【摘要】：高等植物的胚后發(fā)育包括種子萌發(fā)、幼苗生長、幼齡和成熟營養(yǎng)階段和開花結(jié)果生殖階段。幼齡和成熟期構(gòu)成營養(yǎng)生長時期,幼齡期(即果樹的童期)植物不能誘導(dǎo)開花,進(jìn)入成熟期后植物經(jīng)誘導(dǎo)開花,植物由幼齡期向成熟期的轉(zhuǎn)變稱為營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變。幼齡期和成熟期表型在一些木本植物中變化較明顯,如一種相思樹(Acacia),幼齡期植株為羽狀復(fù)葉,成熟期為單葉。然而,植物營養(yǎng)生長的表型變異大多是漸變的,在草本植物擬南芥中幼齡期葉片近圓形,全緣,葉柄較長;成熟期葉片呈披針形,葉片邊緣有鋸齒,并向下卷曲,葉柄較短。童期長短是植物的一種遺傳屬性,童期長是導(dǎo)致果樹定向育種周期過長的一個關(guān)鍵因素。目前木本植物成花機(jī)理的研究主要借鑒擬南芥的研究思路與方法,并且已取得很大進(jìn)展。擬南芥中表型變化明顯的性狀是幼齡期僅在蓮座葉近軸面分化出表皮毛,而成熟期葉片遠(yuǎn)軸面分化出表皮毛,這一表型可以作為判定營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變的形態(tài)標(biāo)志。研究表明,幼齡期mi R156高表達(dá),成熟期表達(dá)量降低,其靶基因SPL3則相反表達(dá)。植物通過春化作用調(diào)控開花,春化作用相關(guān)基因MAF1、MAF2、MAF3、MAF4表達(dá)對開花產(chǎn)生抑制作用,它們的功能缺失突變體促使擬南芥提前開花。然而這些基因與營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系尚不明確。為了進(jìn)一步明確這些基因在調(diào)控植物營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變中的作用,為提高果樹早期產(chǎn)量,縮短果樹童期提供參考依據(jù),本研究以正常生長條件下的擬南芥T-DNA插入MAF突變體為材料,探索營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變過程中這些基因的作用及其特點。研究結(jié)果如下。1.maf3和maf4第一片葉片長寬比值大于1,說明其葉片起始生長就趨向于成熟葉片的形態(tài)特點;maf1、maf2、maf3和maf4葉片長寬比在第5片葉以前均比與野生型的數(shù)值大,趨向成熟葉片的形態(tài)特點。13-14天前生長速率突變體低于野生型,以后增長趨勢高于野生型。2.Col-0的遠(yuǎn)軸面表皮毛最早出現(xiàn)在第6片真葉,即生長第16天,maf1、maf2、maf3、maf4最早出現(xiàn)在第5片真葉,即生長第15天,突變體的營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變的時間比野生型提前1天,說明突變體營養(yǎng)生時相轉(zhuǎn)變比野生型提前。3.突變體莖端分生組織石蠟切片在第15天的時候,凸起較高,能很清晰的看到最外緣有多層細(xì)胞(原套),原套里面包裹著一些不規(guī)則分布的細(xì)胞(原體),明顯具成熟期莖端分生組織的特點;而Col-0較為平坦,還處于幼齡期。在第19天突變體均已產(chǎn)生花芽分化,進(jìn)入生殖生長階段,而野生型則處于成熟期。野生型在第20天有花芽分化。Col-0的營養(yǎng)生長時間要比突變體長,為23天,突變體maf1、maf2為19天,maf3和maf4為20天。maf1、maf2、maf3和maf4的花芽分化的時間相對于野生型都提前。因此MAF基因?qū)ㄑ糠只幸种谱饔?其功能缺失突變體提前開花。4.相對于第11天,第15天MAF突變體內(nèi)的mi R156相對表達(dá)量減半。而Col-0則是第19天比第15天mi R156相對表達(dá)量減半。相對于第11天,第15天MAF突變體內(nèi)的SPL3相對表達(dá)量倍增。而Col-0則是第19天比第15天SPL3相對表達(dá)量倍增。說明maf1、maf2、maf3和maf4營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變提前,MAF對營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變有抑制作用。
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圖片說明： 天津農(nóng)學(xué)11.1 植物發(fā)育營養(yǎng)生長時相轉(zhuǎn)變植物發(fā)育的胚胎后階段包括種子萌發(fā)其中一些過程之間的轉(zhuǎn)換較為迅速明顯，從休眠期生長抑制的種子向生長和代謝活成熟營養(yǎng)生長期的轉(zhuǎn)變過程中出現(xiàn)一些表表皮毛逐漸的改變。根據(jù)品種不同，植物成熟期或多或少變得復(fù)雜。莖端分生組織迅速。一些特征的變化方式在每個物種中同的物種中不同。例如細(xì)胞大小在更高的
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圖片說明： 4°C 避光春化 3 d。取蛭石與營養(yǎng)土（德國大漢土 TS 1）體積比為 1:2 置于托盤中混勻拌濕（土壤含水量約為為 60%），并用烘箱于 121℃，45min 干熱滅菌制備成擬南養(yǎng)土，晾致室溫后將培養(yǎng)土分裝到黑色小花盆（長*寬*高為 7cm*7cm*8cm）中，花盆置于托盤中，每托盤 20 盆。用移 200μL 液器槍進(jìn)行點種，每盆 5 株。點種后盆上覆上保鮮膜保濕，，并在膜上用解剖刀均勻的扎上小孔透氣，利于種子萌發(fā)。播種后將苗轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)間培養(yǎng)，每托盤澆 1L 水。光照強(qiáng)度為 90-120 uE·cm-2光照培養(yǎng) 16 h，暗培養(yǎng) 8 h，培養(yǎng)間光照培養(yǎng)溫度為 22℃，暗培養(yǎng)溫度為 18℃�？諏穸葹� 60%，培養(yǎng)一周后揭開保鮮膜，適時適量澆水（約一周澆兩次水，每次 1其它條件不變。每天觀察植株的生長狀態(tài)，及時做好水分、光照、溫度和濕度的監(jiān)注意植株的病蟲害的預(yù)防。2.2.2 擬南芥突變體純雜合鑒定2.2.2.1 擬南芥 T-DNA 插入突變體純雜合鑒定原理
【學(xué)位授予單位】：天津農(nóng)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q945;Q943.2

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本文編號：2516143