【摘要】：蘋(píng)果是我國(guó)栽培時(shí)間最久、種植面積最廣、產(chǎn)量最高的果樹(shù)之一,蘋(píng)果生產(chǎn)在我國(guó)果業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位,砧木作為嫁接果樹(shù)的基礎(chǔ),對(duì)蘋(píng)果栽培品種的生長(zhǎng)勢(shì)、園藝和病理特征有重要影響。砧木的研究一直是蘋(píng)果研究近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的一個(gè)主要課題,并在全球迅速發(fā)展。研究調(diào)查了蘋(píng)果砧木對(duì)接穗的影響,主要集中在與生理特征相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)和激素調(diào)節(jié)方面,很少致力于研究砧木在分子水平上的作用。尤其在miRNA作用于蘋(píng)果樹(shù)體發(fā)育的研究方面較少。本研究以mRNA組和miRNA組測(cè)序來(lái)鑒定煙富3/八棱海棠、煙富3/M9以及煙富3接穗莖頂端分生組織發(fā)育相關(guān)的mRNA和miRNA,從而研究mRNA和miRNA調(diào)控蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、對(duì)煙富3/八棱海棠、煙富3/M9以及煙富3的生長(zhǎng)狀況及莖頂端葉片的生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因進(jìn)行分析。在煙富3/八棱海棠中的IAA含量最高,主枝條生長(zhǎng)最快最長(zhǎng),煙富3/M9中的IAA含量最低,主枝條生長(zhǎng)最慢最短。莖頂端葉片中促進(jìn)植物生長(zhǎng)的IAA含量變化與嫁接枝條生長(zhǎng)變化規(guī)律一致。YUCCA10a基因的表達(dá)量影響IAA的合成,GH3.5基因與ILR1like5基因的表達(dá)量影響游離IAA的量,ARF8轉(zhuǎn)錄因子影響GH3家族基因活性。煙富3/八棱海棠、煙富3/M9以及煙富3相比較,煙富3/八棱海棠接穗中YUCCA10a基因的高表達(dá),ARF8與GH3.5基因的低表達(dá),ILR1like5基因的高表達(dá)導(dǎo)致其生長(zhǎng)活力最高。相反,煙富3/M9的生長(zhǎng)活力最低。我們得出結(jié)論不同生長(zhǎng)活力的砧木對(duì)嫁接植物中參與生長(zhǎng)素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及生長(zhǎng)素合成的基因表達(dá)有顯著影響,然后調(diào)控激素水平及其信號(hào)通路。2、我們克隆了M9矮化砧、八棱海棠砧以及煙富3的YUCCA10a基因,3個(gè)物種的YUCCA10a基因都由1149個(gè)核苷酸構(gòu)成,M9矮化砧與其他兩個(gè)物種只有1個(gè)差異核苷酸,3個(gè)物種的YUCCA10a基因推導(dǎo)編碼相同的蛋白質(zhì)。3、根據(jù)miRNA測(cè)序及靶基因的定量表達(dá)分析,煙富3/八棱海棠中miR160和miR166的低表達(dá)及其靶基因的高表達(dá)促進(jìn)了莖頂端分生組織的發(fā)育,提高了其生長(zhǎng)勢(shì)。煙富3/M9中miR160和miR166的高表達(dá)及其靶基因的低表達(dá)抑制了莖頂端分生組織的發(fā)育。煙富3/八棱海棠中miR167、miR171、miR172的高表達(dá)及其靶基因的低表達(dá)促進(jìn)了莖頂端分生組織的發(fā)育,提高其生長(zhǎng)勢(shì)。煙富3/M9中miR167、miR171、miR172的低表達(dá)及其靶基因的高表達(dá)抑制了莖頂端分生組織的發(fā)育。
【圖文】：

即色胺途徑，吲哚乙腈途徑，吲哚丙酮酸途徑以及吲哚乙酰胺途徑[50-51](圖1-1)。植物體內(nèi)最重要的一個(gè)生長(zhǎng)素合成途徑是吲哚丙酮酸途徑 Trp→IPA→IAld→IAA。Trp 經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶反應(yīng)生成 IPA，，在由 YUCCA 黃素單加氧酶催化產(chǎn)生 IAA[56]。YUCCA黃素單加氧酶是催化生長(zhǎng)素生物合成的色氨酸依賴(lài)性途徑中關(guān)鍵限速步驟的重要酶[69]。Zhao Y (2001)和 Won C (2011)等人的研究表明催化吲哚-3-丙酮酸轉(zhuǎn)化 IAA 的YUCCA 黃素單加氧酶，在生長(zhǎng)素生產(chǎn)中具有關(guān)鍵作用[70-71]。圖 1-1 植物體內(nèi)生長(zhǎng)素合成過(guò)程Figure 1-1 Growth process of auxin in plants

19圖 2-3 mRNA-Seq 數(shù)據(jù)中與激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因的比較圖Fig 2-3. A comparative heat map shown for genes related to hormone signal transducfrom mRNA- Seq data.2.4 討論植物激素影響果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育。果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育與 CTK、GA 、IAA 和 AB激素含量具有重要關(guān)系。砧木導(dǎo)致嫁接樹(shù)體矮化或喬化，這可能是調(diào)節(jié)砧木內(nèi)素的運(yùn)輸并改變內(nèi)源激素的含量[4-6]。
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S661.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 沙廣利;;蘋(píng)果無(wú)融合生殖砧木‘青砧1號(hào)’[J];北方果樹(shù);2013年05期

2 楊廷楨;田建保;高敬東;李登科;牛自勉;邵嘉鳴;王騫;郜曉夢(mèng);蔡華成;邵開(kāi)基;張忠仁;;新型蘋(píng)果矮化砧木——SH_1的選育[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

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5 邵開(kāi)基,李登科,張忠仁;SH系列蘋(píng)果矮化砧木育種研究[J];華北農(nóng)學(xué)報(bào);1988年02期

本文編號(hào)：2609855