【摘要】：桂花(Osmanthus fragrans)是木犀科(Oleaceae)木犀屬常綠灌木或喬木,根據(jù)花期可分為秋桂與四季桂。四季桂可多季節(jié)成花,其中秋季開花花量大而集中,呈聚傘花序且無總梗,而其他季節(jié)花呈圓錐花序,并且有花序總梗。本研究以四季桂品種‘佛頂珠’和秋桂品種‘堰虹桂’為實(shí)驗(yàn)材料,采用PCR和RACE技術(shù)對(duì)桂花中的成花基因FT、SOC1和AP1進(jìn)行克隆,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)成花整合基因進(jìn)行表達(dá)分析,并對(duì)關(guān)鍵整合因子FT和SOC1進(jìn)行擬南芥轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證功能。主要獲得以下結(jié)果:(1)桂花成花基因的克隆與序列分析:克隆得到OfFT、OfSOC1A、OfSOC1B、OfAP1 cDNA序列,其在‘堰虹桂’和‘佛頂珠’中序列一致,其ORF長(zhǎng)度分別為525 bp、657 bp、651 bp和720 bp;克隆得到OfFT DNA含有4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子,‘堰虹桂’中序列長(zhǎng)度為2034 bp,‘佛頂珠’中序列長(zhǎng)度為2041 bp;Race克隆發(fā)現(xiàn)OfFT在‘堰虹桂’和‘佛頂珠’中均存在兩種轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,分別為同時(shí)缺失第三四外顯子和單獨(dú)缺失第四外顯子。(2)桂花成花基因的表達(dá)分析:通過洋蔥表皮亞細(xì)胞定位技術(shù)發(fā)現(xiàn),OfFT在細(xì)胞膜上表達(dá),OfAP1在細(xì)胞核和細(xì)胞膜上表達(dá),OfSOC1A和OfSOC1B在細(xì)胞核上表達(dá);對(duì)OfFT、OfSOC1和OfAP1進(jìn)行組織器官表達(dá)分析,發(fā)現(xiàn)其均在花芽中顯著表達(dá),而在根和莖等營(yíng)養(yǎng)器官中表達(dá)微弱;對(duì)秋、冬兩季‘佛頂珠’成花不同時(shí)期的成花基因進(jìn)行表達(dá)分析,發(fā)現(xiàn)OfFT及其同源基因OfTFL1在四季桂秋冬兩季具有不同的表達(dá)模式,而OfSOC1和OfAP1基因的表達(dá)模式基本相同,這或許是造成四季桂不同季節(jié)成花機(jī)制不同的因素之一。(3)桂花關(guān)鍵成花基因的功能驗(yàn)證:對(duì)OfFT、OfSOC1A和OfSOC1B轉(zhuǎn)化擬南芥,轉(zhuǎn)基因株系相較于野生型出現(xiàn)花期提前的特征,進(jìn)一步表明桂花OfFT、OfSOC1A和OfSOC1B基因均具有促進(jìn)開花的功能。本研究結(jié)果為進(jìn)一步探究桂花的成花原理以及四季桂多季節(jié)成花的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ),同時(shí)為人工調(diào)控桂花開花技術(shù)提供指導(dǎo)。
【圖文】：

桂花產(chǎn)生了許多變異，有豐富的品種資源。根據(jù)花期，可將四季桂，秋桂一年內(nèi)僅秋季開花，花期一個(gè)星期左右，四季桂一年，花期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月。分化是桂花成花過程中最關(guān)鍵的階段，同時(shí)也是一個(gè)復(fù)雜的形態(tài)建室前期對(duì)秋桂和四季桂花芽分化過程進(jìn)行形態(tài)學(xué)上的觀察，發(fā)現(xiàn)四秋桂的花芽分化過程相似，分化歷時(shí) 2-3 個(gè)月，分化后需要低溫才形成聚傘花序，無總梗，花粉發(fā)育正常。而其他季節(jié)的成花在分化快，通常 1 個(gè)月即可完成分化，分化后可立即開花，形成的花序均，且具有總梗，總梗有伸長(zhǎng)與未伸長(zhǎng)之分，花粉均敗育。此結(jié)果表桂存在不同的成花機(jī)制。究對(duì)桂花中的重要成花基因 FT、SOC1 和 AP1 進(jìn)行克隆、表達(dá)分證，希望找到與桂花成花相關(guān)的環(huán)境或內(nèi)源因素；通過比較四季桂因的序列及其表達(dá)的差異，為進(jìn)一步探究桂花的成花原理以及四季的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)，同時(shí)為人工調(diào)控桂花開花技術(shù)提供指導(dǎo)。

其與油橄欖（Olea europaea）、棗樹（Ziziphus jujuba）、貝殼杉（Shccariana）等物種中的 FT 基因同源性達(dá)到 80%以上，確定為 FT 的同源基其命名為 OfFT，其中編碼區(qū)長(zhǎng)度為 525 bp，，起始密碼子為 ATG，終止密碼 TAG，編碼 174 個(gè)氨基酸�？寺〉玫� OfSOC1 基因 2 條，兩條序列相似性為 64.96%，通過 NCBI BL線比對(duì)分析，其均與油橄欖、煙草（Nicotiana tabacum）、棗樹等物種中的 S因高達(dá) 90%以上的相似性，將其命名為 OfSOC1A 和 OfSOC1B。其中編碼區(qū)分別為 657 bp 和 654 bp，起始密碼子均為 ATG，終止密碼子均為 TGA，分碼 218 和 217 個(gè)氨基酸�？寺〉玫� AP1 基因 1 條，其 cDNA 全長(zhǎng) 720 bp，通過 NCBI BLAST 在線分析，其與油橄欖、芝麻（Sesamum indicum）、歐丁香（Syringa vulgaris種中的 AP1/CAL 基因同源性達(dá)到 80%以上，將其命名為 OfAP1，其中編碼度為 720 bp，起始密碼子為 ATG，終止密碼子為 TGA，編碼 239 個(gè)氨基酸
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S685.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711406