山核桃（Carya cathayensis Sarg.）作為一種木本油料樹(shù)種,隸屬于胡桃科（Juglandaceae）山核桃屬（Carya Nutt.）,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是浙西北等山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的經(jīng)濟(jì)途徑之一。但是樹(shù)體高大、幼年期長(zhǎng)、良種化栽培水平低等問(wèn)題嚴(yán)重限制了山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。植物嫁接技術(shù)的應(yīng)用可以有效地解決以上難題。前期研究發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素在嫁接愈合過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,但生長(zhǎng)素運(yùn)輸載體介導(dǎo)的生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸如何參與嫁接愈合過(guò)程尚少見(jiàn)報(bào)道。PIN蛋白作為生長(zhǎng)素輸出載體,主要參與生長(zhǎng)素在細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間的運(yùn)輸,克隆山核桃Cc PIN基因并探究其初步功能,可為解析其對(duì)山核桃嫁接愈合過(guò)程的調(diào)控機(jī)制奠定基礎(chǔ)。本研究基于前期測(cè)序數(shù)據(jù),克隆獲得了山核桃PIN家族基因并分析了其序列特征;鑒定了Cc PIN家族基因在山核桃嫁接過(guò)程中的表達(dá)模式;分析了Cc PIN家族基因啟動(dòng)子順式作用元件及Cc PIN3基因啟動(dòng)子誘導(dǎo)活性;通過(guò)擬南芥異源轉(zhuǎn)化初步探究了Cc PIN3基因的功能。主要研究結(jié)果如下:（1）克隆獲得了6個(gè)山核桃PIN基因（Cc PIN）全長(zhǎng)CDS序列;Cc PIN家族蛋白在C端和N端分別有... 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同類(lèi)型的傳統(tǒng)嫁接方法[38]

8圖1.2極性生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)的細(xì)胞模型[88]Figure1.2Cellularmodelforpolarauxintransport[88]1.5生長(zhǎng)素外輸載體PIN蛋白研究進(jìn)展1.5.1PIN蛋白的發(fā)現(xiàn)1996年首次發(fā)現(xiàn)了PIN1蛋白，它屬于微小菌素蛋白家族成員，在進(jìn)化上屬于極度落后的肽基輔氨酰順?lè)串悩?gòu)酶家族成員。PIN1蛋白最初是由酵母雙雜技術(shù)篩選得來(lái)的，研究發(fā)現(xiàn)它既能結(jié)合NIMA（Never-In-Mitosis）又能抑制NIMA的毒性。NIMA是一種真菌有絲分裂磷酸化激酶，它的靶位點(diǎn)是pSer/Thr-Pro基序，作用是使細(xì)胞發(fā)生有絲分裂。PIN蛋白家族在進(jìn)化過(guò)程中分化時(shí)間相對(duì)較早，這一研究結(jié)果是從小立碗蘚的兩個(gè)相似的PIN基因研究中得到的[93]。典型的PIN基因家族在被子植物中也已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，但是綠藻和輪藻中關(guān)于PIN同源基因的知識(shí)還很少，因?yàn)樗鼈兊倪M(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)[94]。PIN1蛋白分布在原核和真核生物中，Atpin1突變體的表型發(fā)生明顯的變化：無(wú)莖生葉和花器官，花序發(fā)育缺陷，且生長(zhǎng)素自頂向基部的運(yùn)輸能力降低[95]，因此推測(cè)PIN基因與生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸有關(guān)。之后，Bennett等對(duì)PIN1基因進(jìn)行了圖位克隆，將其定位在帶有CRABSCLAW分子標(biāo)記的1號(hào)染色體上[96]。1998年是PIN基因家族研究最有意義的一年，PIN1基因被KlausPalme實(shí)驗(yàn)室克隆出來(lái)，分析發(fā)現(xiàn)PIN1基因編碼長(zhǎng)度為67KDa的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)由一個(gè)中央親水環(huán)和8-12個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域組成，與細(xì)菌和真核生物的載體蛋白相似。隨后對(duì)PIN1基因進(jìn)行免疫蛋白原位雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PIN1基因編碼蛋白定位在維管組織底部的細(xì)胞膜上，這與之前對(duì)生長(zhǎng)素外輸載體定位的預(yù)測(cè)切合[95]。在模式植物擬南芥種發(fā)現(xiàn)PIN蛋白家族有8個(gè)成員，分別定名為PIN1-PIN8。PIN蛋白家族成員在植物的生長(zhǎng)素運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用。此外，

蛋白序列分為兩類(lèi)：一類(lèi)為只有C1結(jié)構(gòu)域和V1區(qū)的較短親水區(qū)，另一類(lèi)為包含C1、C2、C3結(jié)構(gòu)域和V1、V2區(qū)的較長(zhǎng)親水區(qū)。親水區(qū)在轉(zhuǎn)運(yùn)體功能調(diào)控和蛋白的正確定位中起著重要作用，但它對(duì)于運(yùn)輸是無(wú)關(guān)緊要的[99]。根據(jù)親水環(huán)的長(zhǎng)度可以將PIN蛋白家族分為兩個(gè)亞家族：一個(gè)亞家族具有一個(gè)長(zhǎng)的親水環(huán)，定位在細(xì)胞膜上，且在細(xì)胞膜上呈不均勻分布，主要包括PIN1、PIN2、PIN3、PIN4和PIN7，負(fù)責(zé)生長(zhǎng)素的胞外運(yùn)輸；另一個(gè)亞家族具有較短的親水結(jié)構(gòu)域，定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，包括PIN5、PIN6和PIN8，負(fù)責(zé)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與胞漿的物質(zhì)交流[100]。圖1.3PIN蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)[98]Figure1.3PINproteinstructureprediction[98]注：H1、H2疏水結(jié)構(gòu)，C1、C2、C3親水的保守結(jié)構(gòu)域，V1、V2可變區(qū)Note:H1,H2:hydrophobicstructure,C1,C2,C3:hydrophilicconservativedomain,V1,V2:variableregion1.5.3PIN蛋白的調(diào)控機(jī)制PIN蛋白可能存在以下調(diào)控機(jī)制：基因表達(dá)調(diào)控、基因極性定位調(diào)控、磷酸化定位調(diào)控和生長(zhǎng)素抑制劑調(diào)控。1.5.3.1PIN基因的表達(dá)調(diào)控各種pin突變體的PINs異位表達(dá)和基因間的交錯(cuò)調(diào)控表明PIN基因家族之間存在反饋調(diào)控。生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸劑抑制PIN基因的表達(dá)。Aida等證明了PIN基因表達(dá)與生

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]薄殼山核桃嫁接愈合過(guò)程中CiMYB46基因的克隆與表達(dá)分析[J]. 莫正海,李風(fēng)達(dá),蘇文川,曹凡,彭方仁,李永榮.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[2]嫁接可增強(qiáng)甜椒對(duì)極端溫度的耐受性[J]. Moses Kwame Aidoo,Tal Sherman,Jhonathan E.Ephrath,Aaron Fait,Shimon Rachmilevitch,Naftali Lazarovitch,胡震竺,孔秋生.  辣椒雜志. 2018(04)
[3]不同砧木品種對(duì)番茄嫁接苗生長(zhǎng)與果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J]. 王德歡,葛米紅,梁歡,周謨兵,李?lèi)?ài)成,施先鋒.  長(zhǎng)江蔬菜. 2018(22)
[4]不同砧木嫁接對(duì)番茄產(chǎn)量及抗病性的影響[J]. 林輝.  浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(07)
[5]啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)、功能預(yù)測(cè)和驗(yàn)證方法的研究進(jìn)展[J]. 曾曉玲,趙昶靈,文國(guó)松,丁燦,張洪玲,徐率,古朝山.  分子植物育種. 2018(12)
[6]遼西地區(qū)良種文冠果嫁接擴(kuò)繁技術(shù)[J]. 王景學(xué).  中國(guó)園藝文摘. 2018(06)
[7]高等植物啟動(dòng)子研究概述[J]. 楊鵬芳,段國(guó)琴,胡曉煒,繆秀梅,南淑珍,張麗靜.  分子植物育種. 2018(05)
[8]油茶芽苗砧嫁接口愈合與內(nèi)源激素的關(guān)系[J]. 馮金玲,陳輝,陳世品,林文俊,楊志堅(jiān).  森林與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]美國(guó)山核桃嫁接愈合過(guò)程的組織細(xì)胞學(xué)觀察[J]. 兗攀,彭方仁,張瑞,曹明閩,翟敏,劉壯壯.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[10]蘋(píng)果全基因組PIN成員鑒定及MdPIN15的克隆和在腋芽萌發(fā)中的表達(dá)分析[J]. 劉小杰,樊勝,李國(guó)防,檀鳴,默寧,馬娟娟,張東,韓明玉.  園藝學(xué)報(bào). 2017(11)

博士論文
[1]核桃砧木對(duì)樹(shù)體影響的DNA甲基化調(diào)控機(jī)制研究[D]. 周貝貝.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2014
[2]耐鹽砧木嫁接提高黃瓜耐鹽性的效果及機(jī)理研究[D]. 黃遠(yuǎn).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]辣椒不同砧穗嫁接親和性研究[D]. 施宇.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]番茄PIN基因家族的全基因組分析及抗逆相關(guān)基因篩選鑒定[D]. 張春利.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]山核桃RCA基因克隆、表達(dá)及其在抗高溫中的作用[D]. 紀(jì)國(guó)存.浙江農(nóng)林大學(xué) 2016
[4]基于蛋白質(zhì)組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)解析黃瓜/南瓜嫁接親和性機(jī)理[D]. 許慶.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]山核桃嫁接過(guò)程中Aux/IAA基因功能研究和小RNA測(cè)序分析[D]. 司馬曉嬌.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[6]CcARF基因在山核桃嫁接過(guò)程中的功能分析[D]. 方佳.浙江農(nóng)林大學(xué) 2013
[7]毛白楊PtAUX1和PtPIN1基因的克隆及遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 閆輝.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[8]生長(zhǎng)素對(duì)擬南芥嫁接體發(fā)育的影響[D]. 金正.蘭州大學(xué) 2013
[9]嫁接引起茄科植物可遺傳的DNA甲基化模式變異及其可能機(jī)制的研究[D]. 吳蕊.東北師范大學(xué) 2009
[10]山核桃嫁接愈合過(guò)程的解剖學(xué)研究及IAA免疫金定位[D]. 劉傳荷.浙江林學(xué)院 2008



本文編號(hào)：2973690