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油脂莱茵衣藻中STA6,SSS2和AMYB1基因RNA干扰对其油脂含量影响

收藏本文 2024-02-04 点赞:21069 浏览:88080 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一种单细胞真核绿藻,其基因组测序已全部完成,并成功实现了细胞核、叶绿体、线粒体基因组的遗传转化,是很好的方式物种,对我们深入了解微藻油脂代谢的调控机理有着重要作用。糖和脂是衣藻存储能量的两种主要形式,在环境条件不适宜生长时,衣藻细胞内会积累淀粉等糖类和中性脂,且共用相同的碳前体合成淀粉和油脂,因而人们推测衣藻细胞内糖和脂的积累是一个竞争的联系。本探讨拟干扰莱茵衣藻的淀粉合成,看能否使本该流入淀粉合成途径的碳前体进入油脂合成途径,以而提升细胞内油脂含量。本探讨采取人工微RNA (artificial microRNA, amiRNA)技术,以莱茵衣藻淀粉代谢途径中STA6、SSS2和AMYB1基因为干扰对象,目的在于了解这三个基因的沉默对莱茵衣藻油脂积累的影响。我们首先用一步法PCR分别构建了针对STA6, SSS2和AMYB1基因的amiRNA供体载体,通过接合转移技术(MAGIC)分别构建了针对这3种基因的amiRNA表达载体pmiR1162-STA6、pmiR1162-SSS2和pmiR1162-AMYB1,然后通过玻璃珠法分别将这三个amiRNA表达载体转化莱茵衣藻CC-425细胞,然后对转基因衣藻进行干扰效果的浅析。荧光定量PCR检测结果显示转基因衣藻中SSS2基因的相对转录水平降低了63.8%,AMYB1基因的相对转录水平降低了61.3%,STA6基因的相对转录水平降低了24.7%。利用淀粉试剂盒检测转基因藻中淀粉含量,结果显示,AMYB1基因的沉默导致淀粉含量下降63.3%,SSS2基因的沉默导致淀粉含量下降44.1%,STA6基因的沉默导致淀粉含量下降30.7%。利用Nile red染色法测定衣藻中性脂含量,结果显示AMYB1和SSS2基因的沉默对衣藻中中性脂含量升高的效果比较显著,而STA6基因的沉默对衣藻中性脂含量影响不显著。关键词:莱茵衣藻论文amiRNA论文STA6论文SSS2论文AMYB1论文油脂含量论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第一部分 文献综述11-24

    1.1 莱茵衣藻的探讨概况11-14

    1.1.1 莱茵衣藻的分类地位及其细胞结构11

    1.1.2 莱茵衣藻的生活史11-12

    1.1.3 莱茵衣藻是一种很重要的方式生物12-13

    1.1.3.1 莱茵衣藻作为探讨叶绿体及光合作用的材料12

    1.1.3.2 莱茵衣藻作为探讨鞭毛和基体的材料12-13

    1.1.4 莱茵衣藻外源基因的转化策略13-14

    1.1.4.1 基因法13

    1.1.4.2 玻璃珠法13

    1.1.4.3 电击法13-14

    1.2 基因功能探讨策略概况14-18

    1.2.1 基因转导技术14

    1.2.2 反义技术14-15

    1.2.3 基因敲除(Gene knockout)与敲入(Gene knockin)15

    1.2.4 RNA干扰技术(RNA interference,RNAi)15-18

    1.2.4.1 MicroRNA的形成及作用机制16-17

    1.2.4.2 siRNA与miRNA的比较17-18

    1.2.4.3 植物miRNA的生物学功能18

    1.3 生物柴油的探讨概况18-20

    1.3.1 生物柴油概况18-19

    1.3.2 微藻产油的行业近况19-20

    1.3.2.1 微藻产油的优点19-20

    1.3.2.2 微藻产油面对的不足20

    1.4 莱茵衣藻淀粉代谢途径与油脂合成联系的探讨概况20-22

    1.5 本论文的探讨目的和作用22-24

    第二部分 材料与策略24-37

    2.1 实验材料24-28

    2.1.1 供试菌株24

    2.1.2 供试质粒24-25

    2.1.3 植物材料25

    2.1.4 培养基25-26

    2.1.5 酶、试剂和材料26

    2.1.6 仪器和设备26-27

    2.1.7 主要缓冲液和抗生素的配制27

    2.1.8 引物27-28

    2.2 实验策略28-37

    2.2.1 普通PCR扩增28-29

    2.2.2 DNA胶回收29

    2.2.3 大肠杆菌感受态细胞的制备(TB法)29-30

    2.2.4 大肠杆菌的常规转化30

    2.2.5 大肠杆菌的快速转化30

    2.2.6 质粒DNA的抽提及纯化(碱裂解法)30-31

    2.2.7 细菌接合转移(MAGIC)实验31-32

    2.2.8 莱茵衣藻的培养32

    2.2.9 莱茵衣藻的遗传转化(玻璃珠震荡法)32-33

    2.2.10 衣藻总DNA的提取33

    2.2.11 衣藻总RNA的提取(Trizol试剂法)33-34

    2.2.12 cDNA第一条链的反转录合成34

    2.2.13 荧光实时定量PCR34-35

    2.2.14 尼罗红染色荧光分光光度法快速检测莱茵衣藻中性脂相对含量35

    2.2.15 淀粉试剂盒检测莱茵衣藻中淀粉含量35-37

    第三部分 结果与浅析37-46

    3.1 amiRNA表达载体的构建37-40

    3.1.1 供体载体pRTK-STA6、pRTK-SSS2和pRTK-AMYB1的构建37-39

    3.1.2 表达载体的构建39-40

    3.2 转基因藻株的获得40-41

    3.2.1 莱茵衣藻的遗传转化40-41

    3.2.2 莱茵衣藻转化子的鉴定41

    3.3 转基因藻的干扰效果浅析41-43

    3.4 尼罗红染色法定量测定中性脂含量43-44

    3.5 转基因藻中的淀粉含量的测定44-46

    第四部分 讨论与展望46-48

    4.1 讨论46-47

    4.1.1 MicroRNA在转基因藻中的干扰效果46

    4.1.2 STA6,SSS2基因沉默对莱茵衣藻淀粉含量及油脂积累的影响46

    4.1.3 AMYB1基因沉默对莱茵衣藻淀粉含量及油脂积累的影响46-47

    4.2 展望47-48

    附录:重组质粒干扰单元及终止子序列测序结果48-50

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