【摘要】：野菊是一種重要的資源植物,具有較高的藥用及觀賞價(jià)值,垂枝型野菊植株打破常規(guī)直立生長的狀態(tài),以其獨(dú)特造型備受歡迎;MYB類轉(zhuǎn)錄因子具有參與木質(zhì)素的合成,調(diào)控苯丙烷代謝途徑等功能,在調(diào)控植株產(chǎn)生垂枝性狀方面發(fā)揮重要作用。本研究以課題組前期獲得的垂枝型轉(zhuǎn)CiMYB44基因煙草及野菊植株為研究對象,觀察其莖稈解剖結(jié)構(gòu),測定莖桿強(qiáng)度及木質(zhì)素、纖維素含量,并對轉(zhuǎn)基因野菊進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序分析,分析苯丙烷類物質(zhì)代謝途徑上相關(guān)調(diào)控基因差異,進(jìn)而解釋其產(chǎn)生垂枝性狀的機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1轉(zhuǎn)CiMYB+44基因煙草與野生型煙草(WT)及轉(zhuǎn)pBI121-GFP空載體煙草(EV)相比,植株莖稈成匍匐型垂枝生長狀態(tài),且在不同節(jié)間莖稈直徑均變小。顯微觀察野生型及轉(zhuǎn)基因煙草莖上、中、下三個(gè)部位細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)CiMYB44基因煙草維管束木質(zhì)部均向莖內(nèi)側(cè)移動(dòng);木質(zhì)部維管束的分布范圍小且木質(zhì)素含量減少。莖稈強(qiáng)度測定結(jié)果表明轉(zhuǎn)CiMYB44基因煙草莖稈的硬度及抗穿透能力降低。轉(zhuǎn)CiMYB44基因煙草莖稈中的木質(zhì)素、纖維素含量均顯著低于EV和WT煙草。對木質(zhì)素、纖維素合成關(guān)鍵酶基因的熒光定量分析結(jié)果表明,野菊CiMYB44基因能調(diào)控合成煙草木質(zhì)素、纖維素的關(guān)鍵酶基因表達(dá)。2轉(zhuǎn)CiMYB44基因野菊與對照相比植株形態(tài)為匍匐型,呈垂枝生長狀態(tài);且在莖稈不同節(jié)間直徑大小均低于WT、EV。顯微觀察比較野生型及轉(zhuǎn)基因野菊莖部細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)CiMYB44基因野菊維管束在整個(gè)莖中所占的比例低于EV、WT野菊,且木質(zhì)部的寬度明顯較小。轉(zhuǎn)CiMYB44基因野菊莖稈的硬度減小、抗穿透能力降低,木質(zhì)素、纖維素的含量明顯降低。轉(zhuǎn)CiMYB44基因野菊的研究結(jié)果與轉(zhuǎn)CiMYB44基因煙草一致。3對野生型野菊(CK)和轉(zhuǎn)CiYB44基因野菊(MYB)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,共獲得136735條Unigene。KEGG數(shù)據(jù)庫的基因功能注釋結(jié)果顯示,注釋到與野菊苯丙烷類物質(zhì)合成相關(guān)的調(diào)控代謝通路共5條。對轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行預(yù)測分析,注釋到68個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族中的4386個(gè)轉(zhuǎn)錄因子。差異分析篩選2851個(gè)上調(diào)基因,2528個(gè)下調(diào)基因,參與苯丙素生物合成途徑、苯基丙氨酸代謝途徑、苯丙氨酸/酪氨酸/色氨酸生物合成途徑、類黃酮生物合成途徑的DEG分別為30、12、20、3個(gè),共40個(gè)DEG上調(diào)表達(dá),25個(gè)DEG下調(diào)表達(dá)。脫氫酶基因HCT參與苯丙素生物合成途徑,呈下調(diào)表達(dá)；參與苯基丙氨酸代謝途徑的DEGs中AOC3、4CL呈現(xiàn)顯著上調(diào)表達(dá)；CHS、HCT在類黃酮生物合成途徑中呈顯著下調(diào)表達(dá)。熒光定量PCR驗(yàn)證的結(jié)果表明數(shù)據(jù)可信。
【圖文】：

４ＣＬ邋（４－香豆素酸輔酶Ａ連接酶）以及其他各種關(guān)鍵酶基因的作用下經(jīng)過一些化學(xué)反應(yīng)逡逑進(jìn)入到不同的苯丙烷類衍生物代謝途徑中共同來完成復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。苯丙烷公共逡逑代謝途徑下游有３個(gè)分支途徑［７３］（圖１－１），木質(zhì)素（Ｌｉｇｉｎ）代謝途徑、類黃酮逡逑（Ｆｌａｖｏｎｏｉｄ）代謝途徑、芥子酸酷（Ｓｉｎａｐａｔｅ－ｅｓｔｅｒｓ）代謝途徑。木質(zhì)素的合成途徑是最逡逑主要的途徑［７４］。逡逑－４－逡逑

逡逑選板。從圖２－１Ｂ中可以看出４個(gè)轉(zhuǎn)基因株系篩選板中野生型煙草（ＷＴ）的葉片生長至逡逑２片真葉時(shí)，葉片呈弱小、發(fā)黃狀態(tài)，均生長勢很弱，，幾乎接近死亡狀態(tài)；轉(zhuǎn)ＰＢＩ１２１－逡逑ＧＦＰ空載體的煙草煙草正常旺盛，且狀態(tài)良好；轉(zhuǎn)Ｃ７Ｍ７Ｓ■＾基因煙草植株同ＥＶ煙草逡逑相比雖生長相對緩慢，但葉片發(fā)育良好，生長勢旺盛。待幼苗均生長至充斥整個(gè)培養(yǎng)皿逡逑時(shí)，選取生長發(fā)育狀態(tài)良好的植株移植花盆中，用于后期實(shí)驗(yàn)。逡逑烺＿＿W逡逑圖２－１轉(zhuǎn)Ｃ／ＭＴＳＷ基因煙草的篩選逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｅｌｅｃｔ邋ｏｆ邋ｔｒａｎｓｆｅｒ邋ＣｉＭＹＢ４４邋ｇｅｎｅ邋ｔｏｂａｃｃｏ逡逑Ａ：ＷＴ、ＥＶ及轉(zhuǎn)基因煙草逡逑Ｂ：ＷＴ、ＥＶ及轉(zhuǎn)勾基因煙草篩選板逡逑２＿３．２轉(zhuǎn)基因煙草的形態(tài)分析逡逑苗齡４個(gè)月（植株莖桿為１２－１４個(gè)節(jié)）時(shí)，分別觀測各煙草植株表型。從表２－７和逡逑圖邋２－２邋中可以看出，轉(zhuǎn)基因煙草（ＣｉＭＹＢ４４－Ｍ２、ＣｉＭＹＢ４４－Ｍｌｌ、ＣｉＭＹＢ４４－Ｍ１２、逡逑ＣｉＭＹＢ４４－Ｍ１５）與對照ＷＴ及ＥＶ煙草相比，莖稈的總長度（株高）沒有顯著變逡逑化
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S682.11

【參考文獻(xiàn)】

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1 李國棟;陳園園;王盼;關(guān)若飛;葉玉廷;趙靜;阿有梅;畢躍峰;;野菊花中萜類和黃酮類化合物保肝作用研究[J];中草藥;2013年24期

2 孫昱;馬曉斌;劉建勛;;野菊花心血管活性部位化學(xué)成分的研究[J];中國中藥雜志;2012年01期

3 吳明俠;王晶娟;張貴君;;野菊花水煎劑中7種藥效組分的含量測定[J];中成藥;2011年02期

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1 王蕾;神農(nóng)香菊CiMYB61基因的克隆及其功能的初步研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

2 單天雷;小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子TaMYB86和TaRIM1的分子特征與防御功能分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2016年

3 謝詩;缺硼對兩種柑橘砧木木質(zhì)素含量及其合成關(guān)鍵基因表達(dá)的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 李楨;楊樹木質(zhì)素生物合成調(diào)控的研究[D];首都師范大學(xué);2009年

5 汪國鵬;野菊花有效組分的鑒定特征研究[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2006年

本文編號：2633187