【摘要】：富士蘋果作為我國栽培面積最大,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)重影響果實產(chǎn)量。本文在盛花期后25 d與30 d對富士蘋果‘長富2號’分別噴施濃度為1.5%與3%的葡萄糖,研究其對花芽孕育的影響,基于RNA-seq測序手段,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,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關(guān)鍵時間點比較獲得差異表達(dá)基因數(shù)分別為9045、1959、6829個,其中三個時期都表達(dá)上調(diào)的基因數(shù)為186,三個時期都下調(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。3.通過對‘長富2號’和‘煙富6號’的全基因組重測序手段,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‘長富2號’和‘煙富6號’品種中分別得到SNPs為5,409,757和5,149,354個;SVs分別為266,513和230,483個;INDELs分別為1,554,595和1,491,351個。(2)‘長富2號’特有的SNPs為2,381,987,而‘煙富6號’中的數(shù)量為2,121,584,兩者相同的SNPs為3,027,770�；趦蓚�品種獨特SNPs,采用Fst,Pi,Tajimi’sD三種算法進行基因滑窗,篩選出正向選擇的區(qū)域。通過不同數(shù)據(jù)庫的注釋,共得到1963個差異基因。4.通過qRT-PCR定量驗證發(fā)現(xiàn),在調(diào)控成花的T6P信號途徑中,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)實問題，，所以蘋果花芽分化的生理與分子機制長久以來都是果樹學(xué)研究的重點。3 植物成花調(diào)控途徑為了揭示植物成花轉(zhuǎn)變的機制，在模式植株擬南芥中，科學(xué)家進行了大量的報道與究。在現(xiàn)有報道中，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（Quesadal.2003），并且明確 6 條植物開花信號調(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） ，這個途徑組成一個復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)控植物開花時間（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條件下相比， 6%葡萄糖條件中的植株lland et al. 2006）。年來，糖信號與植物成花間的研究越來越多，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物質(zhì)，其通對葉片中成花基因(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S661.1

【參考文獻(xiàn)】

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8 趙家

本文編號：2592134