本文關鍵詞： 光皮樺 OFP基因 基因功能 表達分析 酵母雙雜交 遺傳轉化　出處：《浙江農林大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：光皮樺(Betula luminifera)是林木遺傳研究的理想材料,材性改良是現階段光皮樺育種的主要內容之一。材性相關基因的挖掘與鑒定,并解析其功能,可為光皮樺材性育種提供重要依據。本論文在原有工作的基礎上,對光皮樺BlOFPs基因繼續(xù)展開分子克隆,功能解析等工作。其主要結果如下:1.基于光皮樺轉錄組測序數據,利用RACE技術新克隆得到10個BlOFPs基因的cDNA序列。cDNA全長序列長度介于499-1505bp之間,一致性在21-65%之間。ORF是連續(xù)的,長度介于324-1269 bp之間,推測所編碼的氨基酸數為108-423個,一致性在12-47%之間,且在C端均有一個OVATE結構域。結合課題組原有7個BlOFPs構建進化樹,顯示17個BlOFPs分布在4個分枝上,BlOFP1、BlOFP8、BlOFP16和BlOFP17在一個分枝上,BlOFP2和BlOFP10在一個分枝上,BlOFP4、BlOFP6、BlOFP11、BlOFP12、BlOFP13和BlOFP15在一個分枝上,BlOFP3、BlOFP5、BlOFP7、BlOFP9和BlOFP14在一個分枝上。2.定量PCR分析17個BlOFPs基因在光皮樺10個組織器官中的特異表達。在雌雄花序中表達量較高的基因有8個基因:BlOFP3、BlOFP4、BlOFP6、BlOFP7、BlOFP10、BlOFP12、BlOFP13和BlOFP16。BlOFP1和BlOFP9有類似的表達模式,在莖段中隨木質化程度增高而表達量先增加后減少,且均在內層木質部中表達量較高。BlOFP2在根和莖及內外層木質部中有較高的表達量,在莖中的表達模式與BlOFP1和BlOFP9相似,但在外層木質部的表達量高于內層木質部。BlOFP5、BlOFP11、BlOFP12和BlOFP17在各組織表達量差異不明顯。BlOFP8在剛萌發(fā)的雄花序和各個階段的葉中及在韌皮纖維和內層木質部表達量均較高,BlOFP3、BlOFP6和BlOFP10在木質化莖段的韌皮部、韌皮纖維和木質部中有較高的表達量。在應拉木誘導處理中,相比直立木,BlOFP2和BlOFP9在TW區(qū)的表達量明顯上調,而對應區(qū)表達量則明顯下調,推測BlOFP2和BlOFP9可能與細胞壁增厚有關;BlOFP1,BlOFP3和BlOFP6在TW和OW區(qū)表達量均下調,在TW區(qū)下調均為顯著,除BlOFP3在OW區(qū)下調不顯著,其他兩個基因在OW區(qū)下調也是顯著的;BlOFP8和BlOFP10在TW和OW區(qū)表達量均上調,其中BlOFP8在TW和OW區(qū)去上調顯著,BlOFP10在TW上調不顯著但在OW區(qū)上調顯著。3.構建光皮樺莖段酵母雙雜交均一化cDNA文庫,滴度大于108cfu/ml,文庫插入片段長度介于0.5-4.5kb之間,保證了文庫的覆蓋度和完整性,為探究BlOFPs基因在光皮樺木材形成的分子調控網絡機制提供基因庫。4.為解析BlOFP蛋白在光皮樺木材形成過程中的分子機制,分別對BlOFP進行酵母雙雜交及莖段均一化酵母文庫雜交分析。構建的3個pGBKT7-BlOFPs和7個pGADT7-BEL1-likes載體質粒均沒有毒性也沒有自激活活性。酵母雙雜交結果發(fā)現21個BlOFP與BEL1-likes雜交組合中有Bl OFP8與BLH6和BlOFP8與BLH7兩個組合有蛋白互作。在酵母文庫雜交中,篩選到與BlOFP8互作的蛋白4個。推測這些互作蛋白與BlOFP8蛋白共同參與相應的代謝途徑。5.將BlOFP1,BlOFP2,BlOFP3,BlOFP5和BlOFP6基因超表達載體異源轉化至擬南芥,分別得到BlOFP1和BlOFP2的T0代陽性植株,BlOFP3,Bl OFP5和BlOFP6的T3代陽性植株。其中BlOFP2轉基因植株的葉片較野生型植株葉片數增加,葉面積較小,且向下彎曲成弓形;BlOFP5轉基因植株的葉片有所增長,葉片變窄和變厚極顯著且邊緣呈鋸齒形狀,果莢顯著增長。這些轉基因植株為進一步基因功能分析提供了材料。以上結果不僅為光皮樺OFP家族功能的深入解析奠定了重要基礎,而且為光皮樺分子育種提供重要基因資源。
[Abstract]:The results were as follows : 1 . The expression of BlousFP3 , BlOFP6 , BlOFP7 , BlOFP12 , BlOFP8 , BlOFP7 , BlOFP9 and BlOFP9 in the stem segments was between 499 - 1505bp . The results showed that the total length of BlousFP3 , BlOFP8 , BlOFP7 , BlOFP12 , BlOFP8 , BlOFP7 , BlOFP12 , BlOFP13 and BlOFP9 had higher expression levels . The expression of BlOFP8 and BlOFP9 in TW and OW regions was decreased significantly . The results showed that BlOFP8 and BlOFP9 could be downregulated in TW and OW regions .

【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S792.15

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本文編號：1507630