【摘要】：油菜素內(nèi)酯(BRs)對植物的生長發(fā)育具有多方面的調(diào)節(jié)作用,其受體BRI1是油菜素內(nèi)酯信號路徑上的關(guān)鍵組分。馬鈴薯是重要的糧菜兼用作物,研究馬鈴薯油菜素內(nèi)酯受體基因St BRI1的功能,有助于擴展BRs調(diào)控馬鈴薯生長發(fā)育,特別是地下塊莖生長發(fā)育的知識,對馬鈴薯等塊莖類作物的分子遺傳改良具有重要意義。本研究對馬鈴薯St BRI1進行了體外蛋白特性分析,在擬南芥bri1-5突變體中驗證了St BRI1的生物活性,使用組成型啟動子Ca MV35S和塊莖特異啟動子B33,對馬鈴薯油菜素內(nèi)酯受體基因St BRI1分別進行全株沉默和塊莖特異性沉默。通過對植株生長發(fā)育,塊莖產(chǎn)量及品質(zhì)等重要指標的測量,研究了St BRI1的功能特點及其對馬鈴薯植株和塊莖生長發(fā)育的影響,取得了如下結(jié)果:1.馬鈴薯St BRI1具有自磷酸化和轉(zhuǎn)磷酸化活性并且定位在細胞膜上。2.馬鈴薯St BRI1基因在生長旺盛和幼嫩的部位(根,匍匐莖,幼葉)表達量較高,在地上莖和老葉中表達量較低,在塊莖中隨著生長發(fā)育的進程表達量逐漸升高。3.馬鈴薯St BRI1在擬南芥突變體bri1-5中過表達,能部分恢復突變體的表型,表明其與At BRI1功能同源。4.構(gòu)建了p ART27-35S-St BRI1RNAi和p BI121-B33-St BRI1RNAi兩個RNAi載體。分別轉(zhuǎn)化馬鈴薯測序品種(Solanum tuberosum L.cv.Désirée),得到了一系列馬鈴薯St BRI1的全株沉默系和塊莖特異性沉默系。5.馬鈴薯St BRI1全株沉默系地上部分表現(xiàn)出株型緊湊,株高降低,節(jié)間縮短,莖粗變小,葉片皺縮深綠,葉面積減少,葉柄縮短等表型,而莖節(jié)數(shù)量沒有顯著變化。莖組織的石蠟切片觀察顯示全株沉默系的莖細胞長度明顯縮短。6.馬鈴薯St BRI1全株沉默系和塊莖特異沉默系的塊莖產(chǎn)量都顯著下降,且塊莖特異沉默系主要表現(xiàn)為單株結(jié)薯數(shù)量的下降。7.馬鈴薯St BRI1全株沉默系塊莖中淀粉含量下降,可溶性糖含量上升;塊莖特異沉默系的塊莖中淀粉含量上升,可溶性糖含量沒有明顯變化。
【圖文】：

14馬鈴薯油菜素內(nèi)酯受體 StBRI1 的基因沉默和功能研究2.2 結(jié)果與分析2.2.1 基因克隆及載體構(gòu)建2.2.1.1 載體 pBI121-35S-StBRI1-GFP 構(gòu)建我們以馬鈴薯葉片 cDNA 為模板，成功擴增得到大小為 3621bp 的 StBRI1 編碼區(qū)片段（圖 2-1 左）。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌后，菌落 PCR 鑒定獲得預期大小的擴增條帶（圖2-1 右），說明 pBI121-35S GFP 線性片段和 StBRI1 編碼區(qū)片段已經(jīng)成功重組并轉(zhuǎn)化。測序結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中的預期序列完全一致。

圖 2-1 PCR 擴增 StBRI1 編碼區(qū)片段（左）和菌落 PCR 鑒定含重組質(zhì)粒的陽性菌落（右）M: 1KB 分子量標準；—：不加模板的陰性對照Figure 2-1 PCR results of StBRI1 amplification and positive E. coli checkM: 1KB Marker; —: mock negative control2.2.1.2 載體 pFlag-MAC-StBRI1CD 構(gòu)建我們以 pBI121-35S-StBRI1-GFP 為模板，，成功擴增得到大小為 1155bp 的 StBRI1CD編碼區(qū)片段（圖 2-2 左）。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌 BL21 后，菌落 PCR 鑒定獲得預期大小的擴增條帶（圖 2-2 右）。另外，測序結(jié)果與預期序列完全一致。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S532

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本文編號：2575307