本文選題：鐵觀音茶樹　切入點(diǎn)：SOD基因克隆　出處：《福建農(nóng)林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：茶樹(Camellia sinensis (L.)O.Kuntze)是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,性喜溫,其在我國種植分布主要受溫度的制約。溫度影響茶樹的種植范圍,異常的溫度變化往往還嚴(yán)重影響現(xiàn)有茶園的生產(chǎn)秩序和經(jīng)濟(jì)效益,因此開展茶樹的抗寒性研究和進(jìn)行茶樹的抗寒育種具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。本研究在鑒定鐵觀音茶樹抗寒性的基礎(chǔ)上,對茶樹SOD基因家族6個(gè)成員進(jìn)行cDNA克隆和部分啟動子分離,并對其編碼的氨基酸序列進(jìn)行了生物信息學(xué)分析和功能預(yù)測。并進(jìn)一步對SOD基因在不同時(shí)長低溫脅迫下和不同溫度低溫脅迫下的表達(dá)情況進(jìn)行分析,為揭示茶樹SOD基因低溫脅迫響應(yīng)機(jī)制提供理論依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下：1鐵觀音茶樹低溫半致死溫度為-5.8℃通過使用葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm結(jié)合Logistic方程鑒定鐵觀音茶樹的低溫半致死溫度為-5.8℃。2茶樹SOD基因克隆及基因結(jié)構(gòu)克隆得到茶樹SOD基因家族6個(gè)成員基因,CsCSD1、CsCSD2、CsCSD3、 CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1基因,各個(gè)成員ORF全長分別為459bp、636bp、 471bp、903bp、813bp和693bp,分別編碼152、211、156、300、270、230個(gè)氨基酸�；蚪Y(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),CsCSD1基因含有5個(gè)內(nèi)含子,CsCSD2基因不含內(nèi)含子,CsCSD3基因含有6個(gè)內(nèi)含子,CsFSD3基因含有7個(gè)內(nèi)含子。不同成員間基因結(jié)構(gòu)的差異,可能影響逆境脅迫下各自的表達(dá)調(diào)控機(jī)制。3茶樹SOD蛋白生物信息學(xué)分析生物信息學(xué)分析結(jié)果表明,CsCSD1、CsCSD2、CsCSD3、CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1分別定位于細(xì)胞質(zhì)、葉綠體、過氧化物酶體、葉綠體、葉綠體和線粒體中。茶樹CsCSD二級結(jié)構(gòu)具有極低的α-螺旋和較高的無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)的特征,CsFSD和CsMSD二級結(jié)構(gòu)中均含有較高程度的α-螺旋和較低程度的β-轉(zhuǎn)角。進(jìn)化樹分為2個(gè)大的分支,CuZnSOD和FeMnSOD分別在不同的分支,各個(gè)成員進(jìn)一步分在不同的6個(gè)小分支中。含不同輔基金屬離子的SOD進(jìn)化距離較遠(yuǎn),含相同輔基金屬離子的SOD進(jìn)化距離較近。不同SOD成員可能通過不同亞細(xì)胞定位進(jìn)行分工清除各細(xì)胞器內(nèi)多余的活性氧,并共同協(xié)調(diào)維持細(xì)胞內(nèi)的活性氧平衡。4茶樹SOD基因在低溫脅迫下的表達(dá)分析茶樹SOD基因在低溫脅迫下分成三種類型的表達(dá)模式。CsCSD1為一類,在低溫脅迫1d和6d時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)表達(dá)高峰,低溫脅迫2d、4d時(shí),其表達(dá)不斷下調(diào)；CsCSD2和CsFSD3為一類,在逆境脅迫1d時(shí),表達(dá)量迅速上調(diào),脅迫繼續(xù)持續(xù)到2d、4d、6d時(shí),表達(dá)出現(xiàn)大幅度的持續(xù)下調(diào)；CsCSD3、CsFSD1和CsMSD1為一類,在低溫脅迫1d時(shí),其表達(dá)量均上調(diào),低溫脅迫持續(xù)到2d、4d時(shí),表達(dá)出現(xiàn)緩慢下調(diào),當(dāng)?shù)蜏孛{迫繼續(xù)進(jìn)行時(shí),其表達(dá)再次出現(xiàn)上調(diào),但相對表達(dá)量仍低于2d時(shí)的表達(dá)量。5茶樹CsCSD1基因啟動子克隆及分析茶樹CsCSD1基因的啟動子作用元件中存在低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)ABA依賴途徑相關(guān)的脫落酸響應(yīng)元件ABRE,而不存在低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)CBF依賴途徑所需要的CRT/DRE元件。表明茶樹CsCSD1基因在低溫脅迫下的低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過ABA依賴途徑完成。CsCSD1啟動子區(qū)域存在CpG島,低溫脅迫后期CsCSD1基因出現(xiàn)大幅度上調(diào)表達(dá)可能是通過CpG島去甲基化進(jìn)行調(diào)控。
[Abstract]:Tea plant (Camellia sinensis (L.) O.Kuntze) is an important economic crop in China, thermophilic, restricting the cultivated in China mainly by the distribution of temperature. Temperature affected the tea planting range, abnormal temperature change often has a serious impact on the tea production order and economic benefits, so to carry out cold tea breeding study and tea has important theoretical significance and practical value. Based on the identification of cold resistance of Tieguanyin tea, tea of 6 members of SOD gene family of partial cDNA cloning and isolation of promoter, and its encoding amino acid sequence by bioinformatics analysis and function prediction and further on. Expression of SOD gene in different time and different temperature under low temperature stress under low temperature stress were analyzed to reveal the tea SOD gene in response to cold stress mechanism to provide the theoretical basis for the The main results are as follows: 1 Tieguanyin tea semilethal temperature of -5.8 by using chlorophyll fluorescence parameters of Fv/Fm combined with Logistic equation and identification of Tieguanyin tea plants semilethal temperature of -5.8.2 tea SOD gene cloning and gene structure of cloned tea SOD gene family 6 member gene, CsCSD1, CsCSD2, CsCSD3, CsFSD1, CsFSD3 each member of the ORF and CsMSD1 genes, the full-length 459bp respectively, 636bp, 471bp, 903bp, 813bp and 693bp respectively, encoding 152211156300270230 amino acids. The analysis showed that the gene structure of CsCSD1 gene contains 5 introns, CsCSD2 gene intron of CsCSD3 gene contains 6 introns. The CsFSD3 gene contains 7 introns. The difference of the genetic structure of different members, may affect the analysis of bioinformatics analysis of node stress their expression and regulation mechanism of tea.3 SOD protein by Bioinformatics The results show that CsCSD1, CsCSD2, CsCSD3, CsFSD1, CsFSD3 and CsMSD1 were located in the cytoplasm, chloroplast, chloroplast, chloroplast peroxisomes and mitochondria. The random coil structure characteristics of tea CsCSD two grade structure has a very low alpha helix and higher, with high degree of alpha helix were CsFSD and CsMSD two in the primary structure and the low degree of p-turns. Phylogenetic tree is divided into 2 major branches, CuZnSOD and FeMnSOD respectively in different branches, each member is further divided in 6 different branches. SOD evolutionary distance with different metal ion cofactor is SOD cofactor containing the same evolutionary distance metal ions are close to different members of the SOD division may remove excess ROS in various organelles through different subcellular localization, and coordinate to maintain the intracellular expression of.4 SOD gene of tea plant active oxygen balance under low temperature stress points Analysis of SOD gene in tea plant under low temperature stress is divided into.CsCSD1 expression patterns of three types for a class, appear in the low temperature stress for 1D and 6D two expression peaks, 4D 2D, low temperature stress, the expression of CsCSD2 and CsFSD3 decreased continuously; as a group, under the stress of 1D, the expression of the rapid rise, stress continue to 2D, 4D, 6D, the expression of large amplitude continues to decline; CsCSD3, CsFSD1 and CsMSD1 as a class of low temperature stress on 1D, its expression increased, low temperature stress lasted for 2D, 4D, expression of slow down, when the low temperature stress to proceed, the expression again hike, but the relative expression level of.5 gene promoter CsCSD1 tea cold signal transduction ABA dependent pathways related to abscisic acid responsive element ABRE promoter element sub cloning and analysis of CsCSD1 gene expression in tea is still lower than 2D, and there is no signal transduction at low temperature CB The CRT/DRE element of the F dependent pathway is needed. Low temperature signal transduction of CsCSD1 gene in tea plant under low temperature stress is through ABA dependent pathway to complete the.CsCSD1 promoter CpG Island promoter region, low temperature stress of late CsCSD1 gene expression may be a big increase is regulated through CpG island to a base.

【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S571.1

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本文編號：1559704