巴西橡胶树的通便导管生物学和乳胶生产(英文)

巴西橡胶树的通便导管生物学和乳胶生产(英文)

一、巴西橡胶树乳管生物学与胶乳生产(英文)(论文文献综述)

刘辉,胡义钰,冯成天,袁坤,王真辉[1](2021)在《乙烯利过度刺激诱发橡胶树死皮的生理效应》文中指出【目的】研究乙烯利过度刺激采胶所诱导的橡胶树死皮发生、发展过程中的胶乳产量和生理变化规律,为利用乙烯利刺激增产以及采取有效措施预防死皮发生提供理论依据。【方法】选择橡胶树品种‘热研7-33-97’健康植株,通过乙烯利过度刺激采胶诱发不同等级死皮,测定分析不同等级死皮植株胶乳产量和相关生理指标的变化规律,包括p H值、黄色体破裂指数、干胶含量、总固形物含量、硫醇含量、无机磷含量、橡胶粒子粒径分布及平均粒径等。【结果】1)在乙烯利过度刺激采胶过程中,胶乳产量呈先升后降的变化趋势。在刺激割胶早期阶段,胶乳产量不断增加,普遍增产3倍以上,但很快会诱发死皮。随着死皮发生、发展,胶乳产量逐渐下降,最终低于健康植株。2)黄色体破裂会导致乳管堵塞,黄色体破裂指数随植株死皮等级提高而显着提高,这与死皮发生有直接关系。死皮植株的胶乳p H值也略有上升,但仅3级死皮植株与健康植株具有显着差异。3)乙烯利过度刺激对胶乳具有稀释效应,死皮植株胶乳干胶和总固形物含量均低于健康植株,其中2~3级死皮植株中的含量递减,而4~5级死皮植株中的含量逐步回升。4) 2~3级死皮植株的胶乳硫醇含量递增,均显着高于健康植株,而4~5级死皮植株中的含量逐步回落,与健康植株无明显差异。2~5级死皮植株的胶乳无机磷含量呈递减趋势,但均高于健康植株。5)健康植株的胶乳橡胶粒子粒径在0.09~2.27μm范围呈单峰分布。随植株死皮发生发展,胶乳橡胶粒子粒径分布向小粒径方向逐步偏移,且峰值逐渐下降。与之相符,胶乳橡胶粒子平均粒径亦随死皮等级提高而逐渐变小,2~5级死皮植株的平均粒径均显着低于健康植株。健康植株的胶乳橡胶粒子平均粒径为0.89μm,而5级死皮植株的平均粒径仅0.79μm。【结论】乙烯利过度刺激采胶会促使胶乳黄色体破裂增加、硫醇和无机磷大量外排、橡胶粒子变小,从而导致乳管系统受损与堵塞,影响橡胶生物合成和胶乳外排,表现出死皮症状。天然橡胶生产中应合理使用乙烯利刺激,避免因过度刺激诱发死皮造成减产。

卢基来[2](2020)在《橡胶树胶乳糖酵解关键酶-磷酸果糖激酶的分离及功能分析》文中研究表明橡胶树胶乳再生能力是决定其产量的关键因素之一。糖酵解为胶乳再生提供了物质及能量,特别是为橡胶烃合成提供碳骨架,因此糖酵解与胶乳再生密切相关。磷酸果糖激酶是糖酵解代谢中的关键限速酶,此酶的活性决定糖酵解的代谢速率,加速糖酵解速率将有助于增加胶乳再生能力从而提高橡胶产量。本研究从橡胶树中成功分离依赖ATP的磷酸果糖激酶7个(Hb PFK1-7)以及依赖PPi的磷酸果糖激酶2个(Hb PFP1-2);利用转化酵母突变株RL257的恢复实验,确定Hb PFK1-4及Hb PFP1具有磷酸果糖激酶的活性,其重组蛋白的酶活检测再次确定Hb PFK1-2具有磷酸果糖激酶活性;聚类分析结果显示同一物种PFK家族成员之间氨基酸差异较大,进化分析结果暗示PFK家族的分化早于物种间的分化;Hb PFKs和Hb PFPs在不同组织中存在特异表达,Hb PFK1在树皮中高表达,Hb PFK2在胶乳中高表达,为胶乳磷酸果糖激酶关键成员;Hb PFKs与Hb PFPs对7种植物激素或激素类似物,伤害、死皮及高低温胁迫均产生不同程度的应答反应;在割胶处理下,胶乳中柠檬酸含量增加,Hb PFK2呈现下降后上升的表达趋势,磷酸果糖激酶酶活性减弱;在ET处理下,胶乳中柠檬酸含量降低,Hb PFK2基因呈下降趋势,磷酸果糖激酶活性增强。综合以上结果表明:橡胶树磷酸果糖激酶家族基因Hb PFK1-4及Hb PFP1是具有磷酸果糖激酶活性的功能基因,其中Hb FPK2为胶乳中的关键成员,割胶及ET处理能明显调控胶乳磷酸果糖激酶活性,其活性受胞质柠檬酸含量的调控。本结果有助于阐明橡胶树胶乳糖酵解代谢关键酶磷酸果糖激酶参与胶乳再生的调控机理,为橡胶树定向分子改良提供重要的靶基因。

宋利权[3](2019)在《橡胶树不同刺激割胶下排胶过程中几种胶乳代谢物的动态分析》文中进行了进一步梳理乙烯利(乙烯缓释剂)和乙烯气体能够促进橡胶树的产排胶,因而作为产量刺激剂被广泛应用于橡胶树实际生产当中。大量研究表明:橡胶树在乙烯的刺激下,能够促进乳管对水分和养分的吸收,促进胶乳代谢;同时乙烯可通过阻滞胶乳中蛋白的凝集,延长排胶时间促进橡胶树排胶。上述研究结果均暗示乙烯能够引起胶乳中糖、水分、蛋白以及金属离子等成分的代谢变化,表明乙烯刺激下这些代谢物可能参与了橡胶树产排胶过程,但未见上述代谢物在不同刺激割胶下排胶过程中的动态变化研究。本研究以3割年芽接无性系’热研7-33-97’橡胶树为研究对象,通过比较分析乙烯利和乙烯气刺激下,胶乳乳清中蔗糖、游离核酸(ATP、ADP、AMP)、白雀木醇、蛋白、Mg2+、K+等物质在排胶过程中的含量变化,了解不同刺激割胶下橡胶树排胶过程中几种胶乳代谢物的动态变化,探究其变化与橡胶树产排胶的关系。本研究结果显示:(1)橡胶树在处理前乳清中蔗糖含量随排胶显着上升;而通过乙烯利处理后,其含量在整个排胶过程中均显着提高,且随排胶而增长的趋势更明显;乙烯气刺处理后乳清中蔗糖含量在排胶前期明显下降,且随着排胶显着升高并在后期显着高于对照。该结果表明乙烯和排胶均能够促进乳管蔗糖供给,而乙烯气体刺激可直接作用于乳管细胞内,促进乳管内蔗糖的代谢,同时也可激活乳管蔗糖供给,引起排胶过程胶乳中蔗糖的积累。(2)橡胶树处理前乳清中K’随着排胶逐渐上升;乙烯利处理后乳清中K+含量在排胶后期显着升高;乙烯气刺处理后乳清中K+含量在排胶中期显着下降,但随着排胶过程逐渐上升且在后期显着高于对照。该结果表明乙烯利和乙烯气刺均能促进K+向乳管细胞运输,激活蔗糖转化酶,为橡胶合成提供充足的营养。(3)橡胶树处理前胶树乳清中Mg2+含量随着排胶逐渐下降,乙烯利和乙烯气刺处理后乳清中Mg2+含量在排胶的整个过程中均显着低于对照,且乙烯气刺下显着低于对照趋势更加明显。该结果表明乙烯和排胶均能加强黄色体对Mg2+的吸收,降低乳清中Mg2+含量,有利于胶乳代谢。(4)橡胶树处理前乳清中ATP含量随着排胶逐渐下降;乙烯利处理后乳清中ATP含量在排胶前期显着上升;乙烯气刺处理后乳清中ATP含量在排胶前期和后期显着上升;乙烯利和乙烯气刺两种处理后能荷在排胶前期显着高于对照。该结果表明乙烯能加强橡胶树能量代谢,其中乙烯气刺处理效果更加明显。(5)胶乳中可溶性成分在排胶前期无明显变化直到排胶中期可溶性成分显着高于对照,此结果表明乙烯刺激增产是由于在排胶过程中代谢逐渐加强,从而加速橡胶合成来完成的。乙烯利和乙烯气刺处理后,与橡胶合成相关的代谢物和离子在排胶过程中存在明显差异,其中蔗糖、钾离子、ATP以及胶乳中可溶性成分含量均有显着提高,而白雀木醇和Mg2+含量则显着下降。其表明乙烯刺激可以促进胶树排胶过程中胶乳代谢物和离子的运输,加强能量代谢。但由于乙烯利缓慢释放,刺激强度低,因而其随着排胶逐渐作用到乳管当中:而乙烯气释放快,刺激强度高,对乳管所产生的影响更大。因此,乙烯利和乙烯气刺两种不同处理对胶乳代谢物所产生的影响存在明显差异,而了解不同刺激割胶下胶乳代谢物的动态变化,并探究其变化与橡胶树产排胶的关系,为乙烯刺激下胶乳代谢物的深入研究提供基础。

卢亚莉[4](2019)在《巴西橡胶树死皮和健康树树皮结构和胶乳代谢的比较分析》文中认为巴西橡胶树(简称橡胶树)是当前世界上天然橡胶最为主要的来源。次生乳管是树皮次生韧皮部中一种特化的组织,是合成和贮存天然橡胶的主要场所。次生乳管的数量是影响天然橡胶产量的关键因素之一,而乳管内的胶乳代谢能力与胶乳的再生密切相关。一直以来,人们对橡胶树的树皮结构和乳管内的胶乳代谢非常重视,进行了广泛的相关研究。橡胶树死皮,即乳管细胞丧失部分或全部的产排胶能力,其症状表现为割线排胶减少甚至是完全停止排胶,因而严重影响橡胶树的产胶能力,缩短橡胶树的经济寿命,因此探索死皮病的发生机理并寻求解决办法已成为当务之急。目前,对于橡胶树死皮病发生的成因存在多种不同的观点,人们主要从病理学、生理学和组织学等方面对死皮病的机理进行了研究,但目前仍没有形成统一的意见。本文采用细胞学、生物化学和分子生物学相关技术,比较研究了巴西橡胶树RY7-33-97的健康树和不同级别死皮树的树皮结构、胶乳代谢相关基因表达和胶乳橡胶合成效率方面的差异,探寻橡胶树死皮发生过程中的关键生理生化以及结构变化,旨在为最终阐明死皮病发生的机理奠定基础,也为死皮病发生的早期鉴定、预测提供依据。本研究主要结果如下:1、健康树树干中次生乳管列排列整齐,经碘-溴染色后为深棕褐色,基本无膨大乳管出现;水囊皮中的筛管直径较大,达40 μm左右:石细胞团最早主要出现在砂皮内层,黄皮层仅有零星的石细胞。与健康树相比,死皮树的树皮结构发生了明显变化,随着死皮程度的增加,膨大乳管数量增多并且逐步内移,从最早出现在砂皮层深入至水囊皮,乳管染色浅,成为黄色甚至中空;乳管排列逐渐紊乱,不易统计列数。筛管的直径也明显减小;石细胞形成的位置明显内移,在五级死皮树中可深达形成层附近。2、健康树中红褐色单宁分布稀疏;死皮树中随着死皮程度的增加,单宁细胞的密度明显越大,并且逐步内移分布,甚至形成层区域也能积累单宁。单宁的增多与橡胶树增强自身保护有关。3、健康树割胶后在割口处乳管中有大量纤维状蛋白质网的积累;死皮树割口非正常排胶部位的乳管中蛋白质积累较少甚至没有,并且是以絮状的不连续的蛋白质物质形式存在。4、对20个候选内参基因在胶乳样品中的表达稳定性分析,结果表明:UBC2a、UBC2b、eif2在健康树中是较为稳定的内参基因;UBC3、eifAb和UBC2b在三级死皮树中是较稳定的基因。选择胶乳代谢基因HbDXS1、HbHMGS2和HbNIN3对候选的内参基因验证,筛选出适合本研究内参基因为UBC2b。5、在62个胶乳代谢相关基因中,与防御、抗逆有关的基因普遍随死皮程度增加而上调表达。在9月和1月两个不同的季节基因变化规律基本一致的约有1 5个,其中 9 个基因HbGluc、HbHevein、HbAPX1、HbCuZnSOD、HbRBOHA、HbRBOHB、HbPIP2;5、HbPIP2;7、HbER T2在不同季节都表现出随死皮程度增加明显上调(P<0.01);而 Hb44KD、HbChit、HbMYC1、HbHRT2、HbREF、HbSRPP 这 6 个基因在不同季节都表现出随死皮程度增加逐步下调表达。6、不同割胶刀次基因表达也存在明显差异,第一刀通常基因表达高,随后随着刀次的增加,大部分基因表达明显下降;仅HbPK、HbSAMS、HbCOI1与之呈相反趋势。与乙烯和茉莉酸激素代谢有关的基因在不同刀次间维持较高表达水平的基因占比较大,可能与这两种激素都是与植物的衰老和抗性有关。大部分基因不仅随着刀次增加表达下降,而且随着死皮程度增加下调表达,可能与持续割胶导致死皮程度进一步增加,破坏了植物的自我调节恢复能力。7、水囊皮部位的胶乳橡胶合成效率整体高于黄皮层的,且不同刀次间相对稳定,这可能与水囊皮是非割胶和排胶部位并且其内的乳管仍为健康乳管关。五级死皮树水囊皮和黄皮层的胶乳体外合成效率显着降低至背景值,表明这些胶乳已基本丧失了橡胶生物合成的能力。

张涵仪[5](2018)在《巴西橡胶树乳管细胞中NAC转录因子基因的鉴定与表达分析》文中提出巴西橡胶树是天然橡胶的重要商业来源。天然橡胶是橡胶树乳管细胞内的次生代谢产物之一,其主要成分为顺式-1,4-聚异戊二烯。天然橡胶的合成主要是通过甲羟戊酸途径完成的。尽管天然橡胶的生物合成途径已明确,但天然橡胶生物合成调控的分子调节机制尚不清楚。NAC转录因子是具有多种生物功能的植物特有转录因子。NAC转录因子在植物生长发育、细胞分化、木质部的形成、激素调节和防御抵抗多种生物和非生物胁迫等方面发挥着重要的作用。但是目前,NAC转录因子基因在巴西橡胶树中报道较少,尤其是NAC基因参与调控天然橡胶生物合成更是鲜有报道。本研究分析了巴西橡胶树全基因组数据,发现橡胶树中存在128个NAC家族成员。胶乳转录组数据分析表明在乳管中至少有52表达的NAC基因。定量PCR分析表明18个NAC基因在胶乳中表达量较高。茉莉酸上调HbNAC4、HbNAC6、HbNAC7、HbNAC19、HbNAC46、HbNAC62、HbNAC65、HbNAC127 和 HbNAC128 的表达。乙烯上调HbNAC4、HbNAC6、HbNAC7、HbNAC19、HbNAC34、HbNAC37、HbNAC46、HbNAC62、HbNAC65 和 HbNAC127 的表达。ABA 也可以上调 HbNAC2、HbNAC4、HbNAC6、HbNAC7、HbNAC19、HbNAC24、HbNAC62 和 HbNAC65 的表达,下调HbNAC21、HbNAC34、HbNAC37、HbNAC67 和 HbNAC112 的表达。HbNAC2分别可以与天然橡胶生物合成关键酶基因HbSRPP、HbFDP和HbHRT的启动子结合,可能是在转录水平调控HbSRSPP、HbFDP和HbHRT的表达,推断HbNAC2参与调控天然橡胶生物合成过程。

王艺航[6](2018)在《巴西橡胶树小橡胶粒子蛋白SRPP互作蛋白的研究》文中进行了进一步梳理橡胶树的乳管细胞是橡胶生物合成的场所,割胶时流出的胶乳是乳管细胞中的细胞质,是天然橡胶的主要来源。橡胶粒子是乳管细胞中进行橡胶生物合成和贮存橡胶的一种特殊细胞器。橡胶树小橡胶粒子蛋白(SRPP)在橡胶生物合成中发挥非常重要的作用,是决定橡胶生物合成速率和橡胶树胶乳产量与橡胶质量的关键橡胶粒子蛋白。研究表明,橡胶树SRPP与橡胶转移酶(又称为顺式异戊烯基焦磷酸转移酶)、橡胶延伸因子(REF)以及其他蛋白可能通过蛋白间相互作用,形成蛋白复合体催化橡胶生物合成过程。然而,迄今为止对橡胶树SRPP的互作蛋白及橡胶生物合成的蛋白质分子机器组成仍不完全清楚。因此,筛选及鉴定SRPP的候选互作蛋白,揭示SRPP的互作蛋白网络不仅有助于阐明橡胶生物合成及其调控的分子机制,而且还将为通过分子育种技术进一步改善橡胶树的产胶性状并提高胶乳产量提供理论基础和科技支撑。本研究以巴西橡胶树(热研7-33-97)作为实验材料,通过酵母双杂交方法筛选和鉴定了 SRPP的候选互作蛋白,并对SRPP候选互作蛋白的基因表达模式及亚细胞定位等进行了分析,主要研究结果如下:1、以SRPP为诱饵构建SRPP-pGBKT7表达载体,通过酵母双杂交筛选橡胶树胶乳cDNA文库,共筛选到28个SRPP候选互作蛋白,进一步采用点对点验证对其中的12个候选互作蛋白进行了鉴定和验证,其中11个为阳性结果,它们分别是REF、硫胺噻挫合成酶(thiamine thiazole synthase,TTS)、类咖啡酰莽草酸酯酶(caffeoyl shikimate esterase,CSE)、含 Kelch 重复基序的类 F-box 蛋白(F-box/kelch-repeat protein SKIP11,SKIP)、蛋白酶体亚基、生长素结合蛋白(Auxinbinding protein,ABP)、UDP葡萄糖转移酶和60S核糖体蛋白等。2、制备了 SRPP的多克隆抗体,并对SRPP在不同粒径橡胶粒子的表达水平进行了分析。Western bloting实验结果表明,粒径最小的橡胶粒子SRPP表达量最高,随着橡胶粒子粒径的增大,SRPP的表达量逐渐下降,这种表达模式与不同粒径橡胶粒子的橡胶生物合成活性大小相一致。3、对SRPP互作蛋白TTS、CSE和SKIP等进行了拟南芥悬浮细胞的亚细胞定位分析。结果表明,TTS定位于质膜和叶绿体、CSE定位于细胞液、SKIP定位于细胞核。4、对SRPP及其候选互作蛋白进行了基因表达分析。结果表明,除TTS和ABP外,割胶机械刺激可显着促进CSE等SRPP互作蛋白的基因表达;而乙烯利和茉莉酸刺激均可诱导SRPP、REF及HRT2的基因表达,但对TTS等SRPP互作蛋白的基因表达则具有明显的抑制作用。

王启超[7](2017)在《巴西橡胶树乙烯信号相关基因的克隆鉴定》文中研究指明巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)是天然橡胶的主要来源,橡胶树的产排胶过程是一个创伤反应。外施乙烯可以刺激排胶从而提高橡胶的产量。虽然乙烯在生产上大量应用,但乙烯刺激橡胶排胶的分子机理目前还知之甚少。本文将通过克隆鉴定橡胶树乙烯信号相关基因,来揭示乙烯在橡胶产排胶中的分子机理。首先利用数字表达谱,分析橡胶树乙烯应答基因。其次,采用同源克隆方法,克隆橡胶乙烯信号途径关键基因,并鉴定这些基因之间的互作,筛选其调控的下游基因,取得以下研究结果:(1)通过数字表达谱分析发现,橡胶树叶片在乙烯刺激1h后,共有2216个基因出现差异表达,其中上调基因1018个,下调基因1 198个;乙烯处理3h后的差异表达基因共有10629个,其中上调基因3697个,下调基因6932个。乙烯处理1h和3h之间差异表达基因共有9465个,其中上调基因3984个,下调基因5481个,1h和3h差异表达基因具有高度相似性。基因功能分类结果显示乙烯处理橡胶树叶片出现的差异表达基因主要涉及代谢途径(Metabolic pathways),次生代谢物生物合成(Biosynthesis of secondary metabolites),和植物激素信号转导通路(Plant hormone signal transduction)。数字表达谱分析还发现,乙烯处理后橡胶胶乳样品差异表达基因相对较少,乙烯处理1h后胶乳中差异表达基因只有656个,其中上调基因56个,下调基因600个。处理3h后差异表达基因只有1047个,其中上调基因180个,下调基因867个。乙烯处理1h和3h样品之间差异表达基因有175个,其中上调基因102个,下调基因73个。(2)EIN3(ethylene insensitive 3)是乙烯信号通路关键转录因子,通过电子克隆,我们获得橡胶树HbEIN3s家族基因的4个基因,分别命名为HbEIN3,HbEIN3-1,HbEIL3-1和HbEIL3-2。生物信息学分析显示,这几个基因的蛋白结构与同其它植物的EIN3/EIL1相似,都含有一个酸性氨基酸区域,5个碱性氨基酸DNA结合结构域(BDⅠ、BDⅡ、BD Ⅲ、BD Ⅳ 和 BD Ⅴ),以及一个富含脯氨酸结构域。Western-Blot检测发现,HbEIN3蛋白存在于橡胶树胶乳的C-乳清蛋白中。亚细胞定位发现,HbEIN3定位在细胞核,并且HbEIN3自身具有转录自激活作用,说明HbEIN3具有转录因子特征。酵母单杂分析发现,这4个HbEIN3s蛋白都能与顺式作用元件DRE(dehydration responsive element)和G-box发生互作。酵母单杂研究还发现,含有DRE和G-box顺式作用元件HbEBF2和HbAOS基因的启动子可以与HbEIN3s互作,可能是HbEIN3s调控的靶基因。(3)转录因子的稳定性是通过F-box蛋白EBF(Ein3 binding factor)调控泛素化降解途径来调节的。通过同源克隆方法,我们获得2个橡胶树EBF蛋白,分别命名为HbEBF1和HbEBF2。HbEBF1和HbEBF2分别编码655个和672个氨基酸。二者都有多个LRR(leucine rich repeat)功能域。酵母双杂实验结果表明,HbEBF1和HbEBF2自身没有转录自激活活性,但可以与HbEIN3s互作,可能在转录后水平调控HbEIN3s的稳定性。(4)植物乙烯信号调控的下游有一大类转录因子是ERF转录因子(ethylene responsive factors),本文克隆其中2个橡胶ERF基因,都含有1个AP功能结构域,分别命名HbERF1和HbERF2。他们分别编码385个和258个氨基酸。酵母双杂实验表明,HbERF1和HbERF2都具有转录自激活作用。HbERF1定位在细胞核。Western-Blot检测发现HbERF1蛋白存在于橡胶树胶乳蛋白的C-乳清中。(5)生物信息学分析,橡胶基因组共有7600个基因的启动子携带8643个DRE顺式作用元件,说明有些基因的启动子携带不止一个DRE。其次,4798个基因的启动子携带ERE,还有1445个基因启动子含GCC。酵母单杂实验证明G-box与HbEIN3s转录因子强互作,因此,我们从全基因组水平筛选启动子区含G-box的功能基因。发现共有5个水通道蛋白基因(Tonoplast intrinsic protein,TIP)。此外,还有一些产胶相关基因的启动区发现携带G-box,如橡胶蔗糖转移酶(Sugar transporter,ST),橡胶延长因子(Rubber elongation factor,REF),羟甲基戊二酰辅酶A(Hydroxymethylglutaryl-CoA reductase,HMGR),小橡胶粒子蛋白(Small rubber particle protein,SRPP)。表明这些基因的表达可能受到HbEIN3s转录因子的调控,从而影响橡胶的产排胶。本文的研究结果为阐明乙烯信号途径,揭示巴西橡胶树产排胶的分子机理打下良好基础。

郭秀丽[8](2017)在《橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮病发生过程中的功能分析》文中指出橡胶树死皮(Tapping Panel Dryness,TPD)是巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)的一种复杂的生理性病害,是影响天然橡胶生产的主要限制因素之一。本研究采用显微解剖学、生理学检测和分子生物学方法,以不同死皮程度树皮和胶乳为实验材料,分析了不同死皮程度橡胶树树皮显微结构和胶乳生理特性,同时克隆死皮相关基因HbGRX,分析了HbGR 的表达特性。本研究结果为进一步探究橡胶树死皮病本质及发生机理提供了基础和依据。主要研究结果如下:1.在对不同死皮程度植株树皮的显微结构特点鉴定及胶乳生理参数测定基础上,首次将死皮病分为不同的等级。死皮等级划分为死皮病诊断、调查及死皮发生进程中胶乳生理与分子机理的研究打下基础。2.橡胶树不同死皮程度植株胶乳生理参数分析结果显示,死皮发生后胶乳产量显着降低,干胶含量则呈上升趋势,胶乳pH明显下降,硫醇含量显着降低,蔗糖含量显着增加,黄色体破裂指数显着增加,镁离子显着增加。本研究比较全面地分析了橡胶树不同死皮程度植株胶乳的各个生理参数的变化,反映了各个生理参数与橡胶树死皮发生之间的相关性,为研究死皮发生机理提供了生理依据,其中一些生理参数可作为死皮早期预测的关键指标。3.橡胶树谷氧还蛋白(HbGRX)基因的完整开放阅读框(ORF)序列长为324 bp,编码由107个氨基酸组成的蛋白质。生物信息学分析结果显示,橡胶树HbGRX与木薯(Manihot esculenta)MeGRX的亲缘关系最近,其氨基酸序列与木薯MeGRX、蓖麻(Ricinus commuuis)PcGRX、麻风树(Jatropha curcas)JcGRX和胡杨(Populus euphratica)PeGRX等具有较高的同源性,均具有典型的硫氧还蛋白家族蛋白结构域的CPYC结合位点(属于CPYC型谷氧还蛋白)。该蛋白预测定位于线粒体膜。橡胶树HbGRX基因的瞬时表达载体pCAMBIA1302-bGRX转化烟草亚细胞定位研究证明,HbGRX定位于烟草叶片下表皮细胞中的线粒体,与预测相符。在橡胶树HbGRX基因的表达水平研究中,对橡胶树热研7-33-97品系不同组织、不同品系橡胶树健康植株和死皮植株树皮、橡胶树胶树热研7-33-97不同死皮程度植株的树皮和胶乳、伤害和不同植物激素处理后的橡胶树胶乳进行了表达模式分析。结果表明橡胶树HbGRX在雄花中的表达量最高在叶片(成熟期)中的表达量最低。不同品系中HbGRX的表达模式也存在一定的差异,不同品系健康植株树皮和死皮植株树皮之间的表达模式也有所不同,其中HbGRX在健康植株和死皮之间热研7-33-97中的表达差异明显,而PR107中表达无差异。同健康树相比,不同死皮程度植株树皮和胶乳中HbGRX基因的表达量显着下降。随着死皮程度的增加,HbGRX基因在树皮中的表达量呈逐渐下降的趋势,而在胶乳中的表达量呈先下降后上升的趋势。HbGRX基因在伤害、MeJA及ET处理后,表达量总体呈下降趋势。HbGRX基因在植物激素ABA、SA、2, 4-D、GA3、6-BA和IAA处理后均呈先上调后下降的表达趋势。H2O2处理后,HbGRX基因的表达量在0-12h内无明显差异,之后表达量显着下降并上升。这些结果为深入研究活性氧(ROS)在死皮发生过程中的功能以及橡胶树死皮发生机制奠定了一定的基础。

翟金玲[9](2017)在《巴西橡胶树茉莉酸信号关键基因的克隆及功能鉴定》文中研究指明巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Mull.Arg.)是天然橡胶的主要来源。人们为了收获胶乳,每隔2到3天割胶一次,使得橡胶树成为世界上受机械伤害最频繁的植物之一。产排胶是巴西橡胶树的创伤反应,而茉莉酸是调控植物创伤反应的主要激素,也是控制橡胶树乳管分化和胶乳合成的关键信号分子。但巴西橡胶树的茉莉酸信号途径尚未被鉴定,并且茉莉酸信号调控橡胶乳管分化及胶乳生物合成的分子机理至今未被阐明,使橡胶基础研究及生产技术提升陷入理论瓶颈。为了研究茉莉酸如何调控橡胶创伤反应及产排胶,本文对巴西橡胶树茉莉酸信号相关基因进行了克隆及功能鉴定,取得以下研究结果:(1)首先采用生物信息学的方法全基因组筛选具有JAZ结构特征的橡胶cDNA序列,再采用电子克隆技术将不同长度的cDNA片段进行拼接,获得12个橡胶JAZs基因的全长cDNA序列,通过设计特异性引物并经PCR扩增其全长阅读框,其中7个被成功克隆,根据其序列结构特点,分别被命名为HbjAZ1、HbjAZ2、HbjAZ7、HbJAZ8、HbjAZ9、HbjAZ10郝HbjAZ11。(2)荧光定量PCR分析显示,所有HbjAZs基因在树叶中的表达量均高于胶乳和树皮。HbjAZ1,HbJAZ7和HbJAZ11在橡胶树叶中表达量非常高,并且HbJAZ1在胶乳和树皮中表达也相对较高。酵母双杂鉴定发现,除HbJAZ2外,所有HbJAZs蛋白均能与自身发生互作,形成同源二聚体;大部分HbJAZs蛋白能与其他HbJAZs蛋白发生互作,形成异源二聚体。(3)通过电子克隆,获得了 3个与HbJAZ1蛋白互作的MYCs转录因子(分别被命名为HbMYC2、HbMYC3和HbMYC4)和一个锌指蛋白的全长cDNA序列。利用酵母分析系统发现HbMYC2、HbMYC3、HbMYC4和锌指蛋白的转录自激活活性非常强。GFP亚细胞定位证明,HbMYC2、HbMYC3和HbMYC4位于细胞核,说明它们具有转录因子的基本特征。(4)本文对23个不同来源的bHLH蛋白进行序列比对和系统进化树分析,发现所有能与JAZs蛋白互作并受茉莉酸调控的bHLH转录因子都聚类在一起,如AtMYC2、AtMYC3、AtMYC4、TT8、GL3、EGL3、JAMYC2、JAMYC10、NtMYCa及3个橡胶 HbMYCs。橡胶 HbMYC2、HbMYC3 和 HbMYC4 与拟南芥 AtMYC2、AtMYC3和AtMYC4的结构域特征非常相似,说明3个橡胶HbMYCs可能也受到茉莉酸信号调控。(5)酵母双杂结果显示,HbMYC2 能与 HbJAZ7、HbJAZ8、HbJAZ1 和 HbJAZ11发生互作;HbMYC3 能与其中的 HbJAZ1、HbJAZ7、HbJAZ8、HbJAZ9、HbJAZ10和 HbJAZ11 发生互作;而 HbMYC4 能与 HbJAZ1、HbJAZ7、HbJAZ9 和 HbJAZ11发生互作,说明HbMYC转录因子与HbJAZs之间的互作存在着蛋白序列特异性。(6)基因差异表达分析结果显示,HbMYC2和HbMYC3的表达受伤诱导,而HbMYC4的表达却受到伤抑制;外源茉莉酸对HbMYC2和HbMYC3的表达上调,但对HbMYC4的表达影响较小;ABA处理的表达模式与外源茉莉酸处理的表达模式相似,刺激HbMYC2和HbMYC3上调表达,但却抑制HbMYC4的表达。(7)数字表达谱(Digital Gene Expression,DGE)分析发现,茉莉酸处理1h后上调表达的基因数有3662个,下调的基因有2039个,其中差异表达最多是植物与病原互作(Plant-pathogeninteraction)信号通路相关基因,而表达差异最明显的基因是与a-亚油酸代谢(alpha-linolenic acid metabolism)信号通路相关;茉莉酸处理3h后,上调表达的基因数为4257个,下调的基因有2511个,其中数量最多的是代谢信号通路(metabolicpathways)相关基因,而表达差异最明显的基因是与氮代谢(nitrogen metabolism)信号通路相关。(8)为了筛选橡胶HbMYCs转录因子的靶基因,本实验在前期曾利用酵母单杂交技术筛选与HbMYCs转录因子互作的顺式作用元件,发现HbMYCs转录因子能与G-box(CACGTG)发生互作。利用橡胶启动子顺式作用元件扫描软件HCES进行分析发现,橡胶基因组有2800个基因的启动子携带G-box顺式作用元件,其中40个与橡胶产排胶相关。(9)酵母单杂(Yeast Two Hybrid,Y1H)实验表明,HbMYC2、HbMYC3 和HbMYC4能够分别与蔗糖转移酶ST2的启动子发生互作,从而在酵母细胞中激活ABAR报告基因的表达,对真菌毒素Aureobasidin A(AbA)产生抗性而生存下来。酵母能够生长的培养基上AbA的浓度越高,说明互作越强烈。本文的Y1H实验数据显示,在高达800ng/mL的培养基上,酵母依然生长良好,说明HbMYCs与ST2启动子之间存在强烈的互作。本文的研究结果向揭示茉莉酸信号调控巴西橡胶树创伤反应及胶乳生物合成踏出了坚实的一步,对橡胶产胶基础研究及生产技术提升具有重要意义。

曹玉鑫[10](2016)在《巴西橡胶树乳管分化相关基因的功能鉴定》文中认为乳管是橡胶树合成和贮存天然橡胶的组织,乳管的数量是影响橡胶产量的关键因素。研究表明,机械损伤或外施茉莉酸能诱导橡胶树次生乳管分化,开割树比未开割树乳管列数更多,说明茉莉酸是调节乳管分化的关键信号分子,但茉莉酸信号影响橡胶乳管的分化及调控胶乳生物合成的分子机理至今未明,成为橡胶基础研究及橡胶生产技术提升的理论瓶颈。研究表明,橡胶萌条刮伤诱导次生乳管可以通过在刮伤位点包裹薄膜而受到抑制,为了克隆橡胶乳管分化相关基因,实验室前期采用SSH差减杂交方法筛选刮伤后暴露和刮伤后包裹两种处理的差异表达基因,然后通过反向Northern进行验证,发现差减文库中包含多个可能与植物脱水相关的基因,其中有两个脱水素基因(HbDHN1和HbDHN2)和一个NAC 转录因子(HbNAC1)。我们推测HbDHN1、HbDHN2 和HbNAC1很可能与橡胶受伤后局部组织脱水胁迫相关,而受伤后局部组织脱水可能是诱导橡胶乳管分化的一个重要信号,为了验证这个假设,本文开展了以下研究:(1)为了进一步验证差减杂交筛选结果,我们利用qRT-PCR分析HbDHN1,HbDHN2和HbNAC1基因在刮伤后暴露和刮伤后包裹两种处理的表达,结果显示与差减杂交结果一致,样品处理1h时,包裹处理的三个目的基因表达量高于创伤暴露于空气中的处理样品的表达量,但是,HbNAC1和HbDHN2的应答更持久,在处理6 h时出现表达最高峰,而包裹处理样品的表达最高峰值出现在1 h。(2)为了验证脱水信号是否是影响橡胶树乳管分化的关键信号,采用石蜡切片技术,研究脱水对次生乳管分化的诱导效应。结果表明受伤后涂抹10%PEG6000,然后立刻包裹薄膜,即脱水处理可诱导橡胶树萌条次生乳管分化。(3)为了分析HbDHN1和HbDHN2的蛋白结构,我们将巴西橡胶树中克隆到两个脱水素基因与不同来源的其他脱水素基因进行蛋白多序列比对和进化树分析,结果表明,橡胶树脱水素蛋白HbDHN1和HbDHN2都属于SK2型脱水素。(4)组织差异表达分析:巴西橡胶树HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2基因在橡胶树不同组织中均表达,且HbNAC1在胶乳中表达量最低,HbDHN1和HbDHN2基因在茎尖中表达量最高。运用PlantCARE软件分析其启动子的顺式作用元件,结果显示:HbNAC1,HbDHN1 和HbDHN2启动子均含有 ABREs,CGTCA-motifs,TGACG-motifs,LTRmotif等胁迫应答相关顺式作用元件。qRT-PCR分析发现,不同非生物胁迫处理都能诱导HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2基因的表达,说明HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2可能参与多个非生物胁迫的应答调控。(5)为了研究HbNAC1是否是一个转录因子,我们首先对橡胶树HbNAC1蛋白进行亚细胞定位,结果表明橡胶树HbNAC1定位于细胞核。此外,为了检测HbNAC1是否具有转录激活活性及活性位点,我们将HbNAC1不同长度的片段构建pGBKT7载体,转化酵母Y2H Gold菌株。发现HbNAC1转录因子具有转录激活活性,其转录激活结构域位于C-端。该结果表明,HbNAC1具有转录因子特征。(6)为了研究HbNAC1是否参与橡胶树胶乳合成相关基因的表达调控,我们利用酵母单杂及EMSA技术,验证HbNAC1能与顺式作用元件CACG/CATGTG结合。采用酵母单杂技术筛选HbNAC1与5个橡胶胶乳合成相关基因启动子的互作,结果显示HbNAC1与HbSRPP启动子互作。为研究HbNAC1如何调控HbSRPP基因的转录,我们将pHbSRPP::GUS和35S::HbNAC1共转化烟草,结果发现在烟草中过表达HbNAC1上调HbSRPP启动子介导GUS基因的表达,说明HbNAC1在植物体中可能与HbSRPP启动子结合并提高该基因的表达。(7)通过植物转化试验发现,过表达HbNAC1转基因烟草的存活率、相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量和APX活性等方面都明显高于野生型,而电导率、超氧离子O2-和H202含量明显低于野生型,说明转基因植株提高了对干旱胁迫的耐受性。此外,转基因烟草中胁迫应答相关基因ERD10C,LEA5,PP2C2,NECD3的表达量也明显高于野生型,说明HbNAC1是通过调控下游胁迫相关基因的表达来提高对干旱胁迫的耐受性。(8)为了进一步鉴定HbDHN1和HbDHN2基因的功能,我们构建HbDHN1和HbDHN2过表达载体并转化拟南芥。获得T3转化纯合体后进行非生物胁迫分析,结果表明过表达HbDHN1和HbDHN2提高了转基因拟南芥对渗透胁迫、干旱和盐胁迫的抗性,并且发现脱水素基因可能通过影响植物体内氧化还原平衡来直接或间接地影响橡胶树乳管分化。综上所述,我们得出结论:橡胶HbDHN1、HbDH和HbNAC1基因都参与脱水和干旱胁迫。橡胶萌条刮伤后,伤口暴露在空气中可能导致局部组织脱水,从而诱导脱水相关基因HbDHN1、HbDHN2和HbNAC1基因的表达,而受伤后的局部组织脱水是诱导橡胶乳管分化的一个重要信号。橡胶基因HbDHN1、HbDHN2和转录因子HbNAC1参与多个非生物胁迫反应,并且发现脱水素基因可能通过影响氧化还原平衡直接或间接地影响乳管分化。此外,HbNAC1能结合胶乳合成相关基因HbSRPP的启动子并调控该基因的表达,因此是一个橡胶产排胶调控相关基因。

二、巴西橡胶树乳管生物学与胶乳生产(英文)(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、巴西橡胶树乳管生物学与胶乳生产(英文)(论文提纲范文)

(1)乙烯利过度刺激诱发橡胶树死皮的生理效应(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 试验材料
    1.2 试验方法
        1.2.1 高浓度乙烯利处理及死皮观测
        1.2.2 胶乳相关生理生化指标的测定
        1.2.3 胶乳橡胶粒子粒径分布及平均粒径的测定
        1.2.4 数据处理
2 结果与分析
    2.1 乙烯利过度刺激诱发死皮过程中的胶乳产量变化
    2.2 不同死皮等级橡胶树的胶乳干胶和总固形物含量变化
    2.3 不同死皮等级橡胶树的胶乳p H值和黄色体破裂指数变化
    2.4 不同死皮等级橡胶树的胶乳硫醇和无机磷含量变化
    2.5 不同死皮等级橡胶树的胶乳橡胶粒子大小
3 讨论
4 结论

(2)橡胶树胶乳糖酵解关键酶-磷酸果糖激酶的分离及功能分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 天然橡胶的经济价值与生产现状
    1.2 巴西橡胶树天然橡胶的合成
        1.2.1 天然橡胶的合成部位
        1.2.2 天然橡胶的生物合成途径
        1.2.3 蔗糖代谢在天然橡胶生物合成中的作用
    1.3 植物中糖酵解途径的研究
    1.4 植物中磷酸果糖激酶研究进展
        1.4.1 磷酸果糖激酶的简介
        1.4.2 磷酸果糖激酶的研究进展
        1.4.3 磷酸果糖激酶的作用机理
        1.4.4 磷酸果糖激酶活性调节
    1.5 内参基因
        1.5.1 RT-qPCR技术
        1.5.2 内参基因筛选
    1.6 本研究的目的与意义
    1.7 技术路线
2 材料与方法
    2.1 材料与试剂
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 质粒及菌种
        2.1.3 试剂
    2.2 方法与步骤
        2.2.1 橡胶树HbPFK1-7和HbPFP1-2 基因的克隆
        2.2.2 HbPFK1-7和PFP1-2 在大肠杆菌磷酸果糖激酶突变体(RL257)中的功能验证
        2.2.3 HbPFK1-7和HbPFP1-2 基因表达模式分析
3 结果与分析
    3.1 橡胶树胶乳总RNA的提取及检测
    3.2 HbPFKs及 HbPFPs的分离及序列分析
    3.3 HbPFKs聚类及进化分析
    3.4 HbPFKs及 HbPFPs功能验证
    3.5 HbPFKs及 HbPFPs表达模式
        3.5.1 不同组织表达模式
        3.5.2 不同激素应答模式
        3.5.3 伤害及死皮处理下的表达模式
        3.5.4 割胶及乙烯处理下的表达模式
        3.5.5 高低温胁迫下的表达模式
    3.6 磷酸果糖激酶酶活及胞质柠檬酸含量
4 讨论
    4.1 磷酸果糖激酶的分类与功能预测
        4.1.1 磷酸果糖激酶的分类
        4.1.2 磷酸果糖激酶的功能预测
    4.2 磷酸果糖激酶表达模式分析
    4.3 磷酸果糖激酶酶活及胞质柠檬酸含量的相关性
    4.4 后续实验安排
5 结论
参考文献
缩略词表
附录
致谢

(3)橡胶树不同刺激割胶下排胶过程中几种胶乳代谢物的动态分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 巴西橡胶树乳管生物学研究进展
        1.1.1 巴西橡胶树的乳管类型研究
        1.1.2 巴西橡胶树的乳胶细胞器
        1.1.3 巴西橡胶树乳管发育的影响因子
    1.2 巴西橡胶树乳管细胞产胶研究进展
        1.2.1 天然橡胶生物合成
        1.2.2 橡胶树的排胶生理
        1.2.3 橡胶树胶乳中产排胶相关的代谢物研究
    1.3 割胶方案的研究历史
    1.4 乙烯利刺激割胶技术研究进展
        1.4.1 乙烯利在橡胶树中研究概述
        1.4.2 乙烯利在割胶中的作用
        1.4.3 气刺割胶在橡胶树中的应用
        1.4.4 气刺割胶下橡胶树生理状况
        1.4.5 增产胶产量分子研究
    1.5 研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验仪器
        2.1.3 试剂
    2.2 实验设计
        2.2.1 采样方法
    2.3 测定指标与方法
        2.3.1 乳清蛋白测定
        2.3.2 Mg~(2+)和K~+的测定
        2.3.3 游离核酸(ATP、ADP、AMP)的HPLC检测
        2.3.4 白雀木醇和蔗糖HPLC检测
        2.3.5 干胶和总固测定
    2.4 统计方法
3 结果与分析
    3.1 蔗糖含量变化分析
    3.2 游离核酸含量变化分析
    3.3 白雀木醇含量变化分析
    3.4 C-乳清蛋白含量变化分析
    3.5 镁离子含量变化分析
    3.6 钾离子含量变化分析
    3.7 干胶总固含量变化分析
    3.8 胶乳中可溶性成分含量变化分析
4 讨论
    4.1 不同刺激割胶对橡胶树蔗糖转运的影响
    4.2 不同刺激对白雀木醇浓度影响
    4.3 不同刺激对K~+含量影响
    4.4 不同刺激对Mg~(2+)含量影响
    4.5 不同刺激对干胶和总固影响
    4.6 乙烯刺激对橡胶树代谢的影响
5 结论
参考文献
附录
    附录1: ATP,ADP,AMP液相图谱
    附录2: 蔗糖液相图谱
    附录3: 白雀木醇液相图谱
    附录4: 游离核酸(ADP、AMP)含量
致谢

(4)巴西橡胶树死皮和健康树树皮结构和胶乳代谢的比较分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 巴西橡胶树树皮结构的研究
        (一) 橡胶树树皮的分层
        (二) 橡胶树乳管
        (三) 筛管
        (四) 单宁
        (五) 石细胞
    1.2 胶乳和天然橡胶合成
        (一) 橡胶粒子
        (二) 黄色体
        (三) F-W复合体
        (四) 天然橡胶的合成
        (五) 胶乳代谢相关基因
        (六) 内参基因筛选
    1.3 橡胶树死皮病的研究进展
        (一) 组织形态学方面
        (二) 生理学方面
        (三) 遗传与环境因素
        (四) 分子生物学方面
        (五) 死皮级别划分标准
    1.4 研究的目的与意义
    1.5 技术路线
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 组织切片的制备
        2.2.2 橡胶树胶乳代谢基因表达
    2.3 数据统计分析
3 结果与分析
    3.1 YR7-33-97健康树与不同级别死皮树树皮结构分析
        3.1.1 碘-溴染色分析树皮显微结构
        3.1.2 健康树和死皮树树皮中单宁的分布
        3.1.3 橡胶树割口处树皮中乳管伤口蛋白质的积累
    3.2 胶乳代谢相关基因的表达分析
        3.2.1 巴西橡胶树胶乳总RNA的提取以及质量检测
        3.2.2 内参基因的分析
        3.2.2.1 候选内参基因在不同样品中达稳定性分析与评价
        3.2.2.2 内参基因验证
        3.2.3 YR7-33-97不同级别死皮树不同季节胶乳样品中胶乳代谢相关基因的表达分析
        3.2.4 YR7-33-97不同级别的死皮树不同割胶刀次下胶乳样品中胶乳代谢相关基因的表达分析
    3.3 YR7-33-97不同级别的死皮树不同割胶刀次下胶乳合成效率的比较
4 结论与讨论
    4.1 死皮树与健康树树皮结构的差异
    4.2 死皮树与健康树胶乳代谢基因表达的差异
    4.3 稳定同位素测定不同级别的死皮橡胶树YR7-33-97不同割胶刀次下胶乳合成效率的比较
5 结论
参考文献
附表
致谢

(5)巴西橡胶树乳管细胞中NAC转录因子基因的鉴定与表达分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 天然橡胶的生物合成机制
        1.1.1 甲羟戊酸(MVA)途径
        1.1.2 2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径
        1.1.3 天然橡胶生物合成关键酶的研究现状
    1.2 外源激素对天然橡胶生物合成的影响
        1.2.1 乙烯在天然橡胶生物合成中的作用机制
        1.2.2 茉莉酸对天然橡胶生物合成的调控机制
        1.2.3 脱落酸对天然橡胶生物合成的调控机制
    1.3 NAC转录因子研究进展
        1.3.1 NAC转录因子的结构特点及分类
        1.3.2 NAC转录因子的生物学功能
        1.3.3 NAC类转录因子在植物中的表达调控
    1.4 研究目的和意义
2 材料与方法
    2.1 材料与试剂
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试剂及仪器
    2.2 方法与步骤
        2.2.1 HbNACs基因生物信息学分析
        2.2.2 巴西橡胶树总RNA的提取及检测
        2.2.3 实时荧光定量PCR
        2.2.4 HbNACs基因的克隆
        2.2.5 橡胶生物合成关键酶基因启动子顺式作用元件预测
        2.2.6 HbNAC2与橡胶生物合成关键酶基因启动子的互作
3 结果与分析
    3.1 HbNACs的获得与鉴定
    3.2 HbNACs生物信息学分析
        3.2.1 HbNACs进化分析
        3.2.2 HbNACs结构及同源性分析
        3.2.3 HbNACs蛋白结构分析
    3.3 乳管中表达HbNACs的鉴定
        3.3.1 不同组织RNA的提取与检测
        3.3.2 HbNACs组织特异性分析
    3.4 激素处理对HbNACs表达的影响
    3.5 天然橡胶生物合成关联酶基因启动子顺式作用元件预测
    3.6 HbNAC2与橡胶生物合成关键酶基因启动子的相互作用
        3.6.1 HbNAC2的克隆
        3.6.2 酵母单杂交载体构建
4 讨论
    4.1 巴西橡胶树HbNACs基因家族分析
    4.2 HbNACs基因的表达分析
    4.3 HbNACs与天然橡胶生物合成关键酶基因启动子的结合分析
5 结论
参考文献
附录
在读期间参与的科研简介
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(6)巴西橡胶树小橡胶粒子蛋白SRPP互作蛋白的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 我国天然橡胶生产的发展现状
    1.2 橡胶生物合成
        1.2.1 橡胶粒子
        1.2.2 橡胶生物合成的研究进展
        1.2.3 小橡胶粒子蛋白(SRPP)
    1.3 蛋白质互作研究技术
        1.3.1 酵母双杂交技术
        1.3.2 双分子荧光互补技术
        1.3.3 免疫共沉淀技术
    1.4 蛋白质免疫印迹分析
    1.5 研究的目的及意义
    1.6 研究的技术路线
2 材料与方法
    2.1 材料与试剂
        2.1.1 材料的来源
        2.1.2 质粒与菌种
        2.1.3 酵母培养所用培养基
        2.1.4 主要的酶与生化试剂
    2.2 方法与步骤
        2.2.1 橡胶树胶乳总RNA的提取
        2.2.2 橡胶树胶乳cDNA的合成
        2.2.3 SRPP基因的克隆和验证
        2.2.4 橡胶粒子蛋白的提取与纯化
        2.2.5 Western blotting检测
        2.2.6 小橡胶粒子蛋白SRPP的诱饵载体构建
        2.2.7 酵母感受态Y2HGold的制备及转化
        2.2.8 诱饵表达载体的毒性检测和自激活检测
        2.2.9 酵母双杂交筛选SRPP基因的互作蛋白
        2.2.10 点对点验证SRPP筛选的互作蛋白
        2.2.11 双分子荧光互补验证SRPP候选互作蛋白
        2.2.12 SRPP候选互作蛋白的表达特性分析
        2.2.13 TTS、CSE与SKIP蛋白的亚细胞定位
3 结果分析
    3.1 巴西橡胶树胶乳总RNA的提取与SRPP基因的克隆
        3.1.1 橡胶树胶乳总RNA的提取
        3.1.2 SRPP基因的克隆
    3.2 Western botting检测
    3.3 SRPP的酵母双杂交诱饵载体的构建
    3.4 诱饵载体的毒性检测和自激活检测
        3.4.1 毒性检测
        3.4.2 诱饵载体的自激活性检测
    3.5 酵母双杂交筛选SRPP候选蛋白
        3.5.1 阳性互作蛋白的筛选
        3.5.2 杂交效率检测
        3.5.3 SRPP及候选阳性互作蛋白的理化性质分析
    3.6 SRPP候选互作蛋白的验证
        3.6.1 点对点验证SRPP候选互作蛋白
        3.6.2 双分子荧光互补验证SRPP候选互作蛋白
    3.7 SRPP候选互作蛋白基因的表达特性分析
    3.8 TTS、CSE与SKIP蛋白的亚细胞定位
4 讨论
    4.1 SRPP互作蛋白的鉴定
    4.2 SRPP候选蛋白的表达分析
    4.3 SRPP候选蛋白的功能分析
    4.4 SRPP互作蛋白的亚细胞定位及互作网络分析
5 结论
参考文献
缩略词
附录
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
资助项目
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(7)巴西橡胶树乙烯信号相关基因的克隆鉴定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 橡胶产排胶的研究进展
        1.1.1 橡胶乳管系统
        1.1.2 天然橡胶生物合成途径
        1.1.3 乙烯与橡胶树产排胶
        1.1.4 茉莉酸与橡胶生物合成
    1.2 植物乙烯信号途径研究进展
        1.2.1 乙烯的生物合成
        1.2.2 乙烯受体蛋白
        1.2.3 CTR1
        1.2.4 EIN2跨膜蛋白
        1.2.5 乙烯关键转录因子EIN3/EILs研究进展
        1.2.6 EBF1和EBF2泛素降解途径研究进展
        1.2.7 乙烯响应因子ERF转录因子研究
    1.3 基因测序技术发展简史
        1.3.1 测序技术简介
        1.3.2 数字基因表达谱(Digital Gene Expression Profiling,DGE)
    1.4 橡胶树基因组学研究进展
    1.5 课题的提出和研究意义
    1.6 研究内容和技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 质粒与菌种
        2.1.3 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 巴西橡胶树叶片RNA的提取及纯化
        2.2.2 巴西橡胶树胶乳RNA的提取
        2.2.3 cDNA第一链合成
        2.2.4 橡胶树叶片基因组DNA的提取及检测
        2.2.5 Y2H酵母双杂交系统
        2.2.6 酵母单杂交系统
        2.2.7 转录表达谱测序实验及数据处理
        2.2.8 橡胶树乙烯信号途径HbEIN3s的克隆
        2.2.9 橡胶树产排胶相关基因启动子的克隆与分析
        2.2.10 橡胶树乙烯信号泛素化蛋白HbEBF1和HbEBF2的克隆与分析
        2.2.11 橡胶树乙烯信号转录因子HbERF1和HbERF2的克隆与分析
        2.2.12 橡胶全基因组乙烯应答顺式作用元件分析
3 结果与分析
    3.1 乙烯刺激橡胶树基因表达谱分析
        3.1.1 测序原始Reads质量评估
        3.1.2 测序饱和度分析
        3.1.3 样品间差异基因表达分析
        3.1.4 表达模式聚类分析
        3.1.5 GO基因功能与pathway显着性分析
    3.2 橡胶树乙烯途径转录因子EIN3家族的克隆与分析
        3.2.1 HbEIN3家族基因的克隆与序列分析
        3.2.2 HbEIN3s亚细胞定位
        3.2.3 HbEIN3s家族酵母双杂分析
        3.2.4 HbEIN3s酵母单杂交
        3.2.5 橡胶产排胶相关基因启动子与HbEIN3s蛋白
        3.2.6 HbEIN3蛋白western-blot检测
    3.3 橡胶树HbEBF1和HbEBF2的克隆与分析
        3.3.1 HbEBF1和HbEBF2的克隆与分析
        3.3.2 HbEBF1、HbEBF2蛋白生物信息学分析
        3.3.3 HbEBF1、HbEBF2的亚细胞定位预测
        3.3.4 HbEBF1、HbEBF2酵母双杂分析
    3.4 橡胶树乙烯信号应答因子HbERF1/2的克隆与分析
        3.4.1 HbERF1、HbERF2基因的克隆及序列分析
        3.4.2 HbERF1、HbERF2蛋白的生物信息学分析
        3.4.3 HbERF1、HbERF2亚细胞定位
        3.4.4 HbERF1、HbERF2酵母转录自激活分析
        3.4.5 HbERF1蛋白western-blot检测
    3.5 橡胶全基因组乙烯应答顺式作用元件分析
        3.5.1 橡胶全基因组乙烯应答顺式作用元件分析统计
        3.5.2 橡胶全基因组乙烯应答顺式作用元件功能基因鉴定
        3.5.3 全基因组水平筛选DRE和G-box功能基因
4 讨论
    4.1 乙烯刺激橡胶树表达谱
    4.2 橡胶树HbEIN3s家族基因
    4.3 橡胶树HbEBF1和HbEBF2
    4.4 橡胶树HbERF1和HbERF2
    4.5 橡胶全基因组与乙烯应答元件
5 结论
参考文献
附录
在读博士期间科研成果及项目支持
致谢

(8)橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮病发生过程中的功能分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 橡胶树死皮的研究概述
        1.1.1 橡胶树的死皮
        1.1.2 我国橡胶树死皮病发生现状
        1.1.3 橡胶树死皮形成的假说
    1.2 橡胶树死皮植株树皮显微结构的研究
        1.2.1 巴西橡胶树树皮结构研究现状
        1.2.2 橡胶树死皮病的病因和解剖学特征
    1.3 橡胶树死皮植株胶乳生理学研究
        1.3.1 橡胶树胶乳各生理参数的作用
        1.3.2 橡胶树死皮植株胶乳各生理研究
    1.4 植物体内的活性氧
        1.4.1 植物体内活性氧的产生
        1.4.2 植物体内活性氧的清除
        1.4.3 活性氧与橡胶树死皮病的关系
    1.5 谷氧还蛋白与橡胶树死皮发生的关系
        1.5.1 植物体内的谷氧还蛋白基因
        1.5.2 谷氧还蛋白与橡胶树死皮的发生
    1.6 研究目的意义及研究内容
        1.6.1 本研究的目的意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 本研究的技术路线
2 材料与方法
    2.1 实验材料与试剂
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体与菌株
        2.1.3 生化试剂与仪器设备
        2.1.4 培养基的配制
        2.1.5 试剂配制及物品准备
    2.2 方法与步骤
        2.2.1 橡胶树不同死皮程度植株树皮显微结构分析
        2.2.2 橡胶树不同死皮程度植株的胶乳生理分析
        2.2.3 橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮发生过程中的功能分析
        2.2.4 树皮RNA的提取
        2.2.5 其他不同组织RNA的提取
        2.2.6 引物设计
        2.2.7 橡胶树cDNA的合成
        2.2.8 反转录检测
        2.2.9 目的基因的克隆
        2.2.10 克隆载体的构建
        2.2.11 目的基因的酶切和连接
        2.2.12 目的基因转化大肠杆菌
        2.2.13 提取重组质粒
        2.2.14 HbGRX基因的生物信息学分析
        2.2.15 重组质粒的转化及鉴定
        2.2.16 菌体诱导表达条件的筛选
        2.2.17 菌液总蛋白的提取
        2.2.18 SDS-PAGE电泳检测
        2.2.19 橡胶树HbGRX基因的亚细胞定位检测
        2.2.20 基因的表达模式分析
3 结果与分析
    3.1 不同死皮程度橡胶树死皮部位割线处树皮显微结构分析
        3.1.1 正常排胶橡胶树割线处树皮显微结构特点
        3.1.2 不同死皮程度橡胶树死皮部位割线处树皮显微结构特点
        3.1.3 不同死皮程度橡胶树树皮显微结构的统计分析
    3.2 橡胶树不同死皮程度植株的胶乳生理分析
        3.2.1 不同死皮程度橡胶树植株胶乳产量、干胶含量及胶乳pH值的变化
        3.2.2 不同死皮程度植株胶乳硫醇、蔗糖、无机磷及粗酶液蛋白含量的变化
        3.2.3 不同死皮程度植株胶乳黄色体破裂指数及镁离子含量的变化
    3.3 橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮发生过程中的功能分析
        3.3.1 橡胶树树皮总RNA的提取与检测
        3.3.2 巴西橡胶树HbGRX基因ORF序列的克隆与生物信息学分析
        3.3.3 橡胶树HbGRX基因的同源性及进化树分析
        3.3.4 橡胶树HbGRX基因的表达分析
        3.3.5 橡胶树HbGRX基因的原核表达分析
        3.3.6 橡胶树HbGRX基因的亚细胞定位
4 讨论
    4.1 不同死皮程度橡胶树死皮部位割线处树皮显微结构分析
    4.2 橡胶树不同死皮程度植株的胶乳生理分析
    4.3 橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮发生过程中的功能分析
        4.3.1 橡胶树的HbGRX蛋白是CPYC型谷氧还蛋白
        4.3.2 橡胶树HbGRX基因定位在线粒体
        4.3.3 橡胶树HbGRX基因的表达特性
5 结论
参考文献
附录
致谢

(9)巴西橡胶树茉莉酸信号关键基因的克隆及功能鉴定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1. 前言
    1.1 巴西橡胶树产排胶机理研究现状
    1.2 橡胶乳管分化及其分子机理研究进展
    1.3 植物茉莉酸信号途径
        1.3.1 茉莉酸信号受体
        1.3.2 JAZ基因家族
        1.3.3 茉莉酸相关的转录因子及生理途径
        1.3.4 茉莉酸相关的顺式作用元件
    1.4 本研究的目的和意义
2. 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体和菌株
        2.1.3 试剂耗材
        2.1.4 实验仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 橡胶JAZ基因家族的电子克隆
        2.2.2 橡胶RNA提取方法
        2.2.3 橡胶cDNA模版合成
        2.2.4 荧光定量RT-PCR
        2.2.5 酵母双杂实验
        2.2.6 HbMYC2、HbMYC3和HbMYC4的转录自激活实验
        2.2.7 HbMYCs与目标基因启动子酵母单杂交互作验证
        2.2.8 巴西橡胶树HbMYC2、HbMYC3和HbMYC4的亚细胞定位
        2.2.9 利用数字表达谱(DGE)分析橡胶茉莉酸应答基因
        2.2.10 橡胶启动子顺式作用元件扫描(Hevea Cis-Elements Scanning,HCES)
3. 结果与分析
    3.1 橡胶JAZ家族基因的克隆与鉴定
        3.1.1 HbjAZs基因的电子克隆
        3.1.2 HbjAZs基因的表达分析
        3.1.3 HbjAZs基因的转录活性分析
    3.2 HbJAZs互作转录因子的筛选与功能鉴定
        3.2.1 HbMYCs基因的克隆与功能鉴定
        3.2.2 HbMYCs的系统进化树分析
        3.2.3 HbMYCs基因的表达分析
        3.2.4 HbMYCs与HbJAZs蛋白互作鉴定
        3.2.5 HbMYCs的亚细胞定位
    3.3 HbNINJA基因的克隆
    3.4 利用数字表达谱(DGE)分析巴西橡胶树茉莉酸应答基因
        3.4.1 数字表达谱(DGE)数据分析
        3.4.2 巴西橡胶树茉莉酸应答基因的代谢途径分析
        3.4.3 巴西橡胶树茉莉酸应答基因的GO功能分类
    3.5 橡胶全基因组茉莉酸应答顺式作用元件分析
    3.6 HbMYCs转录因子靶基因鉴定
        3.6.1 HbMYCs转录因子调控靶基因筛选
        3.6.2 利用酵母单杂技术验证HbMYCs转录因子与靶基因之间的互作
4. 讨论
    4.1 橡胶HbjAZs基因的克隆与鉴定
    4.2 橡胶HbjAZs基因互作转录因子的克隆与鉴定
    4.3 HbMYCs靶基因的筛选与鉴定
5. 结论
参考文献
附件
    附件1. 缩写表
    附件2. 读博期间发表的论文
    附件3. 参加课题
致谢

(10)巴西橡胶树乳管分化相关基因的功能鉴定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 巴西橡胶树乳管分化研究现状
        1.1.1 乳管简介
        1.1.2 乳管的分类及分化
        1.1.3 橡胶树乳管分化研究模型的建立,为揭开乳管分化的分子机理奠定基础
    1.2 乳管分化及其分子机理研究进展
    1.3 植物响应胁迫应答的调控因子
        1.3.1 植物中的NAC转录因子
        1.3.2 NAC类转录因子在非生物胁迫中的功能
        1.3.3 橡胶树NAC转录因子研究进展
    1.4 LEA蛋白的研究进展
        1.4.1 LEA蛋白概述
        1.4.2 脱水素简介
    1.5 研究目的和意义
    1.6 技术路线
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体质粒和菌株
        2.1.3 实验试剂
        2.1.4 实验仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 实时定量PCR分析橡胶乳管分化相关基因的表达
        2.2.2 组织切片分析脱水对橡胶乳管分化的影响
        2.2.3 巴西橡胶树脱水素基因HbDHN1和HbDHN2的克隆
        2.2.4 巴西橡胶树HbDHN1和HbDHN2的生物信息学分析
        2.2.5 巴西橡胶树HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2基因不同组织表达模式分析
        2.2.6 不同非生物胁迫下巴西橡胶树HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2基因的表达模式分析
        2.2.7 启动子顺式作用元件分析
        2.2.8 巴西橡胶树HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2的亚细胞定位
        2.2.9 HbNAC1蛋白与胁迫相关顺式作用元件的互作验证
        2.2.10 EMSA验证HbNAC1与NACRS序列互作
        2.2.11 HbNAC1与HbSRPP promoter的互作验证
        2.2.12 过表达HbNAC1转基因烟草在干旱物胁迫中的功能分析
        2.2.13 过表达HbDHN1和HbDHN2转基因拟南芥的在非生物胁迫中的功能分析
3 结果与分析
    3.1 橡胶乳管分化相关基因的表达
    3.2 组织切片分析脱水对橡胶乳管分化的影响
    3.3 橡胶树脱水素基因HbDHN1和HbDHN2的克隆及生物学分析
        3.3.1 橡胶树RNA提取
        3.3.2 橡胶树脱水素基因HbDHN1和HbDHN2的克隆
        3.3.3 橡胶树脱水素基因HbDHN1和HbDHN2的生物信息学分析
        3.3.4 HbDHN1和HbDHN2蛋白跨膜结构分析
        3.3.5 HbDHN1和HbDHN2蛋白亲水性/疏水性分析
        3.3.6 HbDHN1和HbDHN2蛋白的结构域分析
        3.3.7 HbDHN1和HbDHN2蛋白的进化树分析
    3.4 巴西橡胶树不同组织中HbNAC,HbDHN1和HbDHN2基因的表达模式分析
        3.4.1 RNA及cDNA检测
        3.4.2 巴西橡胶树不同组织中HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2基因的表达规律
        3.4.3 HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2启动子的功能元件分析
        3.4.4 HbNAC1,HbDHN1和HbDHN2在不同非生物胁迫下的表达量差异分析
    3.5 HbNAC1的转录因子验证
        3.5.1 HbNAC1的亚细胞定位
        3.5.2 HbNAC1转录激活活性分析
    3.6 HbNAC1与橡胶树胶乳合成相关基因的表达调控
        3.6.1 HbNAC1蛋白与顺式作用元件酵母单杂互作验证
        3.6.2 EMSA验证HbNAC1与顺式作用元件(NACRS)互作
        3.6.3 HbNAC1蛋白与胶乳合成相关基因启动子互作验证
        3.6.4 烟草中HbNAC1与HbSRPP promoter的互作验证
    3.7 过表达HbNAC1转基因烟草增强抗旱性
        3.7.1 转基因烟草抗旱型表型及生理分析
        3.7.2 过表达HbNAC1转基因烟草抗逆相关基因表达分析
    3.8 HbDHN1和HbDHN2的亚细胞定位
        3.8.1 定位表达载体的构
        3.8.2 亚细胞定位分析
    3.9 HbDHN1和HbDHN2基因的在非生物胁迫中的功能分析
        3.9.1 橡胶树脱水素HbDHN1在非生物胁迫下增强转基因拟南芥抗逆性
        3.9.2 橡胶树脱水素HbDHN2在非生物胁迫下增强转基因拟南芥抗逆性
4 讨论
5 结论
参考文献
缩略语表
附表
在读傅士期间科研成果
致谢

四、巴西橡胶树乳管生物学与胶乳生产(英文)(论文参考文献)

  • [1]乙烯利过度刺激诱发橡胶树死皮的生理效应[J]. 刘辉,胡义钰,冯成天,袁坤,王真辉. 林业科学, 2021(06)
  • [2]橡胶树胶乳糖酵解关键酶-磷酸果糖激酶的分离及功能分析[D]. 卢基来. 海南大学, 2020(02)
  • [3]橡胶树不同刺激割胶下排胶过程中几种胶乳代谢物的动态分析[D]. 宋利权. 海南大学, 2019(06)
  • [4]巴西橡胶树死皮和健康树树皮结构和胶乳代谢的比较分析[D]. 卢亚莉. 海南大学, 2019(06)
  • [5]巴西橡胶树乳管细胞中NAC转录因子基因的鉴定与表达分析[D]. 张涵仪. 海南大学, 2018(08)
  • [6]巴西橡胶树小橡胶粒子蛋白SRPP互作蛋白的研究[D]. 王艺航. 海南大学, 2018(08)
  • [7]巴西橡胶树乙烯信号相关基因的克隆鉴定[D]. 王启超. 海南大学, 2017(02)
  • [8]橡胶树HbGRX基因的克隆及其在死皮病发生过程中的功能分析[D]. 郭秀丽. 海南大学, 2017(07)
  • [9]巴西橡胶树茉莉酸信号关键基因的克隆及功能鉴定[D]. 翟金玲. 海南大学, 2017(05)
  • [10]巴西橡胶树乳管分化相关基因的功能鉴定[D]. 曹玉鑫. 海南大学, 2016(04)

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巴西橡胶树的通便导管生物学和乳胶生产(英文)
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