收藏本站
《中国农业科学院》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一些单、双子叶植物RBCS基因启动子的克隆及其表达特性分析

习雨琳  
【摘要】:启动子包含着基因表达最核心的调控信息,决定了基因转录的起始、效率及时空特异性。组成型启动子,如35S、Actin和Ubiquitin的启动子,已被广泛应用于植物遗传转化,其特点是强度高、非组织特异和不易受转化基因的影响。然而外源基因的组成型表达也带来一些负面效应,大量表达合成外源基因会增加植物的代谢负担,导致营养消耗,从而干扰植株的生长发育。 植物的主要生理活动是在光下完成的,大量基因的表达都会受到光的诱导,应用光诱导型启动子可以使外源基因的表达与植物的生理活动节奏相一致,从而降低黑暗中大量表达外源基因带来的呼吸消耗,不但增加同化产物的积累,同时也可以避免可能带来的植物代谢紊乱。RBCS是植物中最显著受光诱导表达的基因之一,它编码光合碳同化关键酶核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的小亚基,决定着植物光合作用的效率。本研究以双子叶植物拟南芥和单子叶植物玉米、水稻为材料,通过对这些RBCS基因的启动子克隆、序列分析、表达模式分析、表达载体的构建以及转基因验证等手段,分析了这些RBCS基因启动子光诱导效率,并对其在植物遗传转化中应用的可行性进行了评价。 主要结果如下: 1、拟南芥RBCS-1A基因受光调节表达模式分析及其启动子的克隆:利用实时荧光定量PCR技术分析拟南芥RBCS-1A受光调节的表达模式,结果表明,AtRBCS-1A基因的表达在2小时内迅速受光诱导或被黑暗抑制;长日照条件下,白天AtRBCS-1A表达量显著高于黑夜的表达量;在所选定的光照强度范围内,AtRBCS-1A表达量随光照强度增加而显著上升;同时AtRBCS-1A基因在植物地上部分绿色组织中特异表达,而在根中几乎不表达。运用生物信息学分析发现,该启动子的序列中存在16类参与光应答的顺式作用元件。构建了由该启动子驱动,并融合表达GUS基因的植物表达载体,转化拟南芥后对转基因植株进行GUS染色鉴定表明,该启动子属于光诱导型和绿色组织特异型启动子,其表达模式与qRT-PCR分析结果基本一致,初步证明其应用于植物遗传转化具有切实的可行性及应用价值。 2、玉米和水稻RBCS基因启动子的序列分析及克隆:对玉米和水稻RBCS基因启动子序列分析表明,二者分别包含16和12类受光调节顺式作用元件;根据ZmRBCS启动子中顺式作用元件分布,构建含该启动子全长及4个5’末端缺失片段的植物表达载体并且融合表达GUS基因;克隆了水稻的RBCS启动子,构建其融合GUS的植物表达载体。上述载体均进行水稻转化,已获得T1代转基因植株,下一步的验证工作正在进行。 3、具有玉米和水稻RBCS启动子的植物表达载体的构建及应用评价:为增加RBCS启动子在植物遗传转化中的可应用性,本研究构建了由玉米和水稻RBCS启动子驱动的、包含多克隆位点的并且融合GUS报告基因的植物表达载体pZmRBCS-BXSS:GUS和pOsRBCS-XXSKH:GUS;通过对上述两个载体中插入玉米光敏色素A1和A2基因以验证其可应用性,分别转化水稻、玉米和小麦,已获得部分T1代转基因植株,转化和可应用性的验证工作正在进行。 以上结果初步证明,植物RBCS基因启动子在植物转基因生产中具有潜在应用价值,对该启动子的进一步研究是非常必要的。
【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】:2012
【分类号】:S336;Q943.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 杨梅;熊立仲;;水稻干旱诱导型启动子Oshox24P的分离与鉴定[J];华中农业大学学报;2011年05期
3 贺超英,王伟权,东方阳,张劲松,盖钧镒,陈受宜;大豆1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因的转录表达分析[J];科学通报;2001年16期
4 蒋浩,秦红敏,虞红梅,田颖川;笋瓜韧皮部蛋白基因启动子的克隆及其功能初探[J];农业生物技术学报;1999年01期
5 郝彦玲;朱本忠;栾春光;刘宽庆;罗云波;;向日葵种子特异性启动子Ha ds10 G1的克隆及其功能验证[J];农业生物技术学报;2006年06期
6 张振桢;许煜泉;黄海;;拟南芥——一把打开植物生命奥秘大门的钥匙[J];生命科学;2006年05期
7 王旭静;李为民;唐巧玲;贾士荣;王志兴;;中棉(Gossypium arboreum)光诱导基因Gacab启动子在转基因烟草中的功能缺失分析[J];作物学报;2009年06期
8 房孝良;刘炜;安静;王庆国;;水稻种胚特异性启动子OsESP1的克隆及其表达特性[J];作物学报;2011年10期
9 张春晓,王文棋,蒋湘宁,陈雪梅;植物基因启动子研究进展[J];遗传学报;2004年12期
10 关秋玲;陈焕新;张毅;李秋莉;;植物GT元件和GT因子的研究进展[J];遗传;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴雪峰;诱导型启动子BjC-P的功能分析[D];中国农业科学院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄海群;水稻rbcs基因启动子的克隆、功能分析及应用[D];华中农业大学;2006年
2 曾小林;亚洲棉GaP5CS和GaTPS基因启动子的克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜先荣;杨杰;周衍茂;;转基因技术应用及转基因产品安全性研究进展[J];合肥师范学院学报;2008年03期
2 刘源霞;兰进好;杜景平;孙洪岩;;转基因玉米研究进展[J];山东农业科学;2007年06期
3 杨晓玉;王秀峰;胡淳淳;杨凤娟;魏珉;;硝酸盐胁迫对黄瓜幼苗根系及叶片呼吸速率的影响[J];山东农业科学;2008年03期
4 田寿乐;许林;沈广宁;孙晓莉;;红蜘蛛不同防治效果对板栗生长结实的影响[J];山东农业科学;2012年04期
5 丁建刚;胡定慧;;农杆菌介导的莴笋遗传转化体系的初步研究[J];安徽农学通报;2008年04期
6 黄炎;郭庆水;徐立新;陈守才;;三种天然橡胶树DNA提取方法的比较研究[J];安徽农学通报;2008年07期
7 郭飞;卢杰;魏斌;张自立;;拟南芥抗镧突变体的筛选及初步鉴定[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
8 陈献忠;王正祥;;分子生物学教学模式改革的探索与实践[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年21期
9 林谦;;分子生物学教学改革探索[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年13期
10 汪滢;王健;;植物液流研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱林;江昌俊;叶爱华;李叶云;余梅;邓威威;;茶树ATP硫化酶和硒半胱氨酸甲基转移酶基因植物表达载体的构建[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 樊荣辉;黄敏玲;钟淮钦;吴建设;林兵;叶秀仙;罗远华;;鹤望兰蓝色花相关基因克隆及表达分析[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
3 彭文涛;汪峰;崔中利;曹慧;;转基因棉花种植对土壤卡那霉素抗性细菌多样性的影响[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年
4 武香;倪建伟;张华新;刘涛;张丽;;盐胁迫对3种白刺生理指标的影响[A];第十三届中国科协年会第16分会场-沿海生态建设与城乡人居环境学术研讨会论文集[C];2011年
5 宋宇琴;崔芳;刘艳红;吴国良;王勇;;核桃枝条总酚和黄酮类物质含量的测定[A];第四届全国干果生产、科研进展研讨会论文集[C];2005年
6 丁国华;秦智伟;周秀艳;范金霞;;黄瓜霜霉病抗病基因(dm)的RAPD及SCAR分子标记[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
7 于占东;赵双宜;何启伟;王翠花;牟晋华;刘春香;;抗芜菁花叶病毒转基因大白菜的研究[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
8 黄骐;林建丽;王冰梅;叶冰莹;陈由强;陈如凯;;农杆菌介导花生白藜芦醇合酶基因转化马铃薯的研究[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
9 周亚君;刘富中;陈钰辉;连勇;;抑制性差减杂交(SSH)技术在植物基因表达研究中的应用[A];中国茄子大会暨学术研讨会论文集[C];2008年
10 刘晓娜;俞禄生;沈永宝;;6种空气凤梨解剖学特征与耐旱性的关系[A];中国观赏园艺研究进展(2010)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨守军;根系调控对枣树(冬枣)生长及代谢影响的效应研究[D];山东农业大学;2010年
2 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
3 郭宪;抑制素基因工程疫苗的研究与应用[D];甘肃农业大学;2010年
4 赖晓芳;中国对虾应答WSSV侵染相关基因的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 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
6 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
7 鲁为华;短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究[D];新疆农业大学;2010年
8 王海兰;乔木体水分的测试技术及其监测系统的研究[D];北京林业大学;2011年
9 周茜;混沌理论及应用若干问题的研究[D];南开大学;2010年
10 高山;蛋白质点突变效果预测与突变数据库研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘红梅;农杆菌介导百子莲抗寒基因CBF1高效转化体系的建立[D];华中农业大学;2010年
2 刘冉冉;枫香遗传转化体系的优化及转化PaFT基因的研究[D];华中农业大学;2010年
3 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
4 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
5 曹玲;AM真菌孢子萌发及其与紫云英转化根双重培养体系建立的研究[D];华中农业大学;2009年
6 陈龚莉;不同居群栝楼分子遗传多样性及生物碱分析[D];华中农业大学;2010年
7 杨兆光;棉花航天诱变芽黄突变体中棉所58Vsp的遗传及基因表达差异分析[D];华中农业大学;2010年
8 冯玖玲;杜氏盐藻RbcS基因家族新成员的克隆及功能研究[D];郑州大学;2010年
9 徐娟;农杆菌介导的Ac/Ds转座系统转化甘蓝型油菜的研究[D];郑州大学;2010年
10 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许煜泉,詹祥灿;烟草黄矮双生病毒中双向启动子的活性及其调节控制[J];病毒学报;1998年01期
2 于娅,刘传亮,马峙英,李付广,李凤莲,王玉芬,武芝霞,张朝军;陆地棉中棉所24胚性愈伤组织的诱导及植株再生[J];西北植物学报;2004年02期
3 刘传亮,武芝霞,张朝军,李凤莲,王玉芬,李付广;农杆菌介导棉花大规模高效转化体系的研究[J];西北植物学报;2004年05期
4 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
5 谢迎秋,刘玉乐,朱祯;棉花曲叶病毒互补链基因启动子功能区的缺失分析[J];中国科学C辑:生命科学;2000年05期
6 ;Coat protein promoter from cotton leaf curl virus is not a tissue-specifically expressed promoter[J];Chinese Science Bulletin;2000年20期
7 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
8 南兰,林慧馨,关育成,陈凡;根特异性表达顺式激活序列在转基因烟草中的功能分析[J];科学通报;2002年01期
9 毛自朝,于秋菊,甄伟,郭俊毅,胡鸢雷,高音,林忠平;果实专一性启动子驱动ipt基因在番茄中的表达及其对番茄果实发育的影响[J];科学通报;2002年06期
10 王海华,郝中娜,谢科,吴坤陆,郭泽建;水稻WRKY89中的亮氨酸拉链结构增强蛋白与W盒元件的相互作用[J];科学通报;2005年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尉万聪;草甘膦诱导高表达基因及启动子的克隆和功能分析[D];中国农业科学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 智联腾;棉花纤维特异表达基因LTP3和FbL2A启动子的克隆及其活性研究[D];中国农业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;淋巴因子和干扰素[J];生物技术通报;1991年07期
2 陈游,张景六;不同启动子控制下Ac转座酶基因的表达对玉米Ds因子在水稻中切离频率的影响[J];植物生理学报;2001年03期
3 ;文摘[J];生物技术通报;2002年04期
4 马沁沁,张金辉,陈荣军,邓光兵,余懋群;水稻花药绒毡层特异表达启动子的分离与表达载体构建[J];应用与环境生物学报;2005年04期
5 萧凤回;段承俐;张红生;翟虎渠;薛刚平;;大麦脱水可诱导启动子的克隆及其瞬间表达载体的构建[J];麦类作物学报;2006年03期
6 严海燕;;花生子叶生物反应器与花生产业发展[J];中国生物工程杂志;2006年09期
7 孙清荣;孙洪雁;赵衍;茹斯·海门得;罗伯特·戴维斯;;梨韧皮部特异表达启动子AtSUC2驱动下的GUS基因的转化和表达[J];园艺学报;2008年04期
8 张金辉;龙海;邓光兵;潘志芬;余懋群;;水稻花药特异表达启动子的克隆与活性检测[J];应用与环境生物学报;2008年03期
9 刘俊;蔡平钟;马林;张志雄;向跃武;张志勇;蒲志刚;王闵霞;;CBF3基因的克隆、生物信息学分析及植物表达载体的构建[J];湖南农业科学;2009年02期
10 刘畅;王大力;白文林;张金玉;张树敏;赵志辉;;松辽黑猪IGF-Ⅰ基因5′调控区序列特征分析[J];吉林农业大学学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金磊;倪培华;应雅韵;;肝酯酶基因-763A/G多态性与混合型高脂血症的关系[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年
2 王松柏;杨在清;陈小冬;;STEAP4基因与启动子的克隆及其转录活性调控研究[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 杜爱芳;庞林海;周前进;侯玉慧;高翔;;秀丽隐杆线虫肌动蛋白启动子Act-1的克隆和分析[A];中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第九次学术研讨会论文摘要集[C];2006年
4 李志邈;杨悦俭;王荣青;叶青静;阮美颖;周国治;姚祝平;;番茄根特异表达基因LeGRP2启动子的克隆及其功能的初步分析[A];中国园艺学会十届二次理事会暨学术研讨会论文摘要集[C];2007年
5 王秀亮;陈卫;梁光萍;陈建;苏踊跃;杨陈;罗向东;;人β1整合素远端启动子542bp报告基因载体构建和鉴定及启动活性分析[A];第六届全国烧伤救治专题研讨会论文汇编[C];2009年
6 陈弟诗;郭万柱;徐志文;陈杨;李雯;王小玉;;猪霍乱沙门氏菌携带的双启动子表达载体pEGFPPtrcR的构建[A];首届中国兽药大会——兽医生物制品学、兽医微生物学学术论坛论文集(2008)[C];2008年
7 黄玉屏;杨洋;沈萍;沈韫芬;;大肠杆菌-酿酒酵母启动子探针穿梭载体的构建[A];生命科学与微生物专辑[C];2004年
8 龙海涛;李洪清;李玲;;蓝猪儿捕获启动子系统建立[A];2006中国植物细胞发育与分子生物学学术研讨会论文集[C];2006年
9 王正加;黄有军;郑炳松;夏国华;金松恒;黄坚钦;;山核桃CcLFY基因及其启动子克隆与功能鉴定[A];第六届全国林木遗传育种大会论文集[C];2008年
10 杜芳芳;白俊杰;李胜杰;樊佳佳;;大口黑鲈POU1F1启动子区域SNP突变对生长的影响[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 钱铮;人类DNA上启动子数量可能超过十九万[N];人民日报;2006年
2 钱铮;人类DNA上启动子数量可能超过19万个[N];医药经济报;2006年
3 陈勇;专家有突破 借助基因杀死癌细胞[N];人民日报;2005年
4 记者 何德功;抗癌病毒可以破坏癌细胞[N];新华每日电讯;2002年
5 记者 陈卫东;我破解基因工程产业化难题[N];科技日报;2007年
6 张中桥;第四军医大学西京医院实现肿瘤特异性RNA干扰[N];中国医药报;2006年
7 记者  张喜玉;中石化全面启动子公司整合进程[N];上海证券报;2006年
8 ;基因药物治癌关键障碍被攻克[N];医药经济报;2005年
9 ;中石化全面启动子公司整合进程[N];财会信报;2006年
10 ;金风送爽满篮丰[N];中国医药报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜安丽;人同源盒基因NKX3.1启动子的克隆及其调控区的鉴定[D];山东大学;2005年
2 祝秉东;人β-防御素-1基因表达与转录调控[D];四川大学;2004年
3 刘南南;水稻种胚LOX3基因及启动子的功能分析[D];南京农业大学;2006年
4 柳小庆;玉米胚特异性高表达启动子的基因组规模筛选、克隆和功能鉴定[D];中国农业科学院;2014年
5 汤绍辉;人肝癌胰岛素样生长因子Ⅱ基因启动子结构与功能研究[D];暨南大学;2004年
6 敖翔;硫化叶菌启动子Initiator元件功能研究[D];华中农业大学;2013年
7 苟吉庆;植物顶端组织高效诱导型启动子的创建与表达调控研究[D];中国农业科学院;2001年
8 马诚太;不同启动子和插入位点表达AIV-H9 HA抗原的重组马立克氏病病毒的构建和比较研究[D];山东农业大学;2014年
9 任茂智;棉花nodulin-like和arf1基因及其启动子的分离和功能分析[D];中国农业科学院;2004年
10 罗先润;Survivin启动子马区动CD/TK双自杀基因对胃癌的靶向治疗作用[D];郑州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐亚维;玉米淀粉分支酶SBEⅡb基因启动子的克隆与功能分析[D];吉林农业大学;2005年
2 傅晓燕;耐热β-半乳糖苷酶bgaB基因在枯草芽孢杆菌中的表达[D];江南大学;2005年
3 李华;HBV核心区启动子反义真核表达载体的构建[D];郑州大学;2010年
4 曾海涛;靛蓝基因表达载体的构建及香石竹CHS启动子克隆研究[D];南京林业大学;2004年
5 吴滨;人酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶-1基因P1启动子的TNF-α效应元件分析鉴定[D];华东师范大学;2004年
6 李艳军;棉花启动子prom6下游序列克隆及纤维特异基因GhF1的功能研究[D];石河子大学;2005年
7 张金平;麻疯树(Jatropha curcas L.)毒蛋白curcin基因及其启动子的初步研究[D];四川大学;2005年
8 刘志敏;胃癌中错配修复基因hMLH1启动子甲基化对蛋白表达的影响[D];大连医科大学;2007年
9 吴祖剑;基于粗糙集理论的基因序列研究[D];中南大学;2008年
10 景福远;利用基因工程技术提高青蒿中青蒿素含量的研究[D];上海交通大学;2008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