本文關(guān)鍵詞：菊花‘毛香玉’花對(duì)稱性調(diào)控CmDIV基因克隆及分析

  更多相關(guān)文章： 菊花 花對(duì)稱性 基因克隆 表達(dá)分析 基因轉(zhuǎn)化

【摘要】：花對(duì)稱性是植物重要觀賞性狀,在吸引昆蟲授粉、保護(hù)雌雄蕊方面有重要作用,同時(shí)有利于提高植物的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。菊花是一種廣泛應(yīng)用的商品花卉,其獨(dú)特的頭狀花序同時(shí)包含舌狀花和管狀花兩種形式,舌狀花為兩側(cè)對(duì)稱形式,管狀花為輻射對(duì)稱形式。目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)花對(duì)稱的研究主要集中在發(fā)育生物學(xué)、傳粉生物學(xué)及生殖生物學(xué)上,焦點(diǎn)聚集在花瓣形態(tài)建成的分子機(jī)制的探索上。本論文采用RT-PCR結(jié)合RACE的方法,以菊花‘毛香玉’(Chrysanthemum morifolium 'maoxiangyu')花序?yàn)椴牧?克隆得到花對(duì)稱性調(diào)控相關(guān)DIV基因,運(yùn)用熒光定量PCR分析該基因在不同組織器官中的表達(dá)規(guī)律,并進(jìn)行轉(zhuǎn)化擬南芥觀測(cè)表型來(lái)研究該基因功能,主要結(jié)論如下：1.利用RT-PCR結(jié)合RACE技術(shù),從菊花‘毛香玉’花序中克隆得到一條花對(duì)稱性調(diào)控基因,命名為CmDⅣ, GeneBank登錄號(hào)為KU871013。生物信息學(xué)分析表明,該基因包含879bp的開放閱讀框,編碼292個(gè)氨基酸,編碼蛋白質(zhì)分子質(zhì)量為32.83kD,等電點(diǎn)為9.16,分子式為C2632H4387N879O1104S138。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析顯示CmDⅣ蛋白與其他植物的花對(duì)稱性調(diào)控DIV基因蛋白同源性多集中在55%-70%,與忍冬科七子花HmDⅣ (ACR09740.1)蛋白親緣性最近為73%。該蛋白具有兩個(gè)SANT結(jié)構(gòu)域,分別由約50個(gè)氨基酸構(gòu)成,是一種典型的R2R3MYB轉(zhuǎn)錄因子。2.熒光定量PCR表達(dá)結(jié)果顯示,在菊花“毛香玉”中CmDⅣ基因在輻射對(duì)稱的管狀花中表達(dá)量最高,其次是花器官的花序柄和苞片,在兩側(cè)對(duì)稱的舌狀花中表達(dá)量較低,其表達(dá)量約為管狀花的三分之一,且CmDⅣ基因在營(yíng)養(yǎng)器官的莖、葉中均有表達(dá),表達(dá)量略低于舌狀花。對(duì)兩個(gè)野生種(毛華菊、甘菊)和三個(gè)品種(‘國(guó)慶小六號(hào)’、‘優(yōu)十’、‘鋪地淡粉’)的管狀花和舌狀花的熒光定量PCR分析顯示,均有管狀花表達(dá)量高于舌狀花的現(xiàn)象,推測(cè)該基因在菊花花對(duì)稱性調(diào)控通路中發(fā)揮有作用,且在管狀花中調(diào)控作用更大。3.構(gòu)建植物表達(dá)載體PCAMBIA1304-DⅣ,運(yùn)用農(nóng)桿菌侵染花序的方法將CmDⅣ基因的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入擬南芥,通過(guò)潮霉素及RT-PCR檢測(cè),共篩選出4個(gè)轉(zhuǎn)基因株系。表型觀測(cè)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因擬南芥植株較低矮,葉片較小且圓,花對(duì)稱性類型仍為輻射對(duì)稱,其他性狀與野生型擬南芥差別不大,推測(cè)CmDⅣ基因在控制花對(duì)稱性調(diào)控上功能相對(duì)較弱,并未引起轉(zhuǎn)基因擬南芥花對(duì)稱性變化可能是CmDⅣ基因存在功能冗余或該基因功能發(fā)生分化造成的。本論文從‘菊花‘毛香玉’花序中克隆得到一條花對(duì)稱性調(diào)控基因CmDⅣ,對(duì)CmDⅣ基因表達(dá)情況進(jìn)行了初步分析,并將CmDⅣ轉(zhuǎn)入擬南芥中觀測(cè)表型變化,對(duì)基因功能進(jìn)行綜合研究,為后期研究菊花花對(duì)稱性分子機(jī)理的研究打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：菊花 花對(duì)稱性 基因克隆 表達(dá)分析 基因轉(zhuǎn)化
【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)】：S682.11
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 引言11-21
• 1.1 植物花對(duì)稱性概述11-12
• 1.2 觀賞植物花對(duì)稱性調(diào)控的分子機(jī)理12-14
• 1.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子家族特點(diǎn)14-15
• 1.4 花型改良基因工程研究15-16
• 1.5 菊科植物花對(duì)稱性調(diào)控基因的克隆與表達(dá)16-18
• 1.6 本研究的設(shè)計(jì)思想18-21
• 1.6.1 研究的目的和意義18
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容18
• 1.6.3 技術(shù)路線18-21
• 2 菊花‘毛香玉’花對(duì)稱性調(diào)控基因克隆與序列分析21-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-22
• 2.1.1 植物材料21
• 2.1.2 主要試劑21
• 2.1.3 試驗(yàn)引物21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-29
• 2.2.1 菊花‘毛香玉’花序總RNA提取與質(zhì)量檢測(cè)22-23
• 2.2.2 第一鏈cDNA的合成23
• 2.2.3 CmDIV基因3'RACE克隆23-26
• 2.2.4 CmDIV基因5'RACE克隆26-27
• 2.2.5 CmDIV基因的克隆27-29
• 2.2.6 CmDIV基因生物信息學(xué)分析29
• 2.3 結(jié)果與分析29-38
• 2.3.1 總RNA的提取29-30
• 2.3.2 CmDIV基因克隆與序列測(cè)定30-32
• 2.3.3 CmDIV基因生物信息學(xué)分析32-38
• 2.4 討論38-39
• 3 CmDIV基因熒光定量表達(dá)分析39-47
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料39
• 3.1.1 植物材料與取樣39
• 3.1.2 試劑39
• 3.1.3 主要儀器39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法39-41
• 3.2.1 各樣品總RNA提取及cDNA第一鏈的合成40
• 3.2.2 引物設(shè)計(jì)40
• 3.2.3 熒光定量PCR反應(yīng)40-41
• 3.3 結(jié)果與分析41-44
• 3.3.1 總RNA提取檢測(cè)41
• 3.3.2 溶解曲線分析41-42
• 3.3.3 CmDIV基因在菊花‘毛香玉’盛花期不同組織部位的表達(dá)42-43
• 3.3.4 CmDIV基因在菊花不同種與品種間的表達(dá)差異43-44
• 3.4 討論44-47
• 4 CmDIV基因轉(zhuǎn)化擬南芥及表型觀測(cè)47-57
• 4.1 試驗(yàn)材料與試劑47
• 4.1.1 試驗(yàn)材料與試劑47
• 4.2 試驗(yàn)方法47-51
• 4.2.1 CmDIV基因序列加酶切位點(diǎn)47
• 4.2.2 植物表達(dá)載體的構(gòu)建47-48
• 4.2.3 農(nóng)桿菌感受態(tài)的制備48-49
• 4.2.4 植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌49
• 4.2.5 擬南芥培養(yǎng)49
• 4.2.6 花序侵染法轉(zhuǎn)化擬南芥及轉(zhuǎn)基因株系鑒定49-51
• 4.3 結(jié)果與分析51-53
• 4.3.1 植物表達(dá)載體構(gòu)建51
• 4.3.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥檢測(cè)51-52
• 4.3.3 轉(zhuǎn)基因擬南芥RT-PCR檢測(cè)52
• 4.3.4 轉(zhuǎn)基因擬南芥表型觀測(cè)52-53
• 4.4 討論53-57
• 5 總結(jié)57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.1.1 CmDIV基因克隆及分析57
• 5.1.2 CmDIV基因熒光定量及分析57
• 5.1.3 CmDIV基因轉(zhuǎn)導(dǎo)擬南芥表型觀測(cè)57
• 5.2 展望57-59
• 本研究創(chuàng)新之處59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 個(gè)人簡(jiǎn)介67-69
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介69-71
• 獲得成果71-73
• 致謝73

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉軼奇;菊花‘毛香玉’花對(duì)稱性調(diào)控CmDIV基因克隆及分析[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：598585