本文關(guān)鍵詞： 光皮樺 OFP基因 基因功能 表達分析 酵母雙雜交 遺傳轉(zhuǎn)化　出處：《浙江農(nóng)林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)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(xiàn)階段光皮樺育種的主要內(nèi)容之一。材性相關(guān)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(jù)。本論文在原有工作的基礎(chǔ)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(jié)果如下:1.基于光皮樺轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù),利用RACE技術(shù)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(shù)為108-423個,一致性在12-47%之間,且在C端均有一個OVATE結(jié)構(gòu)域。結(jié)合課題組原有7個BlOFPs構(gòu)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(zhì)化程度增高而表達量先增加后減少,且均在內(nèi)層木質(zhì)部中表達量較高。BlOFP2在根和莖及內(nèi)外層木質(zhì)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(zhì)部的表達量高于內(nèi)層木質(zhì)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(nèi)層木質(zhì)部表達量均較高,BlOFP3、BlOFP6和BlOFP10在木質(zhì)化莖段的韌皮部、韌皮纖維和木質(zhì)部中有較高的表達量。在應(yīng)拉木誘導(dǎo)處理中,相比直立木,BlOFP2和BlOFP9在TW區(qū)的表達量明顯上調(diào),而對應(yīng)區(qū)表達量則明顯下調(diào),推測BlOFP2和BlOFP9可能與細(xì)胞壁增厚有關(guān);BlOFP1,BlOFP3和BlOFP6在TW和OW區(qū)表達量均下調(diào),在TW區(qū)下調(diào)均為顯著,除BlOFP3在OW區(qū)下調(diào)不顯著,其他兩個基因在OW區(qū)下調(diào)也是顯著的;BlOFP8和BlOFP10在TW和OW區(qū)表達量均上調(diào),其中BlOFP8在TW和OW區(qū)去上調(diào)顯著,BlOFP10在TW上調(diào)不顯著但在OW區(qū)上調(diào)顯著。3.構(gòu)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(diào)控網(wǎng)絡(luò)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(gòu)建的3個pGBKT7-BlOFPs和7個pGADT7-BEL1-likes載體質(zhì)粒均沒有毒性也沒有自激活活性。酵母雙雜交結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(yīng)的代謝途徑。5.將BlOFP1,BlOFP2,BlOFP3,BlOFP5和BlOFP6基因超表達載體異源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因植株的葉片較野生型植株葉片數(shù)增加,葉面積較小,且向下彎曲成弓形;BlOFP5轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因植株為進一步基因功能分析提供了材料。以上結(jié)果不僅為光皮樺OFP家族功能的深入解析奠定了重要基礎(chǔ),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(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S792.15

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本文編號：1507630