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大白菜干烧心病致病过程中基因表达序列标签(EST)分析

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第一章 绪论

1.1差异表达基因的研究方法及其应用

1.1.1消减杂交(SH)

1.1.2差异显示技术(DDRT-PCR)

1.1.3 cDNA代表性差异分析(cDNA-RDA)

1.1.4 cDNA-AFLP技术

1.1.5抑制差减杂交(SSH)技术

1.2大白菜干烧心病研究进展

1.2.1大白菜干烧心病发病症状表现

1.2.2大白菜干烧心病发病机理研究

1.2.3大白菜干烧心生理生化变化的研究

1.2.4大白菜干烧心发生过程中叶片超微结构及心叶中钙分布的变化

1.2.5大白菜干烧心病鉴定方法研究

1.2.6大白菜干烧心病抗性与品种关系的研究

1.2.7大白菜干烧心病防治措施的研究

1.3钙对植物生理代谢及功能影响的研究进展

1.3.1钙对细胞膜系统微结构的影响

1.3.2钙对植物细胞壁结构的影响

1.3.3钙的第二信使作用

1.3.4钙对光合系统的影响

1.3.5蛋白质代谢

1.3.6活性氧代谢与膜质过氧化

1.4研究目的及内容

第二章 大白菜资源抗干烧心病鉴定研究

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2方法

2.2结果和分析

2.2.1干烧心病记载标准及病情指数计算

2.2.2不同浓度的EDTA-Na2溶液培养对大白菜离体叶片干烧心发生的影响

2.2.3离体叶片扦插鉴定试验

2.3讨论

第三章 大白菜干烧心病致病过程中基因表达序列标签(EST)分析

3.1材料与处理

3.2大白菜干烧心致病过程中抑制差减文库的构建

3.2.1大白菜总RNA的提取

3.2.2 Poly(A)RNA的分离

3.2.3抑制差减杂交(SSH)

3.2.4差减cDNA文库的构建(T/A克隆法)

3.2.5差异筛选差减cDNA文库

3.2.6 cDNA片段的测序和序列分析

3.3结果与分析

3.3.1 RNA的提取和mRNA的纯化

3.3.2双链cDNA和合成与Rsa Ⅰ酶切效率分析

3.3.3消减杂交后两轮PCR扩增产物结果分析

3.3.4差减cDNA文库构建及差异筛选

3.3.5差异表达基因的EST序列分析

3.4讨论

3.4.1 SSH cDNA文库的质量

3.4.2缺钙胁迫下抑制差减杂交文库的特点

第四章 结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢

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摘要

大白菜(Brassica campestris L.ssp. Pekinensis)原产于中国,是我国蔬菜栽培分布最广、种植面积最大的蔬菜作物之一,也是我国的主要出口创汇蔬菜一。但是近年来大白菜“干烧心”病却严重影响了其内部质量和出口创汇。由于大白菜资源中缺少抗性材料,以及对植物抗病机制认识的匮乏,干烧心病抗病育种一直是蔬菜育种的重大难题。只有深入研究植物的抗病机制,才能从根本上解决这一问题。大量研究表明此病是由于缺钙引起的生理性病害,不同品种间在抗干烧心病特性上表现出明显的差异,选育抗干烧心病品种已引起育种家的关注。本试验采用离体叶片溶液扦插法,研究了低钙条件下大白菜心叶的抗性及症状表现。进一步运用抑制差减杂交(SSH)技术构建cDNA文库,应用EST技术并与生物信息学分析技术相结合,通过阐明大白菜在干烧心病致病过程中相关基因的表达分析,从基因表达整体水平来研究大白菜抗病机制。 离体叶片溶液扦插结果表明:筛选时EDTA-Na2的适宜浓度为2mmol/L,低浓度的EDTA-Na2不能完全排除钙的影响;不同品种对干烧心的抗性有明显差异;发病部位及症状与品种关系密切,不同品种干烧心的发病部位和表现症状有所不同,主要的发病部位集中在叶缘和叶柄;叶片扦插法适合于大量材料的鉴定,此法简单、方便、迅速,是当前干烧心鉴定方法中既经济又实用的一种鉴定方法。 抑制差减杂交研究以大白菜干烧心病高感品种B120正常供钙的叶片cDNA为驱动子(Driver),缺钙处理的叶片cDNA为检测子(Tester),进行抑制消减杂交,构建了抑制消减文库。在获得的525条具有编码蛋白质功能的EST序列中有428个序列功能已知,74个与推测、假想或功能未知的蛋白质具有很高的同源性。与428条EST具有最高配准的已知功能基因分别来自13个物种。在这个抑制差减cDNA文库中,对获得的已知基因按功能分为12类:初级代谢、能量代谢、细胞生长分裂、转录相关、蛋白质合成、细胞物质降解、转运相关、细胞结构、信号转导、抗病与防御、次生代谢,和其它代谢。说明干烧心病致病过程是一个多因素影响的复杂过程,其中一些基因的表达变化可能在致病过程中起重要作用。这些结果为进一步的干烧心病致病机理研究提供了基础与依据。

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