榆葉梅花發(fā)育相關(guān)MADS-box基因克隆和表達(dá)模式研究
本文關(guān)鍵詞:榆葉梅花發(fā)育相關(guān)MADS-box基因克隆和表達(dá)模式研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:榆葉梅是薔薇科李屬的八倍體物種,是我國(guó)重要的觀花灌木之一,其花型豐富,重瓣程度變化極大。前人研究表明MADS-box家族基因是植物花器官發(fā)育過程中關(guān)鍵的調(diào)控基因,并提出了經(jīng)典的ABC(D)E模型。目前,榆葉梅花發(fā)育相關(guān)研究鮮有報(bào)道,MADS-box家族基因在榆葉梅花器官發(fā)育中的分子調(diào)控機(jī)制尚不明確。因此,本研究參照擬南芥、金魚草及榆葉梅近緣種桃、梅等物種的MADS-box基因研究成果,通過同源克隆方法從3個(gè)重瓣程度不同的榆葉梅品種‘大花紫’、‘復(fù)瓣跳枝’和‘含胭’中得到10個(gè)花發(fā)育相關(guān)的MADS-box基因,并采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)PtAP1、PtAP3、PtP和PtAG的表達(dá)模式進(jìn)行了研究。此外,本研究從9個(gè)候選內(nèi)參基因中篩選出適合用于榆葉梅花發(fā)育研究的內(nèi)參基因PtRPL13。主要結(jié)果如下:1.通過同源克隆獲得11個(gè)TypeⅡ型MADS-box基因,其中3個(gè)A類基因PtAP1、PtFUL1和PtFUL2,3個(gè)B類基因PtAP3、PtAP3-2和PtPI,1個(gè)C類基因PtAG,4個(gè)E類基因PtSEP2、PtSEP3、PtSEP3-2和PtSEP4。序列分析表明,每個(gè)基因在品種內(nèi)均存在堿基同義突變、錯(cuò)義突變、插入、缺失等,因此每個(gè)基因在同一品種中擁有多個(gè)等位基因,在不同品種間每個(gè)基因變異位點(diǎn)存在差異。對(duì)所有序列的保守基序進(jìn)行分析,結(jié)果表明堿基插入和堿基缺失可能導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變。2.選定內(nèi)參候選基因9個(gè),即Pt18SRNA、PtTEF2、PtACTIN、PtGAPDH、PtEF 1-α-1、PtEF 1-α-2、PtEF 1-α-3、PtRPL13和PtRP Ⅱ。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)3個(gè)品種不同花芽分化時(shí)期和不同花器官部位各候選基因的表達(dá)量,篩選出適用于不同榆葉梅品種花器官發(fā)育研究的內(nèi)參基因PtRPL13。3.對(duì)PtAP.1、PtP1、PtAP3和PtAG表達(dá)模式分析結(jié)果表明:B類基因PtAP3和PtPI在‘大花紫’花萼中存在異位表達(dá),但其花萼表型并未發(fā)生改變!畯(fù)瓣跳枝’和‘含胭’重瓣花形成機(jī)制存在差異,‘復(fù)瓣跳枝’重瓣花形成可能主要由PtAP1\ PtAP3和PtAG的異位表達(dá)及PtPI外延表達(dá)引起,而PtAP1、PtPI和PtAG的外延表達(dá)及PtAP3的異位表達(dá)可能是導(dǎo)致‘含胭’重瓣花形成的主要原因。本研究從分子水平上對(duì)不同品種榆葉梅花發(fā)育進(jìn)行研究,結(jié)果表明MADS-box家族基因在榆葉梅花發(fā)育過程中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用,為榆葉梅的瓣性育種等提供了理論指導(dǎo)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:榆葉梅 花發(fā)育 MADS-box基因 內(nèi)參基因 表達(dá)模式
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S685.99
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 1 引言10-20
- 1.1 榆葉梅研究進(jìn)展10
- 1.2 花瓣起源的研究進(jìn)展10-11
- 1.3 花發(fā)育相關(guān)MADS-box基因研究進(jìn)展11-17
- 1.3.1 MADS-box基因結(jié)構(gòu)11-12
- 1.3.2 花發(fā)育相關(guān)MADS-box基因研究進(jìn)展12-15
- 1.3.3 MADS-box基因?qū)χ匕昊ㄐ纬傻淖饔?/span>15-17
- 1.4 本研究切入點(diǎn)17-20
- 1.4.1 本研究的目的意義17
- 1.4.2 本研究?jī)?nèi)容17-18
- 1.4.3 本研究技術(shù)路線18-20
- 2 榆葉梅MADS-box基因克隆20-38
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法20-25
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法21-25
- 2.2 結(jié)果與分析25-36
- 2.2.1 總RNA提取與質(zhì)量檢測(cè)25-26
- 2.2.2 基因序列分析26-36
- 2.3 討論36-38
- 3 適合榆葉梅不同品種花發(fā)育研究的內(nèi)參基因篩選38-58
- 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法38-43
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料38-39
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法39-43
- 3.2 結(jié)果與分析43-56
- 3.2.1 3個(gè)榆葉梅品種花芽分化研究43-48
- 3.2.2 引物篩選48-49
- 3.2.3 內(nèi)參基因表達(dá)分析49-56
- 3.3 討論56-58
- 4 榆葉梅MADS-box基因表達(dá)模式分析58-70
- 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法58-59
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料58
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法58-59
- 4.2 結(jié)果與分析59-66
- 4.2.1 引物篩選59-60
- 4.2.2 PtAP1時(shí)空表達(dá)模式60-62
- 4.2.3 PtAP3/PtPI時(shí)空表達(dá)模式62-65
- 4.2.4 PtAG時(shí)空表達(dá)模式65-66
- 4.3 討論66-70
- 5 結(jié)論與展望70-72
- 5.1 結(jié)論70
- 5.2 展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-80
- 附錄80-104
- 個(gè)人簡(jiǎn)介104-106
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介106-108
- 獲得成果目錄108-110
- 致謝110
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本文編號(hào):373751
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