【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’為實驗材料,采用PCR和RACE技術(shù)對桂花中的成花基因FT、SOC1和AP1進行克隆,采用實時熒光定量PCR技術(shù)對成花整合基因進行表達分析,并對關(guān)鍵整合因子FT和SOC1進行擬南芥轉(zhuǎn)化實驗驗證功能。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長度分別為525 bp、657 bp、651 bp和720 bp;克隆得到OfFT DNA含有4個外顯子和3個內(nèi)含子,‘堰虹桂’中序列長度為2034 bp,‘佛頂珠’中序列長度為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,分別為同時缺失第三四外顯子和單獨缺失第四外顯子。(2)桂花成花基因的表達分析:通過洋蔥表皮亞細胞定位技術(shù)發(fā)現(xiàn),OfFT在細胞膜上表達,OfAP1在細胞核和細胞膜上表達,OfSOC1A和OfSOC1B在細胞核上表達;對OfFT、OfSOC1和OfAP1進行組織器官表達分析,發(fā)現(xiàn)其均在花芽中顯著表達,而在根和莖等營養(yǎng)器官中表達微弱;對秋、冬兩季‘佛頂珠’成花不同時期的成花基因進行表達分析,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模式,而OfSOC1和OfAP1基因的表達模式基本相同,這或許是造成四季桂不同季節(jié)成花機制不同的因素之一。(3)桂花關(guān)鍵成花基因的功能驗證:對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,進一步表明桂花OfFT、OfSOC1A和OfSOC1B基因均具有促進開花的功能。本研究結(jié)果為進一步探究桂花的成花原理以及四季桂多季節(jié)成花的分子機制奠定基礎(chǔ),同時為人工調(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，花期一個星期左右，四季桂一年，花期長達數(shù)月。分化是桂花成花過程中最關(guān)鍵的階段，同時也是一個復(fù)雜的形態(tài)建室前期對秋桂和四季桂花芽分化過程進行形態(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 2-3 個月，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，總梗有伸長與未伸長之分，花粉均敗育。此結(jié)果表桂存在不同的成花機制。究對桂花中的重要成花基因 FT、SOC1 和 AP1 進行克隆、表達分證，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的差異，為進一步探究桂花的成花原理以及四季的分子機制奠定基礎(chǔ)，同時為人工調(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 基因同源性達到 80%以上，確定為 FT 的同源基其命名為 OfFT，其中編碼區(qū)長度為 525 bp，，起始密碼子為 ATG，終止密碼 TAG，編碼 174 個氨基酸�？寺〉玫� OfSOC1 基因 2 條，兩條序列相似性為 64.96%，通過 NCBI BL線比對分析，其均與油橄欖、煙草（Nicotiana tabacum）、棗樹等物種中的 S因高達 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 個氨基酸。克隆得到 AP1 基因 1 條，其 cDNA 全長 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 個氨基酸
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S685.13

【參考文獻】

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本文編號：2711406