【摘要】：南瓜是葫蘆科南瓜屬(Cucubita ssp.)一年生草本植物,是典型的雌雄異花同株植物,雜種優(yōu)勢明顯,雜交種生產(chǎn)過程中,需要人工去雄,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。解析南瓜性別決定機(jī)制,為雌性系的培育提供理論依據(jù)具有重要意義。本研究以印度南瓜強(qiáng)雌自交系‘2013-12’和強(qiáng)雄自交系‘9-6’為試材,取兩份材料第一片真葉與第十片真葉長出1 cm時(shí)的莖尖進(jìn)行Illumina HiSeq轉(zhuǎn)錄組測序,對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量分析,篩選出與性別分化相關(guān)的重要基因,并對差異表達(dá)基因進(jìn)行初步功能分析。研究內(nèi)容如下:1、對印度南瓜強(qiáng)雌自交系‘2013-12’和強(qiáng)雄自交系‘9-6’的莖尖進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序得到63.56 Gb的Clean reads,序列組裝拼接獲得條131960條unigene,平均長度為688 bp。四個(gè)發(fā)育時(shí)期,相互比較共有496個(gè)基因上調(diào),375個(gè)基因下調(diào)。通過對差異表達(dá)基因進(jìn)行GO功能聚類分析發(fā)現(xiàn)參與南瓜性別表達(dá)分別與乙烯、生長素、赤霉素、脫落酸及油菜素內(nèi)酯等多種激素合成、信號傳導(dǎo)等代謝途徑相關(guān)。經(jīng)過KEGG注釋得到7205條Unigene,所有的基因可以歸為176個(gè)信號途徑,主要包括蛋白質(zhì)合成和代謝以及信號傳導(dǎo)等,其中參與植物激素信號傳導(dǎo)的基因最多。差異表達(dá)基因中篩選出38個(gè)參與植物激素合成、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)的關(guān)鍵基因,其中10個(gè)參與乙烯合成與信號傳導(dǎo)相關(guān)基因、5個(gè)參與脫落酸合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的蛋白激酶基因、2個(gè)與細(xì)胞分裂素相關(guān)基因、12個(gè)編碼生長素響應(yīng)蛋白AUX/IAA基因和2個(gè)赤霉素合成途徑基因在雄花階段上調(diào)表達(dá),7個(gè)與乙烯、脫落酸、生長素和細(xì)胞分裂素相關(guān)的基因在雌花階段上調(diào)表達(dá)。從中選取17個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行qRT-PCR表達(dá)量驗(yàn)證,基因表達(dá)變化與轉(zhuǎn)錄組的變化趨勢一致。2、檢測5個(gè)ACC氧化酶基因CmACO1,CmACO2,CmACO3,CmACO4,CmACO5在強(qiáng)雌自交系‘2013-12’開花期不同器官中的表達(dá)模式,這5個(gè)基因在根、莖、葉、雌花和雄花中均有表達(dá),其中CmACO1基因在雌花中表達(dá)量最高。進(jìn)一步檢測CmACO1基因在不同花部位、雌蕊和雄蕊不同發(fā)育時(shí)期以及不同激素處理的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)隨著雌花發(fā)育CmACO1基因積累量隨之增加,推測CmACO1基因參與雌花的發(fā)育,乙烯利和生長素處理后CmACO1基因表達(dá)量相比對照顯著增加,表明CmACO1基因同時(shí)受乙烯和生長素調(diào)控。對CmACO1進(jìn)行克隆得到cDNA序列全長為936 bp,并對CmACO1基因編碼蛋白進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。3、檢測3個(gè)AP2基因CmAP2-1,CmAP2-2,CmAP2-3在強(qiáng)雌自交系‘2013-12’開花期不同器官中的表達(dá)模式,這3個(gè)基因在根、莖、葉、雌花和雄花中都有表達(dá),其中CmAP2-2基因在雌花中表達(dá)量最高。檢測CmAP2-2基因在不同花部位、雌蕊和雄蕊不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)以及不同激素處理的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)隨著子房發(fā)育CmAP2-2基因積累量隨之增加,且乙烯利處理后CmAP2-2基因大量表達(dá),表明CmAP2-2基因參與子房的發(fā)育并參與乙烯信號途徑。進(jìn)一步檢測CmAP2-2基因在授粉后1、3、5、7天胚珠中的表達(dá)模式,表明CmAP2-2基因隨著胚的發(fā)育表達(dá)量逐漸增加;利用外源激素ACC、IAA對胚進(jìn)行處理,表明CmAP2-2基因不僅參與了乙烯信號通路還可能參與生長素信號通路的應(yīng)答。克隆得到的印度南瓜CmAP2-2基因cDNA序列全長為1682 bp,并對CmAP2-2基因編碼蛋白進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。
【圖文】：

圖 1-1 花器官決定的 ABCDE 模型[13]Fig. 1-1 The ABCDE model of flower organ ide分離通常采用差減雜交篩選技術(shù)，，或利用特異蛋研究者們已經(jīng)在植物差異表達(dá)基因的研究方面取物中的第一個(gè)性別決定基因 TASSELSEED2，該基

圖 1-2 黃瓜單性花 3 個(gè)基因的控制示意圖[20]Fig. 1-2 Three genes control cucumber unisexual flowers of schematic 植物激素對性別分化的影響物的性別表現(xiàn)除了受到遺傳物質(zhì)的調(diào)控，還與多種因素的影響有關(guān)[27]，例如溫
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S642.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 龔軍輝;環(huán)境與性別分化[J];中學(xué)生物教學(xué);2004年03期

2 鮑東兵;植物生長物質(zhì)及環(huán)境因素對瓜類植物性別分化的影響[J];遼寧師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

3 婁群峰,余紀(jì)柱,陳勁楓,莊飛云;植物性別分化的遺傳基礎(chǔ)與標(biāo)記物研究[J];植物學(xué)通報(bào);2002年06期

4 張秀海,田硯亭;植物性別分化的研究狀況[J];河北林果研究;1998年04期

5 夏仁學(xué);果樹性別分化的生理基礎(chǔ)[J];植物生理學(xué)通訊;1996年05期

6 林聚任;科學(xué)界性別分化研究介紹[J];婦女研究論叢;1997年02期

7 曹銘度;肖成立;廖元才;;雌激素處理種蛋對雛雞性別影響的研究(初報(bào))[J];甘肅畜牧獸醫(yī);1987年02期

8 王舸;腦的性別分化[J];自然雜志;1982年05期

9 王緯,曹宗巽;高等植物的性別分化[J];植物學(xué)通報(bào);1983年01期

10 李廣華;環(huán)境對于植物性別分化的影響[J];生物學(xué)雜志;2004年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張雪梅;鐘兵仿;;克服農(nóng)村男女兒童過早社會性別分化的實(shí)踐對策[A];社會性別與發(fā)展在中國：回顧與展望研討會論文集[C];2000年

2 余梅;蔣立科;;N+注入對栝樓性別分化影響的研究[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2009年學(xué)術(shù)交流會論文摘要匯編[C];2009年

3 汪俏梅;曾廣文;;苦瓜性別分化程序表達(dá)的研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

4 楊森;魏愛民;杜勝利;劉楠;;黃瓜性別分化的化學(xué)調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展[A];紀(jì)念天津科潤黃瓜研究所建所二十五周年論文摘要集（2001—2010）[C];2010年

5 周莉;姚波;夏偉;汪洋;李創(chuàng)舉;汲廣東;趙久剛;金俊琰;桂建芳;;石斑魚生殖調(diào)控和性別分化相關(guān)基因的克隆與鑒定[A];湖北省遺傳學(xué)會、江西省遺傳學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2006年

6 黃寶鋒;劉智皓;吳風(fēng)瑞;王德壽;;性類固醇激素對南方鲇性別分化的影響[A];中國魚類學(xué)會2008學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2008年

7 董碩;段紅喜;趙書崗;趙悅平;張志華;;核桃花芽分化研究進(jìn)展[A];第五屆全國干果生產(chǎn)、科研進(jìn)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

8 李富花;相建海;;中國對蝦早期性別分化研究[A];中國海洋與湖沼學(xué)會甲殼動物學(xué)分會、中國動物學(xué)會、中國海洋與湖沼學(xué)會生態(tài)學(xué)分會2000年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2000年

9 陳維;;文昌魚SOX9基因的克隆與分析[A];遺傳學(xué)與社會可持續(xù)發(fā)展——2010中國青年遺傳學(xué)家論壇論文摘要匯編[C];2010年

10 劉海量;李艷;呂雪梅;;家雞胚胎性別分化前后的基因表達(dá)比較分析[A];中國遺傳學(xué)會第八次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 金一虹 南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院教授;跨國資本控制下勞動的性別分化與女勞工困境[N];中國婦女報(bào);2016年

2 華東理工大學(xué)社會學(xué)系 胡兵;流動中的新生代農(nóng)民工性別分化[N];社會科學(xué)報(bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 李詩豪;對蝦性別相關(guān)基因篩選及其在性別分化中的表達(dá)調(diào)控研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2012年

2 黃進(jìn)強(qiáng);半滑舌鰨生殖細(xì)胞標(biāo)記基因的克隆、表達(dá)及調(diào)控區(qū)功能驗(yàn)證[D];中國海洋大學(xué);2014年

3 沈志剛;黃顙魚與藍(lán)鰓太陽魚性別控制及性別決定機(jī)制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 陳學(xué)好;黃瓜花性別分化的生理學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2001年

5 蘇小俊;普通絲瓜種質(zhì)資源評價(jià)體系及主要農(nóng)藝性狀遺傳規(guī)律研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

6 江東能;Gsdf和Wt1在羅非魚性別分化和性腺發(fā)育中的功能研究[D];西南大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 閆春冬;南瓜性別分化轉(zhuǎn)錄組及差異表達(dá)基因分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 陶斯瑩;武昌羅索線蟲性別分化差異基因篩選及功能研究[D];華中師范大學(xué);2018年

3 孫毅;溫度對小黃魚早期生長發(fā)育和性別分化的影響[D];浙江海洋大學(xué);2018年

4 薛麗君;苧麻性別分化相關(guān)基因的克隆、表達(dá)及遺傳轉(zhuǎn)化研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 杜改改;柿花性別分化調(diào)控的關(guān)鍵基因篩選及表達(dá)模式分析[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2017年

6 李運(yùn)婷;鈍葉柃（Eurya obtusifolia H.T.Chang）性別分化的生理生化研究[D];西南大學(xué);2016年

7 李加茹;柿花性別分化的形態(tài)觀察和激素調(diào)控機(jī)理研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2016年

8 熊宇婷;華中五味子性別分化的生理及分子標(biāo)記研究[D];陜西師范大學(xué);2012年

9 王子堅(jiān);青錢柳性別分化的相關(guān)因素研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 李忠紅;條斑星鰈Verasper moseri雌核發(fā)育誘導(dǎo)及性別分化過程的初步研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2645629