LEAFY（LFY）編碼一種植物特有的轉(zhuǎn)錄因子,存在藻類和所有的陸生植物中。LFY同源基因具有調(diào)控細(xì)胞分裂、花分生組織和花器官形成的功能,在成花誘導(dǎo)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵節(jié)點。相關(guān)研究表明,LFY同源基因所編碼的氨基酸序列在不同種子植物中十分保守,功能也具有相似性。然而,與多數(shù)被子植物體內(nèi)單拷貝的LFY同源基因明顯不同的是,裸子植物中存在兩類LFY同源基因（LEAFY/NEEDLY）,目前,對于LFY與NLY兩個高度保守的同源基因在祼子植物生殖發(fā)育中的具體功能及是否存在功能分化尚不十分清楚。本研究通過對油松LFY和NLY基因表達模式、模式植物中異源表達的功能差異油松中差異響應(yīng)基因以及基因組上結(jié)合位點差異分析,闡述了Pt LFY和Pt NLY在油松中生殖發(fā)育調(diào)控中的功能特異性,為深入理解針葉樹LFY同源基因在生殖發(fā)育中的具體作用及進化地位提供新的數(shù)據(jù)支撐。主要研究結(jié)果如下:（1）Pt LFY和Pt NLY基因在調(diào)控油松生殖發(fā)育具有重要作用,其中Pt NLY可能在針葉樹發(fā)育過程中發(fā)揮更核心調(diào)控功能。二者在不同組織中的表達存在明顯差異,主要在營養(yǎng)芽及花芽中表達,而在根、莖和針葉等組織幾乎不表達;... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

Pt LFY和Pt NLY結(jié)合位點GO富集分析。A,Pt LFY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因GO富集分析,B,Pt LFY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因涉及的20個最顯著富集GO分類,C,Pt NLY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因GO富集分析,D,Pt NLY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因中涉及的20個最顯著富集GO分類。Rich factor指結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因中位于該term的基因數(shù)目與所有基因中位于該term基因總數(shù)的比值,Rich factor越大,表示富集的程度越高。氣泡大小表示基因的數(shù)量多少,氣泡越大,富集到該term基因數(shù)量越多;氣泡顏色的深淺表示顯著性的高低,顏色越紅表示富集到該term的顯著性越高。

圖6.1 Pt LFY和Pt NLY結(jié)合位點GO富集分析。A,Pt LFY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因GO富集分析,B,Pt LFY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因涉及的20個最顯著富集GO分類,C,Pt NLY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因GO富集分析,D,Pt NLY結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因中涉及的20個最顯著富集GO分類。Rich factor指結(jié)合位點關(guān)聯(lián)基因中位于該term的基因數(shù)目與所有基因中位于該term基因總數(shù)的比值,Rich factor越大,表示富集的程度越高。氣泡大小表示基因的數(shù)量多少,氣泡越大,富集到該term基因數(shù)量越多;氣泡顏色的深淺表示顯著性的高低,顏色越紅表示富集到該term的顯著性越高。6.2.4 PtLFY和 PtLFY差異結(jié)合位點GO富集分析

為進一步了解DAP-seq檢測到PtLFY和PtNLY結(jié)合位點特異性,對兩者差異的peak關(guān)聯(lián)的基因功能進行GO富集分析,以解析兩者功能特異性。結(jié)果顯示(圖6.3),在生物學(xué)過程中,富集到的條目節(jié)點最多,主要涉及生殖發(fā)育過程的調(diào)控,參與花瓣形態(tài)學(xué)、心皮形態(tài)學(xué)和植物胚珠發(fā)育過程的調(diào)控,在胚胎形態(tài)學(xué)發(fā)育顯著富集,還參與維生素及吡啶化合物的合成與分解代謝。而細(xì)胞組分和分子功能過程方面,分別在初級胚乳核發(fā)育功能和核酸結(jié)合功能等發(fā)揮作用。因此,兩者的差異結(jié)合位點關(guān)聯(lián)的基因通過結(jié)合及催化活性激活分子功能,參與一些營養(yǎng)物質(zhì)合成及分解代謝,發(fā)揮調(diào)控生殖發(fā)育功能作用。對PtLFY和PtNLY在全基因上的結(jié)合位點的深入研究,不僅解析了油松LFY同源基因功能,也為闡述針葉樹生殖發(fā)育調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供更多的數(shù)據(jù)參考。6.3 小結(jié)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Transient gene expression in western white pine using agroinfiltration[J]. Zhenguo Ma,Jun-Jun Liu,Arezoo Zamany,Holly Williams.  Journal of Forestry Research. 2020(05)
[2]Experiencing winter for spring flowering: A molecular epigenetic perspective on vernalization[J]. Xiao Luo,Yuehui He.  Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[3]New insights into gibberellin signaling in regulating flowering in Arabidopsis[J]. Shengjie Bao,Changmei Hua,Lisha Shen,Hao Yu.  Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[4]LEAFY同源基因系統(tǒng)進化及研究進展[J]. 馮延芝,李芳東,王璐,魏琦琦,何瀟,趙廣,張悅,傅建敏.  中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[5]高等植物成花誘導(dǎo)調(diào)控的分子和遺傳機制[J]. 宋楊,竇連登,張紅軍.  植物生理學(xué)報. 2014(10)
[6]擬南芥開花時間調(diào)控的分子基礎(chǔ)[J]. 張藝能,周玉萍,陳瓊?cè)A,黃小玲,田長恩.  植物學(xué)報. 2014(04)
[7]miR156介導(dǎo)的高等植物年齡途徑研究進展[J]. 虞莎,王佳偉.  科學(xué)通報. 2014(15)
[8]油松種子園無性系自由授粉子代測定與種子批穩(wěn)定性分析[J]. 鈕世輝,李偉,李悅.  西北林學(xué)院學(xué)報. 2013(02)
[9]油松有性和無性繁殖植株的多性狀比較[J]. 李偉,朱松林,李悅.  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[10]新一代測序技術(shù)在植物轉(zhuǎn)錄組研究中的應(yīng)用[J]. 梁燁,陳雙燕,劉公社.  遺傳. 2011(12)



本文編號：3505832