發(fā)布時間：2020-05-09 02:58

【摘要】：生長素控制植物發(fā)育的各個方面,包括頂端優(yōu)勢,花發(fā)育,根系生長等。內(nèi)源生長素IAA的極性運(yùn)輸在蘋果矮化中間砧致矮中起著重要作用,而生長素運(yùn)輸對于雄蕊發(fā)育的調(diào)控也極其重要。本文旨在通過蘋果生長素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PIN對M9中間砧致矮效應(yīng)和花粉發(fā)育的研究,為蘋果矮化砧的選育以及生產(chǎn)上番茄無籽果實(shí)的培育起到一定的理論指導(dǎo)意義。本文試驗(yàn)的基砧均為八棱海棠、接穗品種皆為紅富士,在中間砧分別以M9、GM256、M26、B9、MM106、SH40和八棱海棠為研究材料的試驗(yàn)條件下,分別檢測不同中間砧嫁接樹各部位IAA含量及其運(yùn)輸載體MdPIN1a和MdPIN1b基因的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)在M9嫁接樹中,中間砧IAA的含量要顯著高于接穗和基砧,而IAA運(yùn)輸載體MdPIN1b基因的表達(dá)量則顯著低于接穗和基砧。對MdPIN1b基因在不同組織部位表達(dá)的測定發(fā)現(xiàn),MdPIN1b主要在形成層以及靠近形成層的木質(zhì)部中表達(dá),這與IAA在木本植物中極性運(yùn)輸?shù)闹饕课灰恢�。MdPIN1b基因全長1863 bp,編碼620個氨基酸。對MdPIN1b-GFP載體瞬時轉(zhuǎn)化煙草/洋蔥的結(jié)果顯示,MdPIN1b蛋白定位在細(xì)胞膜上。分別克隆了 M9和八棱海棠中MdPIN1b基因上游啟動子區(qū)域后發(fā)現(xiàn),其啟動子區(qū)域堿基存在兩處天然的突變,分別位于起始位點(diǎn)上游-1005 bp和-333 bp處;通過定點(diǎn)突變對啟動子活性影響的驗(yàn)證,最終確定這兩處等位基因的突變會影響其啟動子活性,導(dǎo)致MdPIN1b在M9中間砧中轉(zhuǎn)錄水平降低。為了進(jìn)一步確定啟動子差異是否影響IAA的極性運(yùn)輸能力,分別用M9和八棱海棠中MdPIN1b啟動子驅(qū)動MdPIN1b基因全長進(jìn)行煙草轉(zhuǎn)基因,以轉(zhuǎn)基因煙草作為中間砧,野生煙草為接穗和基砧進(jìn)行嫁接,40 d后對嫁接苗不同部位進(jìn)行IAA含量檢測,發(fā)現(xiàn)BCpromoterMdPIN1b-MdPIN1b轉(zhuǎn)基因煙草嫁接苗中根系IAA含量顯著高于M9promoterMdPIN1b-MdPIN1b,說明MdPIN1b基因啟動子變異導(dǎo)致其IAA向基砧的極性運(yùn)輸能力減弱。我們在蘋果基因組中分離出了具有短親水環(huán)的MdPIN8基因,MdPIN8基因全長1074bp,編碼357個氨基酸。通過對蘋果MdPIN8以及番茄SlPIN8基因的時空表達(dá)發(fā)現(xiàn),MdPIN8和SlPIN8在各自物種中都是雄配子體特異表達(dá)基因。SIPIN8-RNAi轉(zhuǎn)基因降低了番茄體內(nèi)SlPIN8的表達(dá)量,使得轉(zhuǎn)基因植株花粉發(fā)育異常、花粉萌發(fā)率低,從而導(dǎo)致無籽番茄果實(shí)的形成。SlPIN8定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,SlPIN8-RNAi轉(zhuǎn)基因并沒有改變番茄體內(nèi)生長素的含量,SlPIN8瞬時過表達(dá)番茄原生質(zhì)體后游離態(tài)的IAA明顯增多,結(jié)合態(tài)的IAA含量明顯下降,說明SlPIN8維持番茄細(xì)胞體內(nèi)生長素的平衡和代謝。MdPIN8過表達(dá)番茄能夠增加番茄體內(nèi)整體游離態(tài)生長素的水平,說明MdPIN8具有與SlPIN8相似的功能。
【圖文】：

圖１－１生長素跨質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖（Ｐｅｔｒａｓｅｋ邋ａｎｄ邋Ｆｒｉｍｌ，邋２００９）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｅｐｉｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａｕｘｉｎ邋ｔｒａｎｓｐｏｒｔ邋ａｃｒｏｓｓ邋ｔｈｅ邋ｐｌａｓｍａ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑

圖２－１富士／Ｍ９／八棱海棠莖干不同組織部位逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｗｏｏｄ－ｆｏｒｍｉｎｇ邋ｔｉｓｓｕｅｓ邋ｉｎ邋Ｆｕｊｉ／Ｍ９／Ｂａｌｅｎｇ邋Ｃｒａｂ逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S661.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2655489