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甜菜亚硝酸还原酶基因克隆及生物信息学浅析

最后更新时间:2024-01-29 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5457 浏览:15036
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摘要:甜菜是我国北方特有的糖料作物,在我国北方农业生产中占有地位教育论文。黑龙江省乃至全国甜菜单产不高、总产不稳,是含糖率呈下降趋势,已限制我国甜菜糖业发展的障碍性因子。氮素供应不合理是主要原因之一。亚硝酸还原酶(Nitrite reductase,NiR)是植物硝态氮同化中一个十分的酶,其与硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)偶联完成NO3-的无机同化。,与NR相比较,有关NiR研究尚少论文写作。本研究以二倍体栽培甜菜甜研7号为试验,运用简并PCR和5’/3’-RACE法首次分离了甜菜的亚硝酸还原酶基因。在此基础上,利用生物信息学手段对甜菜NiRcDNA推导出的蛋白质序列主要结构分析和功能预测,旨在从酶分子的结构上揭示甜菜亚硝酸还原酶的调控机理。研究结果如下:1利用简并PCR和5’/3’-RACE成功地从甜菜叶片中首次分离了亚硝酸还原酶基因(SbNiR),登录号:HQ224499,长度为2014bp,可编码599个氨基酸,核苷酸序列及其推导出的氨基酸序列与其它植物NiR基因具有较高的同源性论文开题报告范文。同时运用PCR扩增技术首次克隆了甜菜NiR基因组DNA序列,登录号为HQ419065,测序结果,基因组DNA长度为2815bp,含有4个外显子和3个内含子,内含子长度分别为532bp,136bp和270bp论文的标准格式范文。2ANTHEPROT软件分析了SbNiR的理化特性,并运用ClustalX服务器构建了NiR的系统发育树,结果,甜菜NiR为易溶、亲水性强的蛋白,理论等电点pHI为7.21,相对分子量为66.88kDa。甜菜NiR与菠菜(Spinacia oleracea)NiR的亲缘关系最近。二级结构预测结果,NiR的α螺旋在39%左右,β折叠在15%左右,无规则卷曲在48%左右,NiR为混合型蛋白。另外,应用同源建模法Geno3dNiR三维结构的预测,NiR共有24个α螺旋,57个转角论文网。3 NiR生物进化树分析,甜菜NiR与藜科植物NiR亲缘关系较近,与其他植物存在一定差别。在该进化树中同科植物表现出较近的亲缘关系,同时,亲缘关系较近的科也聚在一起,推测NiR在进化中的变异不大,有很强的保守性。使用NCBI Blast网络工具也同样的毕业论文翻译。4网络服务器平台PfamSbNiR的功能预测,结果SbNiR为NiR的成员之一,含有铁氧还蛋白域,[4Fe‐4S]域,具有跨膜区域,但不含有信号肽,SbNiR可能作为膜受体起作用。关键词:甜菜论文亚硝酸还原酶论文基因克隆论文结构和功能分析论文
摘要8-9
Abstract9-11
1 引言11-18

1.1 本研究的目的和11

1.2 亚硝酸还原酶的研究现状11-15

1.2.1 亚硝酸还原酶的分布和类型12-13

1.2.2 亚硝酸还原酶的结构13

1.2.3 亚硝酸还原酶基因的表达调控13-14

1.2.4 亚硝酸还原酶活性的调节14-15

1.2.5 植物中已克隆的亚硝酸还原酶基因15

1.3 生物信息学研究现状15-16

1.4 本研究的来源及内容16-18

1.4.2 本研究课题的来源16

1.4.3 本研究的主要内容16-18

2 与方法18-38

2.1 试验18-19

2.

1.1 供试品种18

2.

1.2 试验所涉及的菌株和质粒18

2.

1.3 试验所涉及的酶,试剂盒和生化试剂18-19

2.

1.4 主要仪器设备19

2.2 甜菜亚硝酸还原酶cDNA 的克隆19-33

2.1 试验甜菜的用前准备19

2.2 甜菜叶片总RNA 的提取19-20

2.3 反转录合成cDNA 的链20-21

2.4 P 的克隆21-23

2.5 cDNA5′端的克隆23-28

2.6 cDNA3′端的克隆28-32

2.7 cDNA 全长的克隆32-33

2.3 甜菜亚硝酸还原酶基因组DNA(gDNA)的克隆33-35

2.3.1 试验甜菜的用前准备34

2.3.2 提取34

2.3.3 gDNA 的完整性分析34

2.3.4 gDNA 全长的克隆34-35

2.4 甜菜亚硝酸还原酶的生物信息学分析35-38

2.4.1 生物信息学软件和网络服务器36

2.4.2 甜菜 NiR 基因编码蛋白的结构分析36-37

2.4.3 甜菜NiR 基因编码蛋白的功能分析37-38

3 结果与分析38-54

3.1 甜菜亚硝酸还原酶cDNA 的克隆38-44

3.

1.1 甜菜总RNA 的提取及检测38

3.

1.2 P 的克隆38-39

3.

1.3 cDNA5′端的克隆39-41

3.

1.4 cDNA 3′端的克隆41-43

3.

1.5 cDNA 全长的克隆43-44

3.2 甜菜亚硝酸还原酶基因组 DNA(gDNA)的克隆44-45

3.3 甜菜亚硝酸还原酶的生物信息学分析45-54

3.1 甜菜NiR 基因编码蛋白的结构分析45-52

3.2 甜菜NiR 基因编码蛋白的功能分析52-54

4 讨论54-56

4.1 试验选材54

4.2 RACE 法克隆目的基因54

4.3 甜菜NiR 的生物信息学分析54-56

5 56-57
致谢57-58
参考文献58-63
附录63-67
攻读硕士学位期间发表的学术论文67