本文選題：毛白楊 + PtRR家族　； 參考：《中國林業(yè)科學研究院》2017年碩士論文

【摘要】：細胞分裂素是植物生長發(fā)育的重要激素,需要經(jīng)過較復雜的信號傳遞途徑才能實現(xiàn)其功能。在一年生植物擬南芥和水稻中,細胞分裂素響應調(diào)節(jié)因子RRs基因家族作為細胞分裂素信號途徑中的關(guān)鍵因子,其功能已經(jīng)做了深入研究。同許多重要調(diào)控因子家族一樣,RRs家族在木本植物如楊樹中出現(xiàn)了家族成員的擴增,眾多家族成員在木本植物生長發(fā)育中如何行使功能需要進一步解析。楊樹是木本植物的模式,對楊樹PtRR基因家族進行系統(tǒng)的鑒定、表達模式的研究和功能分析不僅能揭示PtRR基因家族在木本植物發(fā)育上的機理,還可通過基因工程手段調(diào)控靶基因的表達以實現(xiàn)性狀的改良,具有實際應用價值。本研究根據(jù)擬南芥ARR在楊樹基因組數(shù)據(jù)庫中,鑒定出33個RR蛋白的編碼基因。系統(tǒng)進化分析、基因和蛋白結(jié)構(gòu)分析表明33個PtRR可以分為3個亞家族,A類PtRR、B類PtRR和PtPRR。確定了9個楊樹A類RRs基因家族成員和13個楊樹B類RRs基因家族成員,并根據(jù)與擬南芥的對應關(guān)系進行了新的命名。比以往的命名更加體現(xiàn)了與擬南芥ARR基因家族的系統(tǒng)進化關(guān)系,同時也為不同物種間相關(guān)成員功能研究提供了便利。根據(jù)基因在染色體上的定位,表明楊樹PtRR家族的擴張可能主要是來源于染色體的復制,有部分擬南芥同源成員出現(xiàn)丟失。通過RNA-seq進行組織表達分析發(fā)現(xiàn)在楊樹根、葉和形成層區(qū)域分別有多個不同的PtRR成員呈現(xiàn)高表達,3個亞家族表達差異明顯,對預測其在楊樹的生長發(fā)育中的功能提供了重要依據(jù)。進一步篩選出在莖、根中高表達的A類PtRRⅠ和B類PtRR10/12d展開具體研究。通過克隆了PtRRⅠ和PtRR10/12d基因上游約2200bp的調(diào)控序列,構(gòu)建PtRRⅠ和PtRR10/12d啟動子GUS融合表達載體,進一步分析了PtRRⅠ和PtRR10/12d基因的表達模式,并且對通過PPtRRⅠ::GUS轉(zhuǎn)基因植株在生根過程中GUS信號的檢測分析了PtRRⅠ基因在生根過程中的表達水平。RNA-seq、半定量PCR、GUS信號和解剖結(jié)果均顯示PtRRⅠ和PtRR10/12d在楊樹根部、形成層、木質(zhì)部表達量相對較高,表明Pt RRⅠ和PtRR10/12d基因參與了楊樹的次級生長。通過構(gòu)建35S::PtRR::YFP載體對篩選出的2個基因編碼蛋白進行亞細胞定位分析,明確了PtRR蛋白的核定位特性。植物激素處理后發(fā)現(xiàn)PtRRⅠ轉(zhuǎn)錄受6-BA、GA3和IBA等激素誘導;6-BA、GA3、ABA和IBA激素處理均未能改變Pt RR10/12d轉(zhuǎn)錄水平,表明PtRR10/12d基因不受激素的誘導。通過構(gòu)建35S::PtRR10/12d的載體轉(zhuǎn)化銀腺楊(Populus alba×P.glandulosa)84K,獲得了PtRR10/12d上調(diào)表達楊樹。發(fā)現(xiàn)超表達PtRR10/12d抑制不定根的再生而促進主根的發(fā)育,表明PtRR10/12d在調(diào)節(jié)不定根發(fā)育中發(fā)揮著重要的作用。本文分析了楊樹PtRR基因家族成員結(jié)構(gòu)、進化關(guān)系,明確了PtRR多樣化的表達模式、不定根再生過程中的動態(tài)變化。初步揭示了PtRR10/12d調(diào)節(jié)不定根的發(fā)生中的重要作用。這些結(jié)果為進一步研究PtRR基因家族在楊樹發(fā)育中的作用機制提供了重要的信息。
[Abstract]:In this paper , the genes of PtRR 鈪，

本文編號：1869237