【摘要】：玉米是世界上廣泛種植的糧食和飼料作物之一,其株高、開(kāi)花期、產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀與環(huán)境中的光密切相關(guān)。植物的藍(lán)光受體隱花色素能夠調(diào)控動(dòng)物和植物的生物鐘節(jié)律,并促進(jìn)植物體的光形態(tài)建成。因此,通過(guò)研究玉米隱花色素基因?qū)Σ煌馓幚淼谋磉_(dá)模式,可為進(jìn)一步研究其對(duì)玉米光形態(tài)建成的作用奠定基礎(chǔ)。通過(guò)RT-PCR的技術(shù)克隆了ZmCRY1b和ZmCRY2基因;利用生物信息相關(guān)網(wǎng)站和軟件對(duì)其編碼的蛋白的結(jié)構(gòu)域及氨基酸水平的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)行了分析;利用qRT-PCR的方法分析了ZmCRY1b和ZmCRY2基因在玉米自交系B73的不同組織、響應(yīng)不同光質(zhì)及長(zhǎng)日照和短日照處理下的轉(zhuǎn)錄豐度;構(gòu)建ZmCRY1b過(guò)表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化擬南芥后得到了轉(zhuǎn)基因植株在白光和藍(lán)光下的表型。研究發(fā)現(xiàn),ZmCRY1b和ZmCRY2蛋白與擬南芥、水稻和小麥的CRY蛋白的結(jié)構(gòu)域相同,且其氨基酸序列的一致性也很高。暗示著它們有相似的功能。ZmCRY1b和ZmCRY2基因主要在玉米的葉片中表達(dá);二者在各種持續(xù)光質(zhì)中的表達(dá)豐度均高于黑暗條件下,且能迅速響應(yīng)黑暗到各種光質(zhì)的轉(zhuǎn)換處理。但ZmCRY1b在持續(xù)光質(zhì)、轉(zhuǎn)換光質(zhì)及長(zhǎng)日照和短日照處理下的轉(zhuǎn)錄豐度均遠(yuǎn)高于ZmCRY2,說(shuō)明ZmCRY1b能更有效地響應(yīng)光質(zhì)和光周期的處理。ZmCRY1b過(guò)表達(dá)植株在白光和藍(lán)光下均呈現(xiàn)下胚軸縮短和子葉張開(kāi)的表型。以上結(jié)果說(shuō)明,ZmCRY1b和ZmCRY2基因均能有效地響應(yīng)各種光質(zhì)和光周期處理,并在玉米的光形態(tài)建成中發(fā)揮重要作用。本研究為進(jìn)一步研究ZmCRY1b和ZmCRY2基因的功能及探討二者在玉米品種改良的應(yīng)用上提供理論基礎(chǔ),將會(huì)在作物重要農(nóng)藝性狀的定向改良中起到指導(dǎo)作用。
【圖文】：

圖 3.1 CRY1 的功能域分析Fig.3.1 Functional domains of CRY1 proteins用 NCBI 網(wǎng)站和 DNAMAN 對(duì)其進(jìn)行序列比對(duì)；使用 SMART 網(wǎng)站分析響應(yīng)的功能域。AtCRY1：擬南芥 CR蛋白，編號(hào)為 AAB28724；ZmCRY1b：玉米 CRY1b 蛋白，編號(hào)為 ZM02G13620；OsCRY1a：水稻 CRY1a 蛋編號(hào)為 BAB70686；OsCRY1b：水稻 CRY1b 蛋白，編號(hào)為 BAB70688； TaCRY1a：小麥 CRY1a 蛋白，編號(hào)ABX58028。圖中黑色、深灰色、淺灰色及白色分別代表一致性為 100%、75%、50%和 0%。Sequences of amino acid were blasted by NCBI and DNAMAN, and the function domains were analyzed by SMARAtCRY1: Arabidopsis thaliana CRY1, AAB28724; ZmCRY1b: Zea may CRY1b, ZM02G13620; OsCRY1a: Oryza sCRY1a, BAB70686; OsCRY1b: Oryza sativa CRY1b, BAB70686; TaCRY1a: Triticum aestivum, ABX58028. Blacdark grey, light grey and white in the picture stand for 100%, 75%, 50% and 0% of consistency, respectively.

18圖 3.2 CRY2 蛋白的的功能域分析Fig.3.2 Functional domains of CRY2 proteins NCBI 網(wǎng)站和 DNAMAN 對(duì)其進(jìn)行序列比對(duì)；使用 SMART 網(wǎng)站對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)域分析。AtCRY2：擬南芥，編號(hào)為 AT1G04400.2；ZmCRY2：玉米 CRY2 蛋白，，編號(hào)為 ZM09G09240；OsCRY2：水稻 CRY2 蛋為 CAC82538.1；TaCRY2：小麥 CRY2 蛋白，編號(hào)為 ABX58030.1。圖中黑色、深灰色、淺灰色及白色代表一致性為 100%、75%、50%和 0%。quences of amino acid were blasted by NCBI and DNAMAN, and the function domains were analyzed by SMARY2: Arabidopsis thaliana CRY2, AT1G04400.2 ; ZmCRY2: Zea may CRY2, ZM09G09240; OsCRY2: OryzaY2, CAC82538.1; TaCRY1a: Triticum aestivum, ABX58030.1. Black, dark grey, light grey and white in the pistand for 100%, 75%, 50% and 0% of consistency, respectively.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S513

【參考文獻(xiàn)】

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1 詹克慧;李志勇;侯佩;習(xí)雨琳;肖陽(yáng);孟凡華;楊建平;;利用修飾光敏色素信號(hào)途徑進(jìn)行作物改良的可行性[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年16期

本文編號(hào)：2663828