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PtrBAM1的抗寒功能鉴定及其与CBF的互作研究

汇报人：

2024-01-14

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2023WORKSUMMARY

目录

CATALOGUE

引言

PtrBAM1基因抗寒功能鉴定

CBF基因与PtrBAM1互作研究

抗寒相关生理生化指标测定

转基因植株抗寒性鉴定

结论与展望

PART

01

引言

低温胁迫对植物的影响

低温是限制植物生长和发育的主要环境因素之一，会导致植物体内代谢紊乱、膜系统损伤和细胞死亡等。因此，研究植物抗寒机制对于提高植物耐寒性和农业生产具有重要意义。

PtrBAM1基因的发现

近年来，随着分子生物学技术的发展，越来越多的抗寒相关基因被鉴定出来。PtrBAM1基因是一种新发现的与植物抗寒性相关的基因，其在低温胁迫下表达量显著上调，暗示其可能参与植物的抗寒反应。

CBF转录因子在植物抗寒中的作用

CBF（C-repeatBindingFactor）转录因子是植物响应低温胁迫的关键调控因子之一，能够激活一系列下游抗寒基因的表达，从而提高植物的抗寒性。因此，研究PtrBAM1与CBF的互作关系有助于深入揭示植物抗寒的分子机制。

01

02

03

研究内容

克隆PtrBAM1基因并对其进行生物信息学分析；

通过转基因技术获得PtrBAM1过表达和敲除的植株，并对其进行抗寒性鉴定；

PART

02

PtrBAM1基因抗寒功能鉴定

VS

通过PCR技术从杨树cDNA中克隆得到PtrBAM1基因，并成功构建其表达载体。

表达分析

利用实时荧光定量PCR技术对PtrBAM1基因在不同温度处理下的表达模式进行分析，发现其在低温胁迫下表达量显著上调。

基因克隆

通过生物信息学方法对PtrBAM1蛋白进行结构预测，结果显示其具有典型的BAM蛋白结构域。

利用酵母双杂交等实验手段对PtrBAM1蛋白进行功能分析，发现其具有与拟南芥AtBAM1相似的抗寒功能。

蛋白结构预测

功能分析

PART

03

CBF基因与PtrBAM1互作研究

从植物中提取总RNA，反转录成cDNA，利用特异性引物进行PCR扩增，得到CBF基因的全长序列。

CBF基因克隆

通过实时荧光定量PCR技术，检测不同温度处理下植物中CBF基因的表达量变化，分析其与植物抗寒性的关系。

CBF基因表达分析

CBF蛋白结构预测

利用生物信息学方法，对CBF蛋白的氨基酸序列进行分析，预测其二级结构和三级结构，了解蛋白的结构特点。

CBF蛋白功能分析

通过基因敲除、过表达等遗传操作，研究CBF蛋白在植物抗寒过程中的作用，揭示其与植物抗寒性的关系。

构建CBF与PtrBAM1的酵母表达载体，通过酵母双杂交系统验证两者之间的互作关系。

酵母双杂交验证

将CBF与PtrBAM1分别构建到双分子荧光互补载体中，转化植物细胞，观察荧光信号，验证两者之间的互作关系。

双分子荧光互补验证

提取植物总蛋白，利用特异性抗体进行免疫共沉淀实验，检测CBF与PtrBAM1是否存在于同一蛋白复合物中，进一步验证两者的互作关系。

免疫共沉淀验证

PART

04

抗寒相关生理生化指标测定

电解质渗漏率测定

通过测定植株叶片在低温处理后的电解质渗漏率，评估其细胞膜透性的变化，从而反映植株的抗寒能力。

采用磺基水杨酸提取法，测定植株叶片中的脯氨酸含量。脯氨酸是一种重要的渗透调节物质，其含量变化可反映植株的抗寒性。

利用蒽酮比色法，测定植株叶片中的可溶性糖含量。可溶性糖在植物抗寒过程中发挥重要作用，其含量变化可反映植株的抗寒能力。

采用硫代巴比妥酸（TBA）法，测定植株叶片中的MDA含量。MDA是膜脂过氧化的产物之一，其含量变化可反映植株在低温胁迫下的膜脂过氧化程度。

脯氨酸含量测定

可溶性糖含量测定

丙二醛（MDA）含量测定

PART

05

转基因植株抗寒性鉴定

转化方法

采用农杆菌介导法将PtrBAM1基因转化入拟南芥和烟草中。

鉴定方法

通过PCR扩增和测序验证转基因植株中PtrBAM1基因的存在。

转基因株系

获得多个独立转化的转基因株系，用于后续实验分析。

在低温胁迫下，观察转基因植株与野生型植株的生长状况，记录其存活率、叶绿素含量、电解质渗漏率等指标。

对观察结果进行统计分析，比较转基因植株与野生型植株的抗寒性差异。

统计分析

表型观察

1

2

3

提取转基因植株和野生型植株的总RNA，反转录成cDNA，通过实时荧光定量PCR检测抗寒相关基因的表达水平。

基因表达检测

对检测结果进行差异表达分析，找出在转基因植株中显著上调或下调的抗寒相关基因。

差异表达分析

对差异表达基因进行功能注释和富集分析，揭示PtrBAM1基因在抗寒过程中的作用机制。

功能注释与富集分析

PART

06

结论与展望

PtrBAM1具有抗寒功能

通过转基因技术将PtrBAM1基因导入拟南芥中，发