转运入梨树体内。随着H~+的外排,细胞内外的电化学势发生变化,影响植物对NO_3~+和K~+吸收。而梨树对矿质元素的吸收,主要依赖于其砧木的吸收能力。因此,本文以梨树砧木杜梨为材料,研究其在缺铁胁迫下的氮代谢的调控机制。同时研究‘砀山酥梨’叶片中GA含量变化及其信号转导相关基因的表达的差异。试验以杜梨组培苗为材料,克隆出与铁吸收及氮代谢的相关基因;测定不同缺铁时间下,Fe(III)-螯合物还原酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶等的酶活,并通过荧光定量PCR技术,分析不同缺铁时间下,铁吸收和氮代谢相关基因表达的差异。同时以‘砀山酥梨’组织培养试管苗叶片为试材,测定不同程度缺铁胁迫下叶片内源GA含量;采用荧光定量PCR技术,分析GA信号转导相关基因的表达差异。1、杜梨组培快繁体系的建立,杜梨试管苗的最适初代培养基是MS+6-BA 2.5mg/L+IAA 0.15 mg/L+GA3 0.05 mg/L;最适增殖培养基是MS+6-BA 0.5 mg/L+IAA 0.6 mg/L+GA3 0.6 mg/L;最适生根培养基为1/2 MS+IBA 0.5 mg/L。2、通过基因克隆,得到铁贮藏蛋白的4个家族基因(Fer1、Fer2、Fer3和Fer4),硝酸根离子低亲和转运系统3个家族基因(NRT1、NRT1.2和NRT1.3),硝酸根离子高亲和转运系统基因NRT2,叁价铁螯合物还原酶基因(FRO2),硝酸还原酶基因NR、亚硝酸还原酶基因NIR,钾离子通道蛋白基因(SKOR、TP3和TP11),铁氧还蛋白的3个家族基因(Fd1、Fd2和Fd3),谷氨酸合成酶的2个家族基因(NADH-GOGAT、Fd-GOGAT),H~+-ATPase基因HA2,谷氨酰胺合成酶基因GILE,GA氧化酶基因GA2ox,共计得到21个基因的全长和1个基因的部分编码区。3、在缺铁处理前期,杜梨根中二价铁转运体基因IRT和叁价铁螯合物还原酶基因FRO2表达量迅速上调,H~+-ATPase基因HA2也随后响应,基因表达量上调。同时,根中也检测到叁价铁螯合物还原酶活性的升高。根中硝酸根低亲和转运家族基因NRT1.3和NRT1.2在缺铁后期发挥作用,表达量上调,而低亲和家族基因NRT1和高亲和家族基因NRT2则对缺铁胁迫没有明显的响应关系。缺铁胁迫下根中钾离子通道蛋白基因SKOR表达量上调,而TP11和TP3则没有明显的响应关系。4、杜梨叶片中硝酸还原酶基因NR和酶活性均在缺铁胁迫后期,表达量下调;亚硝酸还原酶基因NIR在缺铁胁迫前期,基因表达水平上调,而亚硝酸还原酶酶活的应答模式则比较复杂。受缺铁胁迫的影响,谷氨酰胺合酶基因GILE表达量上调而谷氨酰胺合酶酶活GS却下降;依赖于NADH提供电子的谷氨酸合酶基因NADH-GOGAT在缺铁初期基因表达水平上调,而依赖于铁氧还蛋白提供电子的谷氨酸合酶基因Fd-GOGAT表达量与谷氨酸合酶酶活变化趋势一致,均下调,推测响应缺铁胁迫的关键基因为谷氨酸合酶基因。同时对铁氧还蛋白的家族基因Fd1、Fd2和Fd3的表达量进行分析,发现铁氧还蛋白基因表达量并没有下调。5、‘砀山酥梨’叶片中GA含量会随着缺铁程度加重而增加,但是GA2ox基因表达量并未随缺铁程度增加而上调;赤霉素受体GID1的4个等位基因相对表达量均会随缺铁程度加重而增加,其相对表达量都与赤霉素含量呈正相关;DELLA蛋白的4个等位基因中,仅DELLA1相对表达量会随着缺铁程度加重而逐渐上调,表明它对缺铁胁迫最敏感。同时,缺铁诱导了赤霉素的合成,但并没有促进活性赤霉素向非活性赤霉素的转化。(本文来源于《安徽农业大学》期刊2015-06-01)
丁伟,周葱,刘超,何家轩,贾兵[6](2015)在《缺铁胁迫对梨叶片中GA信号转导相关基因的影响》一文中研究指出以不同程度缺铁的‘砀山酥梨’组培苗为实验材料,应用ELISA法测定叶片中内源GA含量,并依据NCBI上GA氧化酶GA2ox同源基因的保守序列,采用RACE技术克隆其基因全长,从梨基因组数据库中比对获得GA受体GID1的4个等位基因和DELLA蛋白的4个等位基因,通过实时RT-PCR分析GA2ox基因和GID1的4个等位基因和DELLA蛋白的4个等位基因的相对表达量,以探讨缺铁对梨叶片GA含量及其信号转导相关基因表达的影响。结果表明:(1)梨叶片中GA含量随着其缺铁程度的加重而增加。(2)克隆出梨叶片中GA2ox基因,其cDNA全长为1 014bp(GenBank登录号为KJ008976)。(3)GA2ox基因的表达量并未随梨缺铁程度增加而上升;GA受体GID1的4个等位基因相对表达量均随梨缺铁程度的加重而增加,其相对表达量与GA含量呈正相关关系;在DELLA蛋白的4个等位基因中,仅DELLA1相对表达量随着梨缺铁程度的加重而逐渐增加,说明DELLA1对缺铁胁迫最敏感。推测梨缺铁诱导了GA合成,但并没有促进活性GA向无活性GA转化。(本文来源于《西北植物学报》期刊2015年02期)
王少甲[7](2014)在《基于转录组测序的小金海棠缺铁胁迫相关基因研究》一文中研究指出小金海棠是世界范围内首次筛选的耐缺铁黄叶病的苹果属砧木,在缺铁条件下表现出很强的缺铁适应性反应。本试验基于之前完成的小金海棠缺铁胁迫下根叶中转录组测序结果,筛选与耐缺铁胁迫相关的差异表达基因,再利用qPCR方法对部分差异表达基因进行验证。最后选取与耐缺铁胁迫相关的ROP家族基因,对其在缺铁胁迫、NAA、NPA处理下在小金海棠和山定子中的表达情况进行了比较,并利用拟南芥rop突变体研究了根系铁吸收与ROP之间的关系,试验结果对进一步阐述小金海棠耐缺铁的分子机制打下基础。转录本差异表达谱分析得到在缺铁条件下根叶中在不同时间发生差异表达的基因共有21,037,其中164个参与了铁吸收、再利用以及信号转导过程。缺铁胁迫12h时,根中MxHA2, MxFRO2均显着上调表达,说明此时根中铁吸收过程有所加强,而到缺铁胁迫6d时,MxNRAMPl和MxNAS1显着上调,说明铁再利用过程在植株感知缺铁胁迫晚期才开始加强。乙烯信号通路中ERS1, EBF1, EIN3, ERF105和RAP2.2, ROS信号通路中的APX2, CAT和POX在缺铁胁迫12h时均发生显着上调,意味着此时乙烯和ROS信号通路已被激活。而生长素信号抑制蛋白编码基因IAA9/13在缺铁胁迫12h时显着上调,说明此时生长素通路被抑制,到缺铁胁迫2d时,TIR1, CUL1以及ARF显着上调意味着生长素信号通路被激活。脱落酸和茉莉酸信号通路在缺铁胁迫12h和2d时并未激活。因此,缺铁胁迫下,小金海棠首先会加强铁吸收,进而加强铁的再利用过程,乙烯以及ROS信号响应在缺铁胁迫早期响应。表达谱分析发现ROP基因家族可能与缺铁胁迫下的信号转导有关,为得到苹果中ROP基因家族的序列,首先根据拟南芥ROP家族CDS预测其保守区域,利用保守区在苹果基因组中搜索得到14个可能的ROP家族成员,命名为MdROP1~14, qPCR结果显示小金海棠根中,MxROP4/6在缺铁处理不同时间显着上调,而缺铁同时施加NPA处理则抑制了这两个基因的上调表达;正常供铁和缺铁处理下施加NAA均可诱导MxROP4/6/10/11上调表达。而在山定子根中,缺铁胁迫并未诱导ROP显着上调,而正常供铁和缺铁胁迫下施加NAA后MbROP6, MbROP8/9/10以及MbROP11在不同时间被诱导上调表达。同时,拟南芥rop突变体的试验发现缺铁胁迫下,rop突变体缺铁症状更为明显,rop2/6突变体根部铁氧还原酶活性显着低于野生型植株,rop6/9突变体根部AtFRO2和AtIRT1表达量显着低于野生型植株,暗示着AtROP6/9可能在拟南芥缺铁胁迫信号转导过程中起到作用。小金海棠根中与拟南芥AtROP6亲缘关系近的MxROP4/6受到缺铁胁迫诱导上调,进一步说明了ROP6在缺铁胁迫信号转导过程中的重要性。而在山定子中MbROPs并不受到缺铁胁迫诱导。(本文来源于《中国农业大学》期刊2014-05-01)
陈月红,陈卫平,张计育,章镇,吕东[8](2011)在《缺铁胁迫下转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠对矿质元素吸收的影响》一文中研究指出在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的含量显着低于非转基因株系,而根系Mg2+的含量显着高于非转基因株系;该浓度下转基因株系根部Ni2+含量显着高于非转基因株系,叶片中Ni2+含量与非转基因株系无显着差异。Fe2+浓度为10μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Mg2+、Ca2+的含量与非转基因株系无显着差异。Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Ca2+的含量与非转基因株系无显着差异。无铁条件下在叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量无显着差异。(本文来源于《南京农业大学学报》期刊2011年05期)
王五姐[9](2009)在《缺铁胁迫下莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)miRNA克隆及HO-1基因过表达载体构建》一文中研究指出MicroRNA (miRNA)是一类新发现的调控基因转录后表达的非编码小分子RNA,它在生物发育、细胞增殖以及胁迫响应等生命过程中发挥着重要的调控作用。研究表明,miRNAs参与植物对硫、磷、氮和铜营养缺乏的调控,但miRNAs是否参与植物对铁营养的调控研究尚无报道。莱茵衣藻是一种单细胞真核绿藻,具有生活周期短、适应能力强、易于培养,且遗传背景清晰等优点。因其与高等植物有很多相似之处,所以单细胞衣藻常被选作为研究对象。已有文献报道莱因衣藻也有编码多个miRNA的基因,且其miRNA能在体外或体内介导其靶标降解。本文首先用直接克隆法构建了缺铁条件下莱茵衣藻的small RNAs文库,实验中共检测单克隆2000个,筛选出457个送出测序,得到测序结果393个。除去空载、单引物、无引物以及tRNA.rRNA.mRNA断裂片断等序列,最终得到了86个内源的小分子RNAs序列。由结果分析知,这些序列大小绝大多数在18-24碱基之间。对small RNA5'末端碱基进行分析,得出5’末端倾向于碱基U。进一步用BLASTN程序将这些序列与已知的莱茵衣藻miRNA序列作比对分析,我们获得了1个已知的miRNA:miR912,且通过表达分析发现其受缺铁诱导,说明其可能参与缺铁调控。为了鉴别出更多缺铁响应的miRNAs,我们分析了莱茵衣藻所有已知的49个miRNAs基因前体的启动子区,其中预测到启动子的有22个,在这22个中有12个miRNAs基因的启动子区含有FeRE1/FeRE2-Like (Iron-Deficiency-responsive Element)元件。用RT-PCR方法研究了这些miRNAs基因前体的表达谱,其中6个miRNAs基因在缺铁条件下表达量有所增加。本研究将有助于我们了解miRNAs基因上游启动子区缺铁响应的顺式元件的作用。血红素加氧酶(Heme Oxygenase,简称HO)是催化血红素降解的微粒酶系统,目前发现血红素加氧酶具有多种功能活性,但关于它的作用机理还不是很清楚。本文利用分子生物学技术,构建了莱茵衣藻HO-1过表达载体,用SpeⅠ和Bgl Ⅱ双酶切、DNA测序、GUS染色、PCR检测证明表达载体pCAMBIA1304-HO-1构建成功。本文采用农杆菌介导法成功将构建好的载体pCAMBIA1303-HO-1导入莱茵衣藻细胞中,并获得了能够稳定遗传的转化子,为后续进一步的功能研究奠定了基础。(本文来源于《南京农业大学》期刊2009-12-01)
王君[10](2009)在《缺铁胁迫对海豚链球菌生长的影响及铁转运蛋白基因(ftsABCD)的克隆与表达》一文中研究指出海豚链球菌(Streptococcus iniae)是一类重要的鱼类病原菌,由该菌引起的鱼类海豚链球菌病对当今世界的水产养殖业造成了巨大的经济损失。为了能有效的控制海豚链球菌病,需要对海豚链球菌毒力因子进行深入研究,寻找有效的抗原。铁元素是一种生命必须的营养元素,众多研究表明铁元素作为一种重要的环境信号因子影响着细菌相关毒力基因的表达,另外,负责铁转运的复合体属于ABC转运体家族,该转运体上的铁元素受体结合蛋白具有一定的抗原性,能作为亚单位疫苗的候选者之一。基于上述原因,本文选择对海豚链球菌进行铁胁迫以及铁转运基因的研究,希望能初步揭示铁元素对海豚链球菌的重要作用,以及通过分子生物学方法找到海豚链球菌铁转运体并对受体蛋白的抗原性进行验证,为亚单位疫苗的研制打下基础。本研究使用次氮基叁乙酸钠盐(Nitrilotriacetic acid trisodium salt,NTA)作为铁螯合剂添加到脑心浸液培养基中人为制造缺铁培养环境,观察海豚链球菌的生长情况。结果表明:加入终浓度为5 mM NTA能够延缓海豚链球菌HD-1菌株对数生长期时间6 hr,且静止期细菌密度是0.67,要显着小于对照组0.77,且革兰氏染色发现细菌形成长链状;加入终浓度为15 mM NTA则完全抑制海豚链球菌HD-1生长,再加入100μM血红蛋白或者100mM氯化铁则细菌恢复生长。进一步分析不同条件下生长的海豚链球菌细胞组分(SDS-PAGE电泳分析),发现对照组与5mM NTA处理组相比,其全菌可溶蛋白、全菌不可溶蛋白、原生质体破碎蛋白、胞壁蛋白、原生质体不可溶蛋白、原生质体可溶蛋白等成分均有差异。使用CAS检测法未能检测出海豚链球菌HD-1产生siderophore蛋白。此结果表明海豚链球菌并不是通过分泌siderophore来摄取铁源,而是另有途径。在对缺铁胁迫培养条件下海豚链球菌的各种表观特征进行了初步研究后,本研究利用海豚链球菌ATCC 9117菌株盲测序列数据库,与从NCBI中获得的酿脓链球菌FtsABCD铁转运蛋白序列进行tblastn,找到同源性较高的海豚链球菌相关基因,并命名为海豚链球菌ftsABCD。设计特异性引物扩增基因全长后发现ftsA基因全长783 bp,编码260个氨基酸; ftsB基因全长为927 bp,编码308个氨基酸; ftsC基因全长为1,029 bp,编码342个氨基酸; ftsD基因全长为999 bp,编码332个氨基酸。经过生物信息学分析预测海豚链球菌FtsABCD为一个ABC转运体(ABC transporter),其中FtsA基因为ATP水解酶,FtsB为底物结合蛋白,FtsC与FtsD均为通透酶。通过克隆引入了BamH I、Xho I双酶切位点的ftsB成熟肽序列,构建了原核表达质粒,然后将质粒转入大肠杆菌BL21进行FtsB重组蛋白的表达。通过优化温度、时间与诱导剂IPTG浓度,最终确定了重组蛋白表达的最佳条件。FtsB重组蛋白分子量为49.6 kDa,由于其带有组氨酸标签,因此用镍柱对混合蛋白进行纯化,然后对纯化的重组蛋白进行脱盐,冷冻干燥浓缩。将海豚链球菌HD-1通过腹腔注射到小鼠体内,进行人工感染,在感染后第10天取感染小鼠血清作为一抗,碱性磷酸酶标记的马抗鼠抗体为二抗,对电转到硝酸纤维素膜上的FtsB重组蛋白进行western blot检测。结果发现,一抗能特异性的检测到FtsB重组蛋白。这表明海豚链球菌HD-1在感染小鼠的过程中,ftsB基因转录并表达,且表达产物FtsB蛋白能被小鼠免疫系统识别为有效抗原并产生了相应的抗体。因此,FtsB能够作为亚单位疫苗有效抗原的候选之一。(本文来源于《中山大学》期刊2009-05-01)
缺铁胁迫基因论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
[目的]本文旨在探讨缺铁胁迫下杜梨幼苗铁素吸收与转运相关生理生化特性和相关基因时空表达的差异,为解决梨树生产中极易产生的缺铁黄化问题提供理论依据。[方法]以杜梨幼苗为试材,采用全根及分根水培法,设置正常供铁(40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe)及缺铁(0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为-Fe)、分根供铁(1/2根供40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA、1/2根供0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe SR和-Fe SR)处理,研究铁素对杜梨幼苗的根系形态、质外体铁、有机酸含量等及相关基因表达的影响。[结果]处理12 d时,-Fe、+Fe SR和-Fe SR处理的总根长分别是相应处理0 d的1.76、3.02和3.20倍;不同铁处理根际pH值随时间的上升趋势均比+Fe处理缓慢;Fe~(3+)还原酶活性随不同铁处理时间先增强后下降;缺铁处理下根和叶中有机酸含量始终高于正常供铁处理。缺铁处理下铁吸收和转运相关基因表达显着上调,并随时间呈不同的变化规律,其中根系IRT1、FRO2、HA7基因2 d即显着上调表达,NRAMP1在中、后期(6 d)显着上调表达;CS1、CS2和NAS1在根系和叶片均表达,而NAS2和FRD3仅在根系表达;YSL3仅在叶中表达,且在8 d时显着上调表达。[结论]缺铁胁迫显着改变杜梨的根系形态,根系铁吸收相关的基因表达加强,根系还原能力提高;同时,调控有机酸类物质合成和转运的基因也上调表达,有利于促进铁螯合物由根系向地上部转运。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
缺铁胁迫基因论文参考文献
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[4].李建福.缺铁胁迫下柑橘菌根共生体酚类物质及其关键基因研究[D].华侨大学.2015
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