本文關(guān)鍵詞：花生莢果發(fā)育初期赤霉素合成和信號傳導(dǎo)關(guān)鍵基因的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：赤霉素是一種調(diào)控植物生長發(fā)育的重要植物激素，赤霉素促進植物從分生組織到莖枝生長、從幼年葉到成年葉的發(fā)育和從營養(yǎng)生長到開花，也影響到花的發(fā)育。這些生長發(fā)育的過程的適當調(diào)節(jié)對植物的生存和作物的生產(chǎn)來說是必不可少的。果實的發(fā)育與種子產(chǎn)量和品質(zhì)以及與抗病能力密切相關(guān)，果實發(fā)育的研究具有重要的應(yīng)用價值。研究赤霉素合成和信號傳導(dǎo)對花生莢果發(fā)育的調(diào)控，可能是闡明花生莢果發(fā)育機理的最直接有效的途徑。 在赤霉素的生物合成過程中GA_20氧化酶（GA_20-ox）和GA_3氧化酶（赤霉素3-β-氧化酶又稱赤霉素3-β-羥化酶，GA_3-ox）在催化合成具有生物活性的赤霉素方面起著關(guān)鍵作用，而GA_2氧化酶則是使生物活性赤霉素失活的關(guān)鍵酶。GA_20氧化酶是赤霉素生物合成最重要的限速酶，在許多植物中該酶是由多基因家族編碼的，家族的不同成員之間在表達上具有特異性。GA_3-ox催化GA_20形成GA1，催化GA9形成GA4。GA_3ox也是赤霉素合成過程中的關(guān)鍵限速酶。GID1是赤霉素受體，DELLA是赤霉素信號傳導(dǎo)的負調(diào)控因子。在生物活性赤霉素不存在或濃度較低的情況下，，DELLA直接或間接抑制赤霉素響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。具有生物活性的赤霉素可與GID1結(jié)合，導(dǎo)致GID1構(gòu)象發(fā)生改變，構(gòu)象改變后的GID1會與DELLA蛋白相互作用，使DELLA蛋白泛素化，從而誘導(dǎo)蛋白酶途徑對DELLA蛋白的降解。具有生物活性的赤霉素去除了DELLA蛋白的抑制，激活赤霉素響應(yīng)基因的表達，完成赤霉素對植物生長發(fā)育的調(diào)控。本研究克隆了赤霉素生物合成及信號傳導(dǎo)過程中的關(guān)鍵基因，并驗證了它們的功能，為研究花生莢果發(fā)育初期的赤霉素作用機制奠定了基礎(chǔ)。 本實驗主要研究結(jié)果如下： （1）通過花生果針轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和RACE技術(shù)克隆基因：分析花生果針轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，找到相應(yīng)的unigene，設(shè)計5'RACE和3'RACE引物，通過巢式PCR克隆到AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA、AhGID1的全長，得到它們的ORF分別為1014bp、1095bp、1128bp、1821bp、1035bp。 （2）過量表達載體的構(gòu)建和煙草轉(zhuǎn)化：分別構(gòu)建了AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA和AhGID1的過量表達載體pCAMBIA_2300-AhGA_2-ox，pCAMBIA_2300-AhGA_3-ox， pCAMBIA_2300-AhGA_20-ox， pCAMBIA_2300-AhGID1，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法侵染煙草葉片，經(jīng)共培養(yǎng)、抗性篩選和生根培養(yǎng)等步驟獲得四個基因的轉(zhuǎn)基因植株。 （3）雙分子熒光互補實驗和酵母雙雜交系統(tǒng)驗證DELLA與GID1相互作用：分別構(gòu)建了雙分子熒光互補實驗載體pSPYCE-AhDELLA、pSPYNE-AhGID1和酵母雙雜交實驗載體pGBKT7-AhGID1、pGADT7-AhDELLA。在農(nóng)桿菌侵染的洋蔥表皮細胞中我們檢測到黃色熒光信號，初步驗證了花生DELLA蛋白和GID1的相互作用。 （4） AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA、AhGID1的表達模式分析：分析相近物種的保守序列，在非保守序列設(shè)計引物，以花生各個組織的cDNA為模板，通過熒光定量PCR，對上述基因進行表達模式分析。結(jié)果顯示上述基因在花生各個組織均有表達，在各個組織中的表達量差異較大。
【關(guān)鍵詞】：赤霉素 信號傳導(dǎo) 莢果發(fā)育 基因表達
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S565.2
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-9
• 中英文縮略表9-10
• 第一部分 文獻綜述10-27
• 1 植物的莢果發(fā)育10-12
• 2 赤霉素的研究進展12-16
• 2.1 赤霉素的生物合成途徑13-14
• 2.2 赤霉素生物合成途徑中的關(guān)鍵酶和基因14-16
• 3 赤霉素的信號傳導(dǎo)16-24
• 3.1 GA 信號通過泛素-蛋白酶體途徑降解 DELLA 蛋白18-19
• 3.2 GA 信號傳導(dǎo)的非蛋白機制19-20
• 3.3 磷酸化對 DELLA 蛋白活性的改變20-21
• 3.4 DELLA 通過多個靶蛋白調(diào)控植物的生長發(fā)育21-24
• 4 赤霉素在果實發(fā)育中的作用24-26
• 5 本實驗的研究意義26-27
• 第二部分 實驗論文27-70
• 1 材料與方法27-45
• 1.1 材料和試劑27-33
• 1.2 實驗方法33-45
• 2 實驗結(jié)果45-68
• 2.1 基因全長的克隆45-51
• 2.2 GA_2-ox，GA_3-ox，GA_(20)-ox，GID1 基因過量表達載體構(gòu)建51-53
• 2.3 煙草遺傳轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)基因植株檢測53-55
• 2.4 雙分子熒光互補載體的構(gòu)建55-57
• 2.5 雙分子熒光互補結(jié)果檢測57-58
• 2.6 酵母雙雜證明 AhDELLA 與 AhGID1 互作58-61
• 2.7 花生 DELLA 基因的原核表達61-64
• 2.8 AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGID1、AhDELLA 的表達模式分析64-67
• 小結(jié)67-68
• 3 討論68-70
• 參考文獻70-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表文章80-81
• 致謝81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋松泉,段詠新,傅家瑞;ABA對種子發(fā)育的調(diào)節(jié)[J];種子;1997年05期

  本文關(guān)鍵詞：花生莢果發(fā)育初期赤霉素合成和信號傳導(dǎo)關(guān)鍵基因的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339159