菊花側(cè)枝發(fā)生相關(guān)基因CmERF053和CmIPT1的克隆與功能分析
發(fā)布時間:2021-01-24 22:08
菊花株型多樣,側(cè)枝化學(xué)調(diào)控困難,目前普遍采用人工整枝。由于整枝費用較高,培育株型理想的品種是實現(xiàn)菊花高效生產(chǎn)的有效途徑。前人的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)側(cè)枝的發(fā)育受遺傳因子,植物激素和環(huán)境因素共同調(diào)控,其中生長素抑制側(cè)芽發(fā)育,而細胞分裂素則促進側(cè)芽發(fā)育。然而對生長素和細胞分裂素調(diào)控側(cè)枝發(fā)育的深入分子機制還不清楚。本研究從切花菊’神馬’(Chrysanthemum morifolium ’Jinba’)中克隆了與側(cè)枝發(fā)育相關(guān)的兩個基因CmRTF053和CmIPT1,并對其功能進行詳細分析,旨在進一步探究植物側(cè)枝發(fā)育的分子機制。CmERF053屬于轉(zhuǎn)錄因子DREB家族中A-6亞家族成員,利用煙草瞬時轉(zhuǎn)化的方法檢測到其定位于細胞核。本研究中還發(fā)現(xiàn)CmERF053的表達在去頂后的菊花側(cè)芽中迅速上調(diào),因此推測CmERF053可能參與調(diào)節(jié)菊花側(cè)枝發(fā)育。為了深入探究CmERF053的生理功能,在擬南芥中過量表達CmERF053,觀察到轉(zhuǎn)基因超表達植株側(cè)生器官都發(fā)生了變化,出現(xiàn)了更多的分枝和側(cè)根。進一步的研究發(fā)現(xiàn),外源細胞分裂素可以誘導(dǎo)側(cè)芽中CmERF053的表達,從該結(jié)果推測CmERF053可能參與細胞分裂素調(diào)控...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-3Cm£/?/力53的基因表達模式
2.2.6細胞分裂素誘導(dǎo)C/WMF053的表達??我們在擬南芥中分析了?C/?£_5J啟動子區(qū)域的順式作用元件,發(fā)現(xiàn)了一個已知的細胞分裂??素響應(yīng)元件(圖2-5?A),初步推測基因可能參與細胞分裂素信號途徑。接下來我們??在莖段瓶插階段通過激素處理來驗證CwIWJ基因與細胞分裂素的關(guān)系。在莖教的底部施加細??胞分裂素時,側(cè)芽中的基因的表達被迅速誘導(dǎo),然而這種誘導(dǎo)作用會&頂端施加生長??素所抑制,而頂端單獨施用生長素時,的表達沒有明顯變化(圖2-5B)。這些結(jié)果表??明,細胞分裂素控制分枝的過程可能調(diào)控了?基因的轉(zhuǎn)錄。??27??
of?NAA?to?the?upper?side?and?with?or?without?0.2?|ig/mL?of?kinetin?to?the?basal?side.??2.2.7?Cm—州超表達植株中側(cè)根的數(shù)目增力[J??通過對Cm5J過表達植株的表型分析發(fā)現(xiàn)其側(cè)根數(shù)量顯著增多(圖2-6?A)。過表達植??株的側(cè)根數(shù)量比野生型多達兩倍以上(圖2-6?B)。己有研宄表明適當(dāng)濃度的生長素可以促進側(cè)??根的發(fā)育,而細胞分裂素會抑制該過程。在菊花單芽莖段的激素處理試驗中發(fā)現(xiàn)的表??達受細胞分裂素誘導(dǎo)。為了進一步檢測細胞分裂素和基因?qū)χ参飩?cè)根發(fā)育的影響,我??們在外源施加細胞分裂素的情況下對過表達植株的側(cè)根數(shù)量進行統(tǒng)計。結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.2ng/mL細胞??分裂素對野生型植株的側(cè)根發(fā)育具有顯著抑制作用,其數(shù)量減少了?73%,而過表達植株OE#l和??OE#2也表現(xiàn)出71%和66%的側(cè)根抑制表型(圖2-6C)。這些結(jié)果表明細胞分裂素對??過表達植株和野生型植株的側(cè)根數(shù)量有相似的抑制程度。??28??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃瓜細胞分裂素合成關(guān)鍵酶IPT基因家族序列特征及其表達分析[J]. 張停林,李季,崔利,蘇芃,徐建,陳勁楓. 園藝學(xué)報. 2013(01)
[2]植物激素對分枝發(fā)育的協(xié)同調(diào)控作用研究進展[J]. 劉擁海,俞樂,丁君輝,王若仲,黃志剛,蕭浪濤. 植物生理學(xué)報. 2012(10)
[3]獨角金內(nèi)酯的生物合成及對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)功能研究進展[J]. 丁義峰,劉萍. 生物學(xué)教學(xué). 2012(05)
[4]切花菊‘神馬’細胞分裂素合成酶基因DgIPT3參與側(cè)枝發(fā)育的功能分析[J]. 于靜,董麗麗,郗琳,趙瑞艷,馬男,趙梁軍. 園藝學(xué)報. 2012(04)
[5]蘋果異戊烯基轉(zhuǎn)移酶基因家族(MdIPTs)的克隆與MdIPT5a功能分析[J]. 李皓,張文,趙旭勉,任雪芹,朱元娣. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(19)
[6]植物莖分枝的分子調(diào)控[J]. 杜黎明,毛傳澡,毛偉海. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2008(02)
[7]高等植物側(cè)芽、側(cè)枝的發(fā)生及調(diào)控[J]. 袁進成,劉穎慧. 河北北方學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[8]植物分枝發(fā)育的遺傳控制[J]. 鞏鵬濤,李迪. 分子植物育種. 2005(02)
本文編號:2998017
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-3Cm£/?/力53的基因表達模式
2.2.6細胞分裂素誘導(dǎo)C/WMF053的表達??我們在擬南芥中分析了?C/?£_5J啟動子區(qū)域的順式作用元件,發(fā)現(xiàn)了一個已知的細胞分裂??素響應(yīng)元件(圖2-5?A),初步推測基因可能參與細胞分裂素信號途徑。接下來我們??在莖段瓶插階段通過激素處理來驗證CwIWJ基因與細胞分裂素的關(guān)系。在莖教的底部施加細??胞分裂素時,側(cè)芽中的基因的表達被迅速誘導(dǎo),然而這種誘導(dǎo)作用會&頂端施加生長??素所抑制,而頂端單獨施用生長素時,的表達沒有明顯變化(圖2-5B)。這些結(jié)果表??明,細胞分裂素控制分枝的過程可能調(diào)控了?基因的轉(zhuǎn)錄。??27??
of?NAA?to?the?upper?side?and?with?or?without?0.2?|ig/mL?of?kinetin?to?the?basal?side.??2.2.7?Cm—州超表達植株中側(cè)根的數(shù)目增力[J??通過對Cm5J過表達植株的表型分析發(fā)現(xiàn)其側(cè)根數(shù)量顯著增多(圖2-6?A)。過表達植??株的側(cè)根數(shù)量比野生型多達兩倍以上(圖2-6?B)。己有研宄表明適當(dāng)濃度的生長素可以促進側(cè)??根的發(fā)育,而細胞分裂素會抑制該過程。在菊花單芽莖段的激素處理試驗中發(fā)現(xiàn)的表??達受細胞分裂素誘導(dǎo)。為了進一步檢測細胞分裂素和基因?qū)χ参飩?cè)根發(fā)育的影響,我??們在外源施加細胞分裂素的情況下對過表達植株的側(cè)根數(shù)量進行統(tǒng)計。結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.2ng/mL細胞??分裂素對野生型植株的側(cè)根發(fā)育具有顯著抑制作用,其數(shù)量減少了?73%,而過表達植株OE#l和??OE#2也表現(xiàn)出71%和66%的側(cè)根抑制表型(圖2-6C)。這些結(jié)果表明細胞分裂素對??過表達植株和野生型植株的側(cè)根數(shù)量有相似的抑制程度。??28??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃瓜細胞分裂素合成關(guān)鍵酶IPT基因家族序列特征及其表達分析[J]. 張停林,李季,崔利,蘇芃,徐建,陳勁楓. 園藝學(xué)報. 2013(01)
[2]植物激素對分枝發(fā)育的協(xié)同調(diào)控作用研究進展[J]. 劉擁海,俞樂,丁君輝,王若仲,黃志剛,蕭浪濤. 植物生理學(xué)報. 2012(10)
[3]獨角金內(nèi)酯的生物合成及對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)功能研究進展[J]. 丁義峰,劉萍. 生物學(xué)教學(xué). 2012(05)
[4]切花菊‘神馬’細胞分裂素合成酶基因DgIPT3參與側(cè)枝發(fā)育的功能分析[J]. 于靜,董麗麗,郗琳,趙瑞艷,馬男,趙梁軍. 園藝學(xué)報. 2012(04)
[5]蘋果異戊烯基轉(zhuǎn)移酶基因家族(MdIPTs)的克隆與MdIPT5a功能分析[J]. 李皓,張文,趙旭勉,任雪芹,朱元娣. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(19)
[6]植物莖分枝的分子調(diào)控[J]. 杜黎明,毛傳澡,毛偉海. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2008(02)
[7]高等植物側(cè)芽、側(cè)枝的發(fā)生及調(diào)控[J]. 袁進成,劉穎慧. 河北北方學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[8]植物分枝發(fā)育的遺傳控制[J]. 鞏鵬濤,李迪. 分子植物育種. 2005(02)
本文編號:2998017
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