國槐（Sophora japonica L.）為蝶形花科（Papilionaceae）槐屬落葉喬木,在我國已有3000多年的栽培歷史。國槐的花瓣通常為白色或者淺黃綠色,單調(diào)的花色嚴(yán)重的限制了其觀賞性。許多研究表明,國槐花瓣中富含黃酮、黃酮醇等物質(zhì),但其花瓣中是否含有花青苷?花青苷的種類和含量情況如何?針對這些問題的研究尚未見報(bào)道。本課題組經(jīng)過多年的選育工作,篩選到了一棵粉花突變植株,該植株的旗瓣、翼瓣和龍骨瓣均為粉色,但關(guān)于該植株花色發(fā)生突變的原因尚不清楚。國槐花瓣中富含蘆丁等黃酮類物質(zhì),而這些物質(zhì)是花青苷合成的前體。因此,作者推測該突變植株花瓣中花青苷的含量或種類發(fā)生了變化導(dǎo)致了其花色轉(zhuǎn)為粉色。為了證明該推測,本研究以國槐粉花突變（PM）不同時(shí)期的花瓣為研究材料,以相應(yīng)時(shí)期的野生型（WT）的花瓣為對照,通過花青苷定性定量分析和轉(zhuǎn)錄組測序分析,挖掘了導(dǎo)致PM花色形成的關(guān)鍵基因,并對關(guān)鍵基因的CDS區(qū)進(jìn)行克隆與功能驗(yàn)證。主要研究結(jié)果如下:（1）應(yīng)用HPLC-DAD-MS~2技術(shù)測定國槐PM和WT四個(gè)時(shí)期花瓣中的花青苷與類黃酮的種類和含量。在PM和WT的花瓣中均檢測到了兩種花青苷和8種黃酮... 

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 植物花色形成機(jī)理與花青苷生物合成調(diào)控
        1.1.1 花色形成機(jī)理
        1.1.2 花青苷生物合成通路中的關(guān)鍵酶與基因
        1.1.3 花青苷生物合成關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子
        1.1.4 花青苷生物合成調(diào)控
    1.2 國槐花色研究進(jìn)展
    1.3 該研究的目的意義及技術(shù)路線
        1.3.1 目的意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
2 國槐花瓣中花青苷組分分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試驗(yàn)方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 花青苷與黃酮的定性分析
        2.2.2 花青苷與黃酮醇的定量分析
    2.3 討論
        2.3.1 花青苷組成和花色的關(guān)系
        2.3.2 國槐花青苷生物合成通路
    2.4 小結(jié)
3 國槐不同花色的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗(yàn)材料
        3.1.2 試驗(yàn)方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序RNA樣本的質(zhì)量檢測與分析
        3.2.2 Unigene的組裝結(jié)果分析
        3.2.3 Unigene功能注釋
        3.2.4 DEGs表達(dá)分析
        3.2.5 國槐花青苷合成關(guān)鍵基因篩選
        3.2.6 轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)q RT-PCR驗(yàn)證
    3.3 討論
        3.3.1 國槐Sj DFR基因可能是PM花瓣中花青苷積累的關(guān)鍵基因
        3.3.2 國槐PM花青苷生物合成可能受到多種轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控
        3.3.3 植物激素與光信號可能影響國槐中花青苷的合成
    3.4 小結(jié)
4 國槐DFR基因CDS克隆及功能驗(yàn)證
    4.1 材料及方法
        4.1.1 試驗(yàn)材料
        4.1.2 試驗(yàn)方法
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 國槐總RNA質(zhì)量分析
        4.2.2 國槐SjDFR基因CDS全長序列克隆
        4.2.3 生物信息學(xué)分析
        4.2.4 國槐花青苷含量測定與SjDFR基因組織特異性表達(dá)分析
        4.2.5 國槐DFR亞細(xì)胞定位
        4.2.6 轉(zhuǎn)SjDFR煙草鑒定及表型分析
        4.2.7 轉(zhuǎn)基因煙草中SjDFR表達(dá)分析與總花青苷含量測定
    4.3 討論
        4.3.1 國槐DFR蛋白保守性與進(jìn)化分析
        4.3.2 國槐DFR蛋白功能結(jié)構(gòu)域及底物特異性
        4.3.3 國槐DFR基因的表達(dá)特性
        4.3.4 DFR基因在觀賞植物的呈色及花青苷合成途徑中的作用
    4.4 小結(jié)
5 國槐PAP1 基因CDS克隆及功能驗(yàn)證
    5.1 材料及方法
        5.1.1 試驗(yàn)材料
        5.1.2 試驗(yàn)方法
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 國槐PAP1 基因CDS全長序列克隆
        5.2.3 國槐PAP1基因生物信息學(xué)分析
        5.2.4 SjPAP1組織特異性表達(dá)分析
        5.2.5 SjPAP1亞細(xì)胞定位
        5.2.6 SjPAP1基因功能驗(yàn)證
    5.3 討論
        5.3.1 SjPAP1保守結(jié)構(gòu)基序與進(jìn)化分析
        5.3.2 SjPAP1表達(dá)組織特異性
        5.3.3 SjPAP1參與花青苷合成調(diào)控
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 該研究的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]多花水仙花色相關(guān)基因的克隆與cDNA文庫的構(gòu)建[D]. 魯娜.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[7]紫甘藍(lán)色素的研究[D]. 王倩.江南大學(xué) 2011
[8]紫莖澤蘭F3’H基因表達(dá)載體的構(gòu)建及對煙草轉(zhuǎn)化的研究[D]. 張松煥.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[9]國槐分類學(xué)與繁殖特性研究[D]. 趙燕.山東師范大學(xué) 2007
[10]菊花查爾酮合成酶基因的克隆與序列分析[D]. 張明姝.北京林業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3652084