【摘要】：富士蘋果作為我國(guó)栽培面積最大,產(chǎn)量最高的品種,在生產(chǎn)過程中,普遍具有難成花的問題,嚴(yán)重影響果實(shí)產(chǎn)量。本文在盛花期后25 d與30 d對(duì)富士蘋果‘長(zhǎng)富2號(hào)’分別噴施濃度為1.5%與3%的葡萄糖,研究其對(duì)花芽孕育的影響,基于RNA-seq測(cè)序手段,全面解析外源葡萄糖調(diào)控蘋果花芽孕育過程中糖代謝以及成花相關(guān)基因表達(dá)模式;利用重測(cè)序技術(shù)鑒定比較不同成花特性芽變品種成花相關(guān)基因DNA多態(tài)性變異差異,發(fā)掘差異基因。通過以上研究,以期解析葡萄糖在蘋果花芽孕育中的生理與分子機(jī)制。結(jié)果如下:1.葡萄糖處理促使短枝頂芽中可溶性糖及淀粉含量的上升,有利于短枝頂芽在花芽生理分化期的生長(zhǎng),富士成花率顯著提升。但果糖在易成花表型中含量均降低,說明糖的種類及其比例對(duì)富士蘋果花芽分化具有一定影響。2.基于RNA-seq技術(shù),葡萄糖處理后在花芽生理分化期三個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)比較獲得差異表達(dá)基因數(shù)分別為9045、1959、6829個(gè),其中三個(gè)時(shí)期都表達(dá)上調(diào)的基因數(shù)為186,三個(gè)時(shí)期都下調(diào)的基因數(shù)為426。鑒定篩選響應(yīng)葡萄糖處理在富士蘋果成花誘導(dǎo)中扮演重要作用的糖代謝及成花相關(guān)的差異表達(dá)基因數(shù)量分別為33、27個(gè)。3.通過對(duì)‘長(zhǎng)富2號(hào)’和‘煙富6號(hào)’的全基因組重測(cè)序手段,分析比較了兩者全基因組DNA多態(tài)性遺傳變異信息。(1)在蘋果‘長(zhǎng)富2號(hào)’和‘煙富6號(hào)’品種中分別得到SNPs為5,409,757和5,149,354個(gè);SVs分別為266,513和230,483個(gè);INDELs分別為1,554,595和1,491,351個(gè)。(2)‘長(zhǎng)富2號(hào)’特有的SNPs為2,381,987,而‘煙富6號(hào)’中的數(shù)量為2,121,584,兩者相同的SNPs為3,027,770�；趦蓚�(gè)品種獨(dú)特SNPs,采用Fst,Pi,Tajimi’sD三種算法進(jìn)行基因滑窗,篩選出正向選擇的區(qū)域。通過不同數(shù)據(jù)庫(kù)的注釋,共得到1963個(gè)差異基因。4.通過qRT-PCR定量驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),在調(diào)控成花的T6P信號(hào)途徑中,不管是葡萄糖處理后的轉(zhuǎn)錄水平,還是不同成花特性品種間的DNA水平,其差異都十分顯著,另外,該通路中的MdTPS在易成花表型中都顯著上調(diào)。此外,成花關(guān)鍵基因MdFLC、MdFT1、MdSOC1、MdAP1和MdLFY響應(yīng)外源葡萄糖處理上調(diào)表達(dá)�；谝陨辖Y(jié)果,提出了外源葡萄糖介導(dǎo)蘋果花芽孕育的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)假設(shè)模型。
【圖文】：

外源葡萄糖處理對(duì)富士蘋果花芽孕育影響及不同成花特性芽變品種成花相關(guān)基因差異位點(diǎn)變異比較分析見于盛花期后 100d 左右�；ㄑ糠只@一復(fù)雜但重要的過程，直接影響到蘋果開花的數(shù)量、質(zhì)量以及坐果率。由于關(guān)系到產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)問題，，所以蘋果花芽分化的生理與分子機(jī)制長(zhǎng)久以來(lái)都是果樹學(xué)研究的重點(diǎn)。3 植物成花調(diào)控途徑為了揭示植物成花轉(zhuǎn)變的機(jī)制，在模式植株擬南芥中，科學(xué)家進(jìn)行了大量的報(bào)道與究。在現(xiàn)有報(bào)道中，眾多調(diào)控植物開花的相關(guān)基因在擬南芥中已被鑒定出來(lái)（Quesadal.2003），并且明確 6 條植物開花信號(hào)調(diào)控途徑：即光周期途徑(photoperiodpathway)、主途徑(autonomouspathway)、春化途徑(vemalizationpathway) 、赤霉素途徑(gibberellinhway) 、溫敏途徑（ambienttemperaturepathway）、年齡途徑（agingpathway） ，這個(gè)途徑組成一個(gè)復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)控植物開花時(shí)間（Wellmer et al. 2010）。

苗分別培養(yǎng)在濃度為 2 %和 6 %葡萄糖的條件下，不管光照條件如%葡萄糖條件還是正常生長(zhǎng)條件下相比， 6%葡萄糖條件中的植株lland et al. 2006）。年來(lái)，糖信號(hào)與植物成花間的研究越來(lái)越多，其多集中于蔗糖與海的擬南芥淀粉缺乏突變體 pgm，未分化前外部施加蔗糖于分生組織高 2.4 倍，這證明蔗糖調(diào)控植物成花的過程中除了作為能源物質(zhì)還Smeekens.2000）。研究表明，擬南芥中蔗糖可能是信號(hào)物質(zhì)，其通對(duì)葉片中成花基因(主要是FT)與莖尖分生組織成花基因(主要是m，從而參與成花誘導(dǎo)（Wahl et al. 2013）。Amasino（2013）通過對(duì)究發(fā)現(xiàn)，隨光合作用糖分的積累，葡萄糖能抑制 miR156 的表達(dá)，從s 的降解作用，間接上調(diào)下游 MADS-box 基因的表達(dá)，促進(jìn)植株脫具類似作用的還有海藻糖-6-磷酸（trehalose-6-phosphate，T6P），也從而促進(jìn)成花轉(zhuǎn)變（Wahl et al. 2013）。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S661.1

【參考文獻(xiàn)】

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8 趙家

本文編號(hào)：2592134