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CymMV和ORSV对蝴蝶兰叶片中表达蛋白的影响及CymMV TGB1和TGB2基因的原核表达

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摘要

第一章 文献综述

1 兰科植物病毒简介

1.1 兰科植物病毒概述

1.2 建兰花叶病毒(CymMV)

1.3 齿兰环斑病毒(ORSV)

2 蛋白质组学及研究技术

2.1 蛋白质组学概述

2.2 蛋白质分离技术-双向电泳

2.3 蛋白质的鉴定-质谱技术

2.4 生物信息学分析

2.5 蛋白质组研究的其他技术

3 蛋白质组学在植物学中的应用

3.1 植物响应非生物胁迫蛋白质组学

3.2 植物响应生物胁迫的蛋白质组学

4 TGB研究概述

5 研究的目的和意义

第二章 CymMV和ORSV对蝴蝶兰叶片中表达蛋白的影响

1 材料、试剂和设备

1.1 材料

1.2 实验试剂

1.3 实验仪器设备

2 实验方法

2.1 蝴蝶兰叶片分子检测

2.2 感病蝴蝶兰叶片总蛋白提取

2.3 单向SDS-PAGE

2.4 双向电泳方法

2.5 双向图谱获得及分析

2.6 蛋白点的切取和酶解

3 实验结果

3.1 Bradford法蛋白浓度测定标准曲线

3.2 单向SDS-PAGE蛋白样品配平

3.3 蛋白裂解液的选择

3.4 染色方法对蝴蝶兰叶片总蛋白图谱的影响

3.5 不同感病处理的蝴蝶兰叶片双向电泳图谱分析

3.6 差异表达蛋白的质谱鉴定结果

4 分析与讨论

4.1 抗病相关蛋白

4.2 胁迫应答蛋白

4.3 转录调节

4.4 能量代谢蛋白

4.5 蛋白质修饰

4.6 未分类蛋白

第三章 建兰花叶病毒TGB1和TGB2基因的原核表达

1 材料和试剂

1.1 菌株和质粒

1.2 植物材料

1.3 实验试剂

2 方法

2.1 CymMV TGB1、TGB2基因的克隆

2.2 原核表达载体构建

2.3 TGB1、TGB2蛋白诱导表达

2.4 TGB1、TGB2蛋白检测

3 结果与分析

3.1 总RNA的提取

3.2 TGB1、TGB2基因的的克隆

3.3 pGEX-TGB1、pGEX-TGB2表达载体构建

3.4 TGB1、TGB2蛋白表达检测

3.5 讨论

第四章 研究总结

参考文献

附录一 主要英文缩略词表

附录二 常用缓冲液及试剂配制

个人简历

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摘要

蝴蝶兰(Phalaenopsisamabilis)属于兰科蝴蝶兰属,是单茎类植物.其花形态优美,花色多样,有“洋花皇后”之称,与卡特利亚兰、万带兰和石斛兰并称为四大观赏兰,具有很高的观赏价值和经济价值。然而,蝴蝶兰却极易遭到病毒的侵染,主要是建兰花叶病毒(Cymbidiummosaicvirus,CymMV)和齿兰环斑病毒(Odontoglossumringspotvirus,ORSV).感病后叶片出现褪绿条纹、凹陷灰白斑或坏死环斑等症状,植株生长不良、花小而少,花期缩短,并且时常发生复合感染,危害加剧,降低其观赏价值和经济价值.因此,研究蝴蝶兰与病毒之间的相互作用机制为开发培育抗病蝴蝶兰具有重要的意义.
   本研究主要使用蛋白质组学方法研究蝴蝶兰与病毒相互作用的蛋白变化。一方面,利用双向电泳和质谱技术研究感病后蝴蝶兰叶片蛋白的变化,从蛋白质水平初步探讨了蝴蝶兰对病毒侵染响应的分子机理,为兰科植物病毒与寄主互作机制寻求相关互作蛋白。另一方面,通过CymMV的TGB1和TGB2基因构建原核表达载体并表达GST-TGBI、GST-TGB2融合蛋白,为利用GSTPull-down技术寻找与TGBI和TGB2相互作用的蝴蝶兰蛋白奠定基础.最终为培育抗病品种提供理论依据和有效途径。
   利用双向电泳,分离健康和感病(CymMV/ORSV)的蝴蝶兰叶片总蛋白,共获得27个显著性差异蛋白,经MALDI-TOFMS质谱鉴定,发现这些蛋白主要涉及到抗病、胁迫应答、转录调节、能量代谢、蛋白质修饰等生物学功能相关蛋白。推测抗性蛋白(ResistanceproteinRGC2)、β-氰丙氨酸合成酶(Beta-cyanoalaninesynthase)、ATP硫化酶(ATPsulfurylase)、谷氨酸脱羧酶同工酶2(Glutamatedecarboxylaseisozyme2)及叶绿体肽脱甲酰酶IA(PeptidedeformylaseIA,chloroplastic)这些蛋白在病毒侵染过程中具有重要的作用.
   根据NCBI登录序列号(AB197937)的建兰花叶病毒(CymMV)TGBI,TGB2基因分别设计特异性引物,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法从感染CymMV蝴蝶兰病叶中扩增TGB1、TGB2基因,并将目的基因插入pGEX-4T3中,构建相应的原核表达载体。将表达载体转入大肠杆菌BL21,经IPTG诱导后成功表达出目的蛋白;SDS-PAGE及Westemblot检测证实目的蛋白分别是融合GST的CymMVTGBl和TGB2蛋白。两个蛋白的表达为下一步抗体制备以深入开展CymMVTGB1和TGB2功能研究奠定了基础。

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