木材是地球上含量豐富的可再生資源,是重要的工業(yè)原材料。木材的形成主要依賴于木本植物中維管形成層的活動。維管形成層通過不斷向內分裂分化,進而產生次生木質部,即木材。該發(fā)育過程受到很多遺傳和其他內源因子的調控,其中轉錄因子發(fā)揮著極其關鍵的調控作用。本研究解析了毛果楊（Populus trichocarpa）形成層特異表達轉錄因子基因DWARF AND LOW-TILLERING（DLT）和 WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 4（WOX4）的調控功能,為揭示木本植物維管形成層的發(fā)育提供了新線索。本研究首先對PtrDLT和Ptr WOX4進行基因克隆,用于解析其在毛果楊形成層發(fā)育過程中的功能。通過基因蛋白序列比對分析發(fā)現(xiàn),毛果楊基因組上存在兩個DLT基因PtrDLT-A和PtrDLT-B,蛋白序列同源性高達94.1%;也存在兩個WOX4基因PtrWOX4-A和PtrWOX4-B,蛋白序列同源性高達97.2%,預示這兩對基因可能分別存在功能冗余。根據(jù)基因序列分析結果進行gRNA的設計,分別構建pEgP237的PtrDLT-A和PtrDLT-B基因雙突變CRISPR載體以及PtrW... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 植物維管形成層的結構與發(fā)育
        1.2.1 植物維管形成層的結構
        1.2.2 植物維管形成層的發(fā)育
    1.3 維管形成層活性的分子調控
        1.3.1 植物激素對維管形成層活動的影響
        1.3.2 CLE短肽信號分子對維管形成層活動的影響
        1.3.3 轉錄因子對維管形成層活動的影響
    1.4 GRAS基因研究概況
        1.4.1 GRAS基因簡介
        1.4.2 GRAS基因功能研究概況
    1.5 WOX基因研究概況
        1.5.1 WOX基因簡介
        1.5.2 WOX基因功能研究概況
    1.6 本研究的目的意義
    1.7 本研究的技術路線
2 毛果楊PtrDLT與PtrWOX4基因的克隆與表達分析及CRISPR突變體植株的創(chuàng)制
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要試劑
        2.1.3 載體與菌種
        2.1.4 主要儀器設備
        2.1.5 藥品及培養(yǎng)基配制
    2.2 實驗方法
        2.2.1 毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因的克隆
        2.2.2 毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因的組織特異性表達分析
        2.2.3 gRNA的設計與體外驗證
        2.2.4 構建毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因CRISPR表達載體
        2.2.5 CRISPR表達載體農桿菌介導的毛果楊遺傳轉化
        2.2.6 突變體毛果楊的鑒定
    2.3 結果與分析
        2.3.1 毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因的克隆
        2.3.2 毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因特異性表達分析
        2.3.3 gRNA的設計與體外驗證
        2.3.4 構建毛果楊PtrDLT基因與PtrWOX4基因CRISPR表達載體
        2.3.5 突變體植株的獲得
        2.3.6 突變體植株DNA水平檢測
        2.3.7 突變體植株的基因編輯情況
    2.4 本章小結
3 突變體植株的生長及表型分析
    3.1 實驗材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 主要試劑
        3.1.3 主要儀器設備
        3.1.4 藥品配制
    3.2 實驗方法
        3.2.1 突變體毛果楊表型及生長性狀分析
        3.2.2 突變體毛果楊的石蠟切片及組織染色
        3.2.3 突變體毛果楊的木質部細胞的電鏡觀察
    3.3 結果與分析
        3.3.1 突變體毛果楊的表型及生長性狀相關分析
        3.3.2 突變體毛果楊的的組織化學染色
        3.3.3 突變體毛果楊的木質部細胞電鏡觀察
    3.4 本章小結
4 突變體植株的轉錄組分析及基因功能分析
    4.1 實驗材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 主要試劑
        4.1.3 主要儀器設備
    4.2 實驗方法
        4.2.1 突變體植株RNA的提取
        4.2.2 RNA質量檢測與分析
    4.3 結果與分析
        4.3.1 RNA質量檢測結果及測序數(shù)據(jù)的質量分析
        4.3.2 差異基因數(shù)量分析
        4.3.3 差異基因的GO功能及Pathway顯著性富集分析
        4.3.4 PtrDLT基因的功能分析
        4.3.5 PtrWOX4基因的功能分析
    4.4 本章小結
討論
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]毛白楊PtoWOX4a基因過表達對次生生長的影響[J]. 李建波,賈會霞,張進,劉伯斌,胡建軍,王麗娟,盧孟柱.  林業(yè)科學. 2018(02)
[2]維管形成層活動周期調控研究進展[J]. 許會敏,王莉,曹德昌,薛嫻,賀新強,林金星.  科學通報. 2015(07)
[3]L-Cysteine inhibits root elongation through auxin/PLETHORA and SCR/SHR pathway in Arabidopsis thaliana[J]. Zhen Wang,Jie-Li Mao,Ying-Jun Zhao,Chuan-You Li,Cheng-Bin Xiang.  Journal of Integrative Plant Biology. 2015(02)
[4]植物維管組織形態(tài)建成的分子調控機制[J]. 杜玉梁,陳葉,劉彩虹,尹增芳.  北京林業(yè)大學學報. 2014(03)

博士論文
[1]水稻LBD12-1通過抑制AGO10-HD-ZIP Ⅲ途徑減小莖尖分生組織大小[D]. 馬煒煒.中國農業(yè)科學院 2016



本文編號：3446663