收藏本站
《中国农业科学院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

棉花种子特异性表达启动子的克隆及功能分析

琦明玉  
【摘要】:随着现代生物技术的不断发展,种子已经不再只是农作物的繁殖器官,还作为如医药、化工等其他产业的生物载体。所以通过生物技术手段定向改良植物种子,已经成为现代植物基因工程上的重要课题。而种子特异性表达启动子则是进行植物种子基因工程改良的重要工具。在目前生产试验上采用的启动子大多数为组成型启动子,可启动外源基因在受体植物中非特异性的持续、稳定的表达,但不能从时间和空间上对外源基因的表达进行有效的调控,这可能会造成植物在能源利用上的浪费,甚至会对转基因植物造成伤害。因此种子特异性启动子的发育时期与组织部位特异性使其显示出显著的优势。因此,研究种子特异性启动子的调控机理具有重要的理论和现实意义。 Lea (Late embryogenesis abundant)蛋白是胚胎发育后期在种子中大量积累的一系列蛋白质,因此,其调控序列可能提供一个很好的种子特异性表达启动子来源。本研究从亚洲棉(Gossypium arboreum L.)石系亚1号中克隆Lea蛋白的D113和D34基因的种子特异表达启动子,对它们的种子特异性元件进行分析,并对其功能做进一步验证,以期为研究种子特异性启动子提供试验依据和理论基础。 本研究通过PCR扩增,从石系亚1号中克隆了Lea蛋白基因家族中D113基因上游1262 bp的调控序列和D34基因上游1445 bp的调控序列。DNA序列分析结果表明,克隆到的两个片段与已报道的Lea蛋白基因同一家族该基因的对应序列相似性分别达到97.43%和94.27%。生物信息学分析表明,两种启动子的核苷酸序列除了含有基本启动子元件外都还含有其它种子特异表达性表达元件,例如ABA应答元件、G-box、E-box和A/T富集区等。但这两种启动子的顺式作用元件的数量和序列分布都不同。此外,在D113启动子序列中还发现含有种子特异性的RY基序。进一步分析认为,启动子元件之间的协作关系,可以增强启动子的种子特异性。 采用接头法,成功构建了由D113启动子和D34启动子驱动报告基因GUS的新型植物表达载体pBI121-D113、pBI121-D34。采用农杆菌介导发转化拟南芥,对T_0代种子进行筛选,获得部分转基因拟南芥植株。组织化学染色发现,两种启动子的种子都染上蓝色,而在叶、根、茎等部位都没有染上蓝色,说明两种启动子都是种子特异性表达的,在正常情况下不会引起功能基因在其他组织部位的特异表达。 本试验中使用的拟南芥遗传转化体系转化效率较高。对卡那霉素和Agar A进行浓度梯度设置,寻找拟南芥转基因的筛选和植株生长的最适浓度。结果表明对拟南芥种子进行筛选时,卡那霉素的最适终浓度是50mg/L,Agar A的最适终浓度为58g/L。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S562

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓丽;刘红;杨万年;;含绿色荧光蛋白(gfp)基因的植物重组表达载体pBI121-GFP-62390和pBI121-GFP-51780的构建[J];安徽农业科学;2008年26期
2 王颖,麦维军,梁承邺,张明永;高等植物启动子的研究进展[J];西北植物学报;2003年11期
3 张俊莲;王蒂;张金文;陈正华;;pBⅠ121载体酶切位点添加及拟南芥Na~+/H~+逆向转运蛋白基因表达载体的构建[J];分子植物育种;2006年06期
4 杜培粉;伍林涛;姚远颋;尹峰;阮颖;刘春林;;AtTPS03基因RNA干扰载体的构建及拟南芥转化[J];分子植物育种;2009年03期
5 刘昱辉,王志兴,贾士荣;拟南芥profilin2启动子5’端缺失对维管束特异表达的影响[J];科学通报;2001年10期
6 张保龙;杨郁文;倪万潮;沈新莲;佘建明;何晓兰;张香桂;徐英俊;姚姝;;棉花器官特异病原相关启动子的克隆与分析(英文)[J];棉花学报;2006年06期
7 宋国立,崔荣霞,王坤波,郭立平,黎绍惠,王春英,张香娣;改良CTAB法快速提取棉花DNA[J];棉花学报;1998年05期
8 王海燕;林俊芳;柳永;郭丽琼;;灰树花gpd-GF启动子的克隆与表达载体的构建[J];热带作物学报;2005年04期
9 俞嘉宁,山仑;LEA蛋白与植物的抗旱性[J];生物工程进展;2002年02期
10 王新国,肖成祖,张国华,方荣祥;用衔接头PCR克隆新的胡萝卜Ⅱ型转化酶基因启动子[J];中国生物化学与分子生物学报;2001年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于惠敏;侯丙凯;;番茄基因工程及生物反应器研究与开发进展[J];山东农业科学;2007年02期
2 魏国芹;戴洪义;孙玉刚;梁美霞;安淼;;榅桲离体培养繁殖的研究[J];山东农业科学;2010年01期
3 刘媛媛;张春庆;吴承来;;LeJA2基因沉默表达载体导入番茄转化系统的建立[J];山东农业科学;2010年02期
4 吴志平;植物转基因方法在桑树上的应用[J];安徽农学通报;2003年04期
5 张宝琼;范眸天;屈云慧;于丽霞;李涵;;利用卡那霉素筛选非洲菊转基因植株的技术研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年03期
6 夏珣;闫明旭;李名扬;眭顺照;;Metallothionein克隆载体及表达载体的构建及转化矮牵牛的初步研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年07期
7 张霞;刘敦菊;徐立;眭顺照;李名扬;;白兰叶挥发油提取方法及工艺条件研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年03期
8 张希太;;高粱DNA导入小麦“矮早8”引起后代变异的研究及SSR分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年05期
9 张希太;;牛胸腺DNA导入“藳优9415”后代变异及SSR分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年07期
10 刘可杰,吕淑霞,沈世华;FaDREB1基因RNAi的植物表达载体的构建[J];安徽农业科学;2005年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄月琴;薛建平;;植物抗病分子机制及抗病基因工程研究进展[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 徐红霞;陈俊伟;;枇杷果实DHN基因克隆及其在低温胁迫下的表达分析[A];第五届全国枇杷学术研讨会论文(摘要)集[C];2011年
3 尹钧;任江萍;李志岗;李磊;周苏玫;卫丽;宋丽;;转基因抗穗发芽小麦的获得[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
4 李平;王成章;严学兵;郭玉霞;史莹华;;两种策略分别克隆紫花苜蓿光敏色素A、B基因[A];中国草学会饲料生产专业委员会第十六次学术研讨会论文集[C];2011年
5 周雪平;李德葆;;抗病毒转基因植物释放的风险性[A];生命科学与生物技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
6 吴洁;周宇;张雪梅;阎文昭;;幽门螺杆菌热休克蛋白基因HspB-C对甘薯遗传转化的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
7 杨广东;李艳娥;上官晓霞;;大白菜遗传转化系统优化的研究[A];中国园艺学会第四届青年学术讨论会论文集[C];2000年
8 徐昌杰;胡桂兵;张上隆;;果实成熟特异启动子研究进展[A];中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C];2002年
9 张凤兰;;白菜根癌农杆菌介导法基因转化体系的建立[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
10 杨莉;徐昌杰;陈昆松;;金柑遗传体系的建立及应用[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 王延秀;浓缩单宁合成的分子调控及紫花苜蓿遗传转化研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 贺厚光;双调控溶瘤腺病毒携带超抗原SEA基因治疗前列腺癌基础研究[D];苏州大学;2010年
4 曾卫军;拟南芥(Arabidopsis thaliana)受胁迫因子诱导激活启动子的筛选及其应用研究[D];华东师范大学;2011年
5 张妙霞;野生香蕉(Musa spp., AB group)抗寒相关基因的克隆与表达分析[D];福建农林大学;2010年
6 李光蓉;小麦族物种α-醇溶蛋白基因的克隆与分子进化研究[D];电子科技大学;2010年
7 韩莹琰;白菜花粉发育相关的C2H2型锌指蛋白新基因BcMF20的克隆与功能验证[D];浙江大学;2011年
8 刘宏波;甘蓝型油菜抗病虫基因遗传转化及转基因植株抗性鉴定的研究[D];浙江大学;2010年
9 包梅荣;油茶种子成熟调控蛋白基因的分离克隆及功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 陆燕元;干旱胁迫及复水过程中转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化响应机制研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张庆福;枳精氨酸脱羧酶基因(PtADC)转化烟草提高抗脱水研究[D];华中农业大学;2010年
2 李智;梨抗黑星病类似基因Hcrp和启动子克隆与类受体蛋白分析[D];华中农业大学;2010年
3 魏礼玲;MYB转录因子家族相关EST干涉载体构建及遗传转化的研究[D];华中农业大学;2010年
4 王岩;早实枳成花相关基因的表达分析及PtFLC的功能特征[D];华中农业大学;2010年
5 姚秋林;水稻根特异表达启动子的克隆及功能分析[D];华中农业大学;2010年
6 高艳平;蓖麻成熟期胚抑制消减cDNA文库构建及其差异表达基因分析[D];华中农业大学;2009年
7 朱莹;分析耐盐基因与启动子功能的CRE/loxP重组激活系统的构建与检验[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 张鲁军;离子束诱导普通小麦小偃81 HMW-GS 1Ax1缺失突变家系突变机制研究[D];郑州大学;2010年
9 刘无双;拟南芥种子特异表达基因启动子分析[D];山东农业大学;2010年
10 于丽萍;玉米种子胚特异性启动子emb5的功能分析[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张俊莲;张金文;陈正华;王蒂;;NaCl胁迫下拟南芥Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AtNHX1)的克隆及序列分析[J];草业学报;2005年06期
2 詹亚光,曾凡锁;富含多糖的白桦成熟叶片DNA的提取方法[J];东北林业大学学报;2005年03期
3 王清,王蒂,黄俊生,郭安平;马铃薯多酚氧化酶基因克隆及反义表达载体构建[J];西北植物学报;2003年10期
4 耿立召,刘传亮,李付广;农杆菌介导法与基因枪轰击法结合在植物遗传转化上的应用[J];西北植物学报;2005年01期
5 黄永红,陶兴林,陆璐,赵长增;甜瓜ACC氧化酶反义基因植物表达载体的构建及转化烟草的研究[J];西北植物学报;2005年02期
6 周晓红,陈晓光,张晓东,王亚楠,李林,习佳飞,胡建军;番茄果实特异性E8启动子的基因克隆与序列分析[J];第一军医大学学报;2003年01期
7 朱会英,吴存祥,胡宝忠,李文彬,韩天富;利用植物生物反应器生产口服疫苗的进展[J];分子植物育种;2004年03期
8 李翠玲,崔继哲,王洋,崔彩霞;医药分子农业的受体系统评述[J];分子植物育种;2005年01期
9 白斌,张金文,郭志鸿,陈正华;rd29A启动子克隆及对低温响应的研究[J];甘肃农业大学学报;2004年03期
10 杨之帆,罗忠训,夏胜,周炜;一个含有玉米器官专一性启动子的表达质粒的构建[J];湖北大学学报(自然科学版);1998年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张宁;应用甜菜碱醛脱氢酶基因工程提高马铃薯抗逆性的研究[D];甘肃农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 白斌;rd29A低温诱导型启动子驱动的AcInV基因反义植物表达载体的构建及其对马铃薯的遗传转化[D];甘肃农业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王莹;韩烈保;曾会明;;高等植物启动子克隆方法的研究进展[J];生物技术通报;2007年03期
2 杨洋,沈萍;盐生盐杆菌RM07 DNA片段在大肠杆菌中的定点诱变和启动子功能分析[J];遗传学报;2004年05期
3 冯浩;成嘉;骆剑;刘少军;刘筠;;青鱼β-actin基因克隆及其启动子功能的初步检测(英文)[J];遗传学报;2006年02期
4 张爽;杜克久;李成德;;杨树木质部特异启动子的分离与功能分析[J];江西农业学报;2006年05期
5 杨英军;周鹏;李艳梅;沈文涛;;番木瓜凝乳蛋白酶基因启动子的克隆及功能研究[J];园艺学报;2008年07期
6 姚琴,丛玲,罗立廷,李三和,何光源;小麦高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5启动子驱动外源基因的表达[J];植物生理学通讯;2005年05期
7 李奉锡,李育阳;在枯草杆菌中有启动子功能的噬菌体T5 DNA片段的克隆[J];遗传学报;1987年06期
8 邓荟芬;阮颖;刘春林;范亚丽;李进;杜培粉;;保卫细胞中特异表达启动子片段缺失后表达载体的构建[J];湖南农业科学;2007年04期
9 霍雨猛;王伟;徐苑芳;何启伟;金国良;侯丽霞;赵双宜;;根结线虫诱导型启动子RKNIP的克隆及序列分析[J];山东农业科学;2009年04期
10 郭三堆,贾士芳;带有启动子DNA的片段在枯草芽孢杆菌中的克隆[J];遗传学报;1985年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王丽娜;张磊;倪迎冬;杨晓静;陈杰;赵茹茜;;断奶前后仔猪小肠Proglucagon mRNA的时空特异性表达[A];全国动物生理生化第九次学术交流会论文摘要汇编[C];2006年
2 张志岐;束刚;翟亚峰;王松波;高萍;江青艳;;肝脏特异性表达调控元件的鉴定与活性分析[A];全国动物生理生化第十一次学术交流会论文摘要汇编[C];2010年
3 金勇丰;陈英豪;金慧清;;小孢子特异性表达β-expansin基因的分离和表达研究[A];浙江省生物化学与分子生物学学术交流会论文集[C];2005年
4 郭长奎;罗淑萍;何天明;李疆;高启明;;扁桃SFB基因的克隆及其表达分析[A];中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第八次学术研讨会论文集[C];2008年
5 李臻;孙质健;赵洁;张远强;;β-趋化性细胞因子RANTES及其受体在人附睾中的表达[A];2008年神经内分泌暨神经免疫内分泌学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
6 王慧中;胡滨;陈观平;施农农;应奇才;;增强子介导Barnase基因在烟草花器官中特异性表达的研究[A];中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会2007年学术研讨会摘要集[C];2007年
7 李青春;梁淑娟;刘艳艳;王焕芹;肖伟玲;张素华;;AFP启动子调控的IL-1β表达对肝癌细胞生物学行为的影响[A];第六届全国免疫学学术大会论文集[C];2008年
8 张彦雷;张厚双;蔺智兵;周勇志;曹杰;周金林;;表达期特异性双荧光蛋白的转基因弓形虫的构建[A];中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第六次代表大会暨第十一次学术研讨会论文集[C];2011年
9 王成伟;王志刚;孙金龙;曲春城;潘顺;郝晓光;张庆林;;MDR1启动子控制双自杀基因系统的建立及其在耐药胶质瘤细胞中特异性表达的初步研究[A];中国医师协会神经外科医师分会第二届全国代表大会论文汇编[C];2007年
10 张鹏;李银聚;程相朝;冯运巩;郁川;王学强;张旭;;Hnp-1和荧光蛋白融合蛋白在乳腺中的特异性表达[A];中国畜牧兽医学会兽医病理学分会第十六次学术研讨会、中国病理生理学会动物病理生理专业委员会第十五次学术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;移民火星 人未到草先行[N];中国矿业报;2001年
2 张奇志 林晓琼;我国科学家对白血病研究取得进展[N];中国中医药报;2000年
3 张奇志 林晓琼;我国白血病研究 取得突破性进展[N];科技日报;2000年
4 记者 陈茂梁 通讯员 余宁宁;白血病研究取得突破性进展[N];健康报;2000年
5 刘轶芳;变色“神探”要上雷场[N];中国国防报;2004年
6 汪飞杰;我国农业基因工程奠基人之一——范云六[N];农民日报;2001年
7 ;转基因技术助小草探地雷[N];中国花卉报;2004年
8 记者赵秋丽 通讯员胡平;我国成功克隆碱蓬耐盐关键基因[N];光明日报;2002年
9 本报记者 贾小军 贾鲁波;克隆碱蓬耐盐关键基因获得成功[N];山东科技报;2002年
10 中国医学科学院血液学研究所 张英驰 袁卫平;从皮肤到血液破译生命密码的路还有多远?[N];健康报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余松涛;hTERT启动子靶向性活体光学实时成像技术在肿瘤诊断及疗效评估中作用的实验研究[D];第三军医大学;2010年
2 岳扬波;AAV-2 P5启动子功能的分子基础研究[D];复旦大学;2009年
3 唐友红;高效靶向调控突变型Bik基因促淋巴瘤细胞凋亡研究[D];中南大学;2010年
4 孙晓波;短小芽孢杆菌组成型高效表达分泌系统的建立与应用[D];复旦大学;2006年
5 李琳玲;银杏叶黄酮积累相关基因克隆及查尔酮合成酶基因启动子功能研究[D];河北农业大学;2010年
6 王延秀;浓缩单宁合成的分子调控及紫花苜蓿遗传转化研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 周建松;HPV16E6/E7共同启动子shRNA慢病毒的构建及其对宫颈癌细胞株抑制作用的体内外研究[D];浙江大学;2012年
8 阮颖;黑芥子酶协助蛋白基因启动子功能的缺失分析[D];湖南农业大学;2006年
9 唐顺明;家蚕、野桑蚕LSP与HSC70-4基因启动子功能特性分析[D];中国农业科学院;2004年
10 褚武英;三种石首鱼紧密连锁的α-和β-珠蛋白基因的克隆及其顺式调控元件的分析[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 琦明玉;棉花种子特异性表达启动子的克隆及功能分析[D];中国农业科学院;2011年
2 信润海;真核启动子识别算法研究[D];辽宁师范大学;2011年
3 王纪;香蕉果实特异表达启动子的分离鉴定[D];海南大学;2010年
4 蒋慧慧;几种酵母启动子的功能比较及其初步应用研究[D];江南大学;2012年
5 倪娜娜;人肺癌细胞中microRNA let-7a-1/7f-1启动子的克隆及其功能的初步分析[D];山东大学;2012年
6 王菲菲;小麦储藏蛋白基因Avenin-like b启动子的克隆及表达载体构建[D];华中科技大学;2011年
7 金莲;小麦花粉特异性基因TaPSG719启动子的功能分析[D];华中科技大学;2009年
8 郑小一;苹果Flowering locus T (FT)基因及其启动子的克隆及表达分析[D];南京农业大学;2010年
9 张艳云;番茄E8基因启动子的克隆及其在拟南芥中的表达分析[D];甘肃农业大学;2010年
10 常李伟;胡杨PeWRKY1基因及其启动子的克隆与功能分析[D];北京林业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026