9787511110497 毛白杨TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子的结构与 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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郑会全，张志毅著

图书标签:

植物病理学
分子生物学
基因工程
启动子
抗病基因
TIR-NBS
PtDrl02
毛白杨
遗传学
生物化学

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店铺：聚雅图书专营店

出版社：中国环境出版社

ISBN：9787511110497

商品编码：29465244439

包装：平装

出版时间：2012-08-01

具体描述

基本信息

书名：毛白杨TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子的结构与功能研究

定价：25.00元

作者：郑会全,张志毅

出版社：中国环境出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787511110497

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

毛白杨是我国特有的白杨派乡土树种，具有分布广、速生、材质优良及抗逆性强等特点。郑会全等编著的《毛白杨TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子的结构与功能研究》以毛白杨一个典型的TIR-NBS类抗病相关基因(PtDrl02)为切入点，首先对其组织与诱导表达模式进行分析，进而采用Touch-DownPcR技术分离获得PtDrl02基因上游启动子区，在运用生物信息学手段对启动子中包含的顺式调控元件进行功能性预测的基础上，构建了启动子全长及5’缺失序列植物表达载体，开展了与杨树的遗传转化研究，对启动子的组织与诱导表达特性进行了分析。同时，鉴定了启动子关键调控域及重要顺式作用元件。通过构建PtDrl02启动子双向表达植物载体对启动子上游调控元件的方向性进行了初步鉴定。利用瞬时共转化与表达技术，研究了毛白杨PtWRKYl转录因子对PtDrl02启动子转录活性的调控作用。

内容提要

作者介绍

郑会全，男，1982年2月生，广东汕头人，博士，毕业于北京林业大学，师从张志毅教授：现聘为广东省林业科学研究院林业研究所助理研究员、广东省农村科技特派员，主要从事林木种质资源评价与分子遗传改良研究。曾获北京林业大学2009—2010学年博士学位论文、第三届梁希青年论文三等奖、第八届中国林业青年学术年会学术报告奖：获国家科技成果2项，发表论文19篇，其中SCl论文7篇；参编专著1部。张志毅，博士，男，1958年生于云南省昌宁县。现任北京林业大学教授、博士生导师、学科负责人。部级跨世纪青年学术带头人，部级有突出贡献专家，北京市教学名师。林木育种国家工程实验室主任，林木花卉遗传育种教育部重点实验室主任。曾获中国青年科技奖、中国林业青年科技奖、共青团北京市“五四”青年奖章、全国教师宝钢教育基金奖、全国博士论文指导教授奖等。主持完成多项国家科研项目，曾多次获得国家和省部级科技奖励，发表学术论文168篇。

文摘

序言

《探索植物抗病机制： PtDrl02基因启动子功能解析》引言植物的生长发育离不开与环境的互动，其中，病原微生物的侵染是影响作物产量和品质的重要因素之一。植物为了应对这些威胁，进化出了一系列复杂的抗病机制，这些机制往往涉及多个基因的协同调控。在众多的抗病基因中，TIR-NBS-LRR（Toll-like receptor-Nucleotide-binding site-Leucine-rich repeat）结构域的抗病基因因其在识别病原体和启动抗病信号通路中的关键作用而备受关注。毛白杨（Populus tomentosa）作为一种重要的经济林木，对多种病原菌具有一定的抗性，深入研究其抗病基因的调控机制，不仅能为毛白杨的育种提供理论依据，对提高其他作物对病虫害的抗性也具有重要的借鉴意义。本文将聚焦于毛白杨中一个被鉴定出的TIR-NBS类抗病相关基因——PtDrl02。通过对其启动子区域的精细结构进行解析，并结合一系列实验验证，旨在揭示PtDrl02基因的表达调控模式，以及其启动子区域在介导基因功能中的关键作用。这将为我们理解毛白杨的抗病遗传基础提供新的视角，并为进一步挖掘和利用 PtDrl02 基因的抗病潜力奠定坚实的基础。第一章：植物抗病机制与TIR-NBS类基因概述植物作为固着生物，面对病原菌的侵染，必须依靠其自身产生的防御系统来抵御。这些防御系统主要包括两个层面：一是物理屏障，如角质层、细胞壁等，能阻止病原菌的入侵；二是遗传抗性，即由特定基因控制的、能够识别病原体相关分子模式（PAMPs）或效应子，并启动一系列防御反应的机制。近年来，植物抗病研究的深入，使得许多在抗病过程中发挥重要作用的基因被陆续发现。其中，TIR-NBS-LRR（Toll-like receptor-Nucleotide-binding site-Leucine-rich repeat）基因家族，因其独特的三重结构域特征，成为植物免疫系统中的明星分子。LRR（Leucine-rich repeat）结构域通常参与识别病原体的分子信号；NBS（Nucleotide-binding site）结构域则负责结合ATP或GTP，并介导蛋白之间的相互作用；而TIR（Toll-like receptor）结构域，则与动物的Toll样受体（TLRs）同源，在下游信号转导中扮演着关键角色，能够激活多种防御反应，例如活性氧（ROS）的产生、防御相关基因的表达以及细胞死亡等，从而抑制病原菌的生长。毛白杨作为一种重要的杨树品种，其抗病性是其经济价值和生态功能的重要体现。对毛白杨的抗病基因进行深入研究，能够为我们提供理解杨树乃至更广泛植物抗病机制的窗口。 PtDrl02基因，作为毛白杨中一个新近发现的TIR-NBS类基因，其具体的抗病功能和调控机制尚未完全阐明。深入研究其启动子区域的结构与功能，将有助于我们理解该基因是如何在细胞内被激活，以及如何响应病原侵染的信号。第二章： PtDrl02基因启动子区域的生物信息学分析启动子区域是基因表达调控的核心。它是一段位于基因编码区上游的DNA序列，能够结合转录因子，从而调控基因的转录活性。对PtDrl02基因启动子区域进行详细的生物信息学分析，是理解其表达调控模式的第一步。本研究将首先通过序列比对和数据库查询，获取PtDrl02基因的完整基因组序列，并精确定位其启动子区域。随后，将利用多种生物信息学工具，对启动子区域进行深入分析，包括： GC含量和CpG岛分析： GC含量和CpG岛的分布是启动子区域的重要特征，它们与基因的表达水平和表观遗传调控紧密相关。保守性分析：通过与其他杨树品种或相关植物的同源基因启动子进行比对，可以识别出在进化过程中高度保守的调控元件，这些元件往往承担着重要的功能。转录因子结合位点预测：利用已有的转录因子结合位点数据库，如JASPAR、TRANSFAC等，预测PtDrl02基因启动子区域可能存在的转录因子结合位点。这些预测的结合位点将为后续的实验验证提供重要的线索。特别是，我们将重点关注那些已知参与植物抗病响应、激素信号通路或发育调控的转录因子，如NAC、WRKY、MYB、bZIP等家族的转录因子。顺式作用元件的识别：除了转录因子结合位点，启动子区域还可能包含其他顺式作用元件，如TATA盒、CAAT盒等，这些元件对基因的转录起始至关重要。通过上述生物信息学分析，我们将能够初步勾勒出PtDrl02基因启动子区域的序列特征，并预测其潜在的调控网络。这些信息将为后续的实验设计提供理论依据。第三章： PtDrl02基因启动子区域的体外与体内功能验证生物信息学分析提供了理论预测，而实验验证则是揭示基因功能真相的必要途径。本章将详细阐述 PtDrl02 基因启动子区域的功能验证方法。 3.1 启动子驱动报告基因的构建与瞬时表达分析为了验证预测的转录因子结合位点在 PtDrl02 基因启动子中的功能，我们将采用报告基因系统。常用的报告基因包括绿色荧光蛋白（GFP）、荧光素酶（Luciferase）等。报告基因载体的构建：将 PtDrl02 基因的启动子序列克隆到携带报告基因（如荧光素酶）的表达载体中，构建重组载体。同时，构建包含报告基因但无启动子（空白载体）或带有组成型强启动子（如CaMV 35S启动子）的对照载体。瞬时表达分析：将上述构建的重组载体导入植物细胞（如烟草叶片或杨树愈伤组织），然后利用化学方法或电击穿孔技术促进DNA进入细胞。通过检测报告基因的表达水平，可以间接评估 PtDrl02 启动子的活性。转录因子过表达与抑制：为了验证预测的转录因子是否能够激活或抑制 PtDrl02 基因的表达，我们将构建携带目标转录因子基因的过表达载体，或设计并合成针对目标转录因子的RNAi（RNA interference）序列。将这些载体与 PtDrl02 启动子-报告基因载体共转染至植物细胞中。通过比较不同处理下报告基因的表达水平，来判断目标转录因子对 PtDrl02 启动子活性的影响。 3.2 启动子-报告基因瞬时表达的诱导实验为了模拟植物在受到病原菌侵染时的环境，我们将对进行瞬时表达的植物细胞进行诱导处理。病原菌诱导：选取对毛白杨具有代表性的病原菌（如真菌或细菌），在进行瞬时表达的植物细胞上进行接种。在不同时间点收集细胞，并检测报告基因的表达水平。通过比较处理组与对照组的报告基因表达差异，可以判断 PtDrl02 启动子是否能够响应病原菌的侵染，并进一步揭示其在抗病信号通路中的作用。激素处理：植物激素在植物的生长发育和抗病防御中都发挥着重要作用。我们将使用多种植物激素，如水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等，对进行瞬时表达的植物细胞进行处理，以探究 PtDrl02 启动子是否受这些激素的调控。 3.3 启动子区域关键元件的突变与功能验证通过瞬时表达分析，我们可能会发现某些预测的转录因子结合位点对 PtDrl02 启动子的活性至关重要。为了进一步确认这些元件的功能，我们将对其进行定向突变。突变载体的构建：利用 the site-directed mutagenesis 技术，对 PtDrl02 启动子序列中的关键转录因子结合位点进行点突变或缺失突变。突变体启动子的功能评估：将突变后的启动子序列与报告基因连接，构建重组载体，并重复瞬时表达分析。通过比较野生型启动子与突变型启动子报告基因表达水平的差异，可以明确该特定转录因子结合位点在 PtDrl02 启动子功能中的重要性。 3.4 稳定转基因植株的构建与分析为了更全面地研究 PtDrl02 基因在整个植株发育和抗病过程中的作用，我们将构建携带 PtDrl02 启动子-报告基因融合系统的稳定转基因毛白杨植株。遗传转化：利用农杆菌介导的遗传转化方法，将 PtDrl02 启动子-报告基因融合载体导入毛白杨愈伤组织，并通过组织培养技术再生出完整的转基因植株。表达分析：对获得的转基因植株进行 RT-qPCR、Western Blot 等实验，检测报告基因在不同组织、不同发育时期以及不同诱导条件下的表达水平。这将为我们提供 PtDrl02 基因在体内宏观层面的表达模式。抗病性评价：将转基因植株与野生型植株一同进行病原菌接种实验。通过观察植株的病斑大小、发病率、产量损失等指标，评估 PtDrl02 基因在调控毛白杨抗病性方面的作用。第四章：结果分析与讨论本章节将对上述实验结果进行系统性的分析和深入的讨论。启动子区域的结构特征总结：综合生物信息学分析和实验验证结果，总结 PtDrl02 基因启动子区域的关键结构特征，包括保守元件、转录因子结合位点及其在调控中的作用。 PtDrl02 基因的表达调控模式：基于报告基因表达数据，阐述 PtDrl02 基因在不同组织、不同发育阶段以及在病原菌侵染或激素刺激下的表达变化规律。关键转录因子的鉴定与功能分析：明确哪些转录因子能够结合 PtDrl02 启动子，并通过实验验证其是否能够激活或抑制该基因的表达，以及它们在 PtDrl02 介导的抗病信号通路中的作用。 PtDrl02 基因在抗病中的作用机制推测：结合 PtDrl02 基因的TIR-NBS-LRR结构域特性和其启动子的调控机制，推测 PtDrl02 基因在毛白杨抗病过程中的具体作用。例如，它是否作为模式识别受体（PRR）或效应子识别受体（EIR）的一部分，如何启动下游的防御反应。与现有研究的比较和展望：将本研究的发现与已有的植物抗病基因启动子调控机制研究进行比较，指出本研究的创新性和贡献。同时，对未来的研究方向进行展望，例如，进一步解析 PtDrl02 基因下游的信号通路，发掘更多参与 PtDrl02 调控的转录因子，或利用 PtDrl02 基因的启动子进行基因工程改良，提高毛白杨的抗病性。结论通过对毛白杨 PtDrl02 基因启动子区域的深入解析，本研究旨在揭示该基因的表达调控网络以及其在植物抗病机制中的重要作用。本研究的成果将为理解植物复杂的抗病遗传调控机制提供新的证据，并为毛白杨乃至其他重要经济林木的抗病育种提供有价值的基因资源和技术支持。深入研究 PtDrl02 基因的启动子功能，不仅有助于我们更好地认识植物的防御策略，也为开发可持续的植物病害防治技术提供了新的思路。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

从书名来看，这本书的定位似乎是面向植物生物学、遗传学或分子生物学领域的专业研究者。其中的“TIR-NBS类”和“PtDrl02基因启动子”无疑是核心的研究对象，这表明书中可能涉及到了大量的基因序列分析、蛋白结构预测、以及功能实验验证等内容。我脑海中浮现出的是一幅幅精密的分子结构图，一个个复杂的调控网络，以及科学家们在实验室里辛勤工作的场景。这本书或许能为那些致力于研究植物抗病机理、希望通过基因工程手段改良作物品质的科研人员提供重要的理论指导和实验参考。我猜想，书中对于PtDrl02基因启动子结构的阐述，很可能会包含其核心的调控元件、转录因子结合位点等等关键信息，这些对于理解基因的表达调控至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名让我想到了很多在生物科学领域的前沿探索。毛白杨作为一种重要的经济林木，其抗病性一直是人们关注的焦点，而“PtDrl02基因启动子”听起来就像是解锁毛白杨抗病能力的“密钥”。我很好奇，作者是如何发现并定位了这个特定的基因启动子？它在毛白杨的生长过程中扮演着怎样的角色？它又是如何被激活，从而调动起毛白杨的抗病防御体系的？我期待书中能够详细阐述这个启动子的分子机制，也许会涉及到一些信号转导通路、转录因子相互作用等复杂的生物化学过程。这本书的出现，可能会为我们理解植物的先天免疫系统提供新的视角，甚至为开发更具抗病性的植物新品种提供理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题“9787511110497 毛白杨TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子的结构与”让我联想到了一次深入的科学考察。毛白杨，作为一种广泛分布的树种，它的生命力与抗逆性是我们研究的对象。而“TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子”则指向了一个具体的分子层面的机制。我设想，这本书可能会像一份精细的“分子地图”，为我们揭示这个启动子在毛白杨细胞内的三维结构，以及它与其他分子是如何协同工作的。也许，书中还会探讨这个启动子的进化历程，或者它与其他同类基因的比较研究，从而展现出更宏观的生物学意义。总而言之，这本书似乎是一扇窗户，让我们得以窥探到植物生命科学领域那些微观而又至关重要的秘密。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，那种淡淡的绿色调，配合着“毛白杨”三个字，一下子就勾起了我对植物科学研究的兴趣。虽然我对这个专业领域并非全然熟悉，但从书名中“TIR-NBS类抗病相关PtDrl02基因启动子”这些专业术语，我就能感受到其中蕴含着深厚的科学探索精神。我很好奇，毛白杨作为一种我们身边常见的植物，其内部隐藏着怎样的抗病机制？PtDrl02基因启动子，听起来就像是这个抗病机制的“总开关”，它的结构是如何运作的？这本书或许能为我揭开这层神秘的面纱，让我了解到科研人员是如何一步步解开植物王国中那些关于生存与繁衍的精妙设计的。我尤其期待书中能够用通俗易懂的语言，配合清晰的图示，来解释这些复杂的生物学概念，这样即使是非专业读者也能从中受益，领略到生命科学的魅力。这本书无疑为我对自然界的好奇心又增添了一个新的探索方向。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被书名中“结构与”这三个字所吸引。这暗示着这本书并非仅仅停留在理论的介绍，而是要深入到对一个具体基因启动子结构的详尽解析。这让我想到了很多科研论文的严谨性，往往需要对研究对象进行精密的描绘和分析。我猜测这本书的写作风格会是偏向学术化的，语言会比较严谨，可能包含大量的实验数据、图表和专业术语。虽然这对我来说可能是一次不小的阅读挑战，但我相信，对于真正想要了解PtDrl02基因启动子结构及其在毛白杨抗病过程中作用的读者来说，这本书无疑是一份宝贵的资源。我期待书中能够展现出作者在这一领域扎实的专业功底，以及他们是如何通过严谨的科学方法，一步步探究出这个基因启动子的奥秘，并将其与毛白杨的抗病能力紧密联系起来。