多效唑抑制桃新梢生長的效應(yīng)及相關(guān)分子機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 11:47
桃(Prunuspersica)是多年生落葉果樹,桃發(fā)枝率及成枝力強(qiáng),管理不善,易造成樹體郁閉,進(jìn)而影響桃品質(zhì)和效益。多效唑(Paclobutrazol,PP333)是一種高效廣譜的植物生長延緩劑,可有效控制桃樹過度的營養(yǎng)生長。赤霉素(Gibberellin,GA)是決定桃新梢生長的重要激素。本課題組前期通過比較轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析篩選出差異表達(dá)基因?yàn)镚A20ox基因,與GA的相關(guān)性最為顯著。因此,從分子水平闡明赤霉素對多效唑的響應(yīng)以及與PpGA20ox家族基因相互作用的關(guān)系,可能為多效唑抑制赤霉素水平進(jìn)而調(diào)控樹體生長勢提供新機(jī)制,具有重要的理論和實(shí)踐意義。本研究以‘黃金冠’為試驗(yàn)材料,對其進(jìn)行外源PP333處理,測量統(tǒng)計(jì)新梢生長指標(biāo)和內(nèi)源GAs含量;利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析GA3合成與代謝途徑和信號傳導(dǎo)途徑中關(guān)鍵基因在不同時(shí)期表達(dá)量的變化情況;克隆出桃PpGA20ox家族的3個(gè)基因(PpGA20ox1、PpGA20ox2和PpGA20ox3)進(jìn)行生物學(xué)信息分析,并結(jié)合瞬時(shí)轉(zhuǎn)化煙草以及轉(zhuǎn)基因擬南芥試驗(yàn),分析了其生物學(xué)功能以及對PP333感受能力的差異,主要結(jié)果如下:1、‘黃金冠’桃噴施15...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?C20-赤霉素和C19-赤霉素結(jié)構(gòu)??
兒基櫳牛兒基焦磷酸?>?古巴焦磷酸?>內(nèi)根-貝殼杉烯??內(nèi)根貝究杉烯諷化酶??(KO)??(KAO)?內(nèi)根貝殼杉烯酸氧化酶(KAO)??0八12醛?<?內(nèi)根-7-羥基貝殼杉烯酸名?內(nèi)根貝殼杉烯醇/醛/酸??GA25?GAsi?'??(KAO)?A?A??GA20ox?GA2ox?卜非13-羥基化途徑??〇;12??GA13ox??GA20ox?GA3ox?h早期13-羥基化途徑??Jy?GA3ox?I?_.??GAl7?GA5?>?GA3??圖3高等植物中赤霉素合成代謝途徑???Fig.3?The?biosynthesis?and?metabolism?of?gibberellins?in?heigher?plant??第一階段為內(nèi)根-貝殼杉烯的合成。GGPP在古巴焦磷酸合成酶(copalyl??diphosphate?synthase,?CPS)的作用下環(huán)化形成古巴焦憐酸(copalyl?diphosphate,??CPP?),隨后內(nèi)根-貝殼杉稀合成酶(ent-kaurene?synthase,?KS)會催化CPP再一次環(huán)??化,合成GA的前體內(nèi)根-貝殼杉稀(ent-kaurene)1431。整個(gè)反應(yīng)過程發(fā)生在原質(zhì)體??內(nèi),CPS和KS都屬于蔽類合酶(terpenesynthases,TPSs),均位于前質(zhì)體。??第二階段為內(nèi)根-貝殼杉烯氧化成GAI2-醛。該過程是由存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的依??賴細(xì)胞色素P450單加氧酶反應(yīng)完成的,需要02和NADPH參內(nèi)根-貝殼杉??飾氧化酶(611卜1<;31?'6116(?丨(1356,1<_〇)催化內(nèi)根-貝殼杉嫌上的019|丨'3基發(fā)生連續(xù)3??
A蛋白與一些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合l(ljJt?抑制或共激活信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)??[81-83】。擬南芥見>7基因和水稻G/D2基因編碼具有高度同源的F-box蛋白結(jié)??構(gòu)域的E3泛素連接酶SCF復(fù)合體,它們的突變體對活性外源GA不敏感,即??使外施GA也不能降低DELLA蛋白含量【84],這表明SCF參與了?DELLA蛋白??的降解,解除對植物生長的抑制作用。??m?}??4?t??GA?responses?scfslvi/〇.D2?r^ponses??Wm?X?備?—|?f各??圖4植物中赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[7|1??Fig.4?The?mode?of?gibberellins?signaling?pathway?in?plant??7??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葡萄赤霉素合成關(guān)鍵基因VvGA20ox2的克隆、亞細(xì)胞定位和表達(dá)分析[J]. 高世敏,董陽,王武,陶建敏. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]赤霉素及其抑制劑處理對卷丹和珠芽生長的影響[J]. 張慧,杜運(yùn)鵬,張銘芳,劉玉平,張秀海,郝瑞杰. 分子植物育種. 2019(07)
[3]黃瓜CsGA20ox1異源表達(dá)促進(jìn)擬南芥植株發(fā)育[J]. 龐保亞,李強(qiáng),任仲海. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]PP333與外源ABA對輪臺白杏新梢生長及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 楊文莉,周偉權(quán),曼蘇爾·那斯?fàn)?趙世榮,章世奎,阿不都·熱合曼,廖康. 經(jīng)濟(jì)林研究. 2018(02)
[5]楊樹PsnGA20ox1過表達(dá)對煙草葉片發(fā)育的影響[J]. 劉露露,魯婷婷,王爽,李美靚,趙雙菁,劉瑩瑩,魏志剛. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]多效唑?qū)μ抑莶〉恼{(diào)控作用研究[J]. 紀(jì)兆林,汪孝璊,王汝艷,董京萍,徐敬友,童蘊(yùn)慧,金唯新,宋宏峰. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2017(04)
[7]芍藥播種繁殖中種子破眠技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張捷,謝軍,孫輯凱,沙偉. 分子植物育種. 2018(13)
[8]草地早熟禾PpGA20ox1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 閆蒙舉,甘露,何春艷,張?zhí)m,尹淑霞. 中國草地學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]多效唑?qū)鞝柪障憷嫘律疑L及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 周偉權(quán),楊文莉,趙世榮,程功,董勝利,章世奎,廖康. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]蘋果MdGA20ox1基因的克隆、亞細(xì)胞定位及表達(dá)分析[J]. 姜志昂,孫建設(shè),彭建營,邵建柱. 園藝學(xué)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]荔波連蕊茶GA20-氧化酶和GA2-氧化酶基因調(diào)控株型的功能研究[D]. 肖政.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
碩士論文
[1]外源赤霉素和多效唑?qū)μ夜?jié)間長度及赤霉素代謝基因表達(dá)影響[D]. 郝鵬博.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]赤霉素對蓮株型影響及其相關(guān)基因克隆與時(shí)空表達(dá)分析[D]. 李四游.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]短枝型蘋果‘蘇帥’赤霉素相關(guān)差異基因的篩選與表達(dá)分析[D]. 辛璐.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]多效唑?qū)γ⒐烤也≌T抗作用及調(diào)控芒果相關(guān)抗病基因的差異表達(dá)分析[D]. 高青.海南大學(xué) 2014
[5]多效唑等5種植物生長調(diào)節(jié)劑檢測技術(shù)及多效唑在桃上的殘留研究[D]. 史曉梅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[6]超量表達(dá)GhGA20ox1基因影響棉花纖維次生壁合成[D]. 王艷軍.西南大學(xué) 2011
[7]多效唑在黃瓜上的生物學(xué)效應(yīng)及其機(jī)制研究[D]. 董秀霞.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3398658
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?C20-赤霉素和C19-赤霉素結(jié)構(gòu)??
兒基櫳牛兒基焦磷酸?>?古巴焦磷酸?>內(nèi)根-貝殼杉烯??內(nèi)根貝究杉烯諷化酶??(KO)??(KAO)?內(nèi)根貝殼杉烯酸氧化酶(KAO)??0八12醛?<?內(nèi)根-7-羥基貝殼杉烯酸名?內(nèi)根貝殼杉烯醇/醛/酸??GA25?GAsi?'??(KAO)?A?A??GA20ox?GA2ox?卜非13-羥基化途徑??〇;12??GA13ox??GA20ox?GA3ox?h早期13-羥基化途徑??Jy?GA3ox?I?_.??GAl7?GA5?>?GA3??圖3高等植物中赤霉素合成代謝途徑???Fig.3?The?biosynthesis?and?metabolism?of?gibberellins?in?heigher?plant??第一階段為內(nèi)根-貝殼杉烯的合成。GGPP在古巴焦磷酸合成酶(copalyl??diphosphate?synthase,?CPS)的作用下環(huán)化形成古巴焦憐酸(copalyl?diphosphate,??CPP?),隨后內(nèi)根-貝殼杉稀合成酶(ent-kaurene?synthase,?KS)會催化CPP再一次環(huán)??化,合成GA的前體內(nèi)根-貝殼杉稀(ent-kaurene)1431。整個(gè)反應(yīng)過程發(fā)生在原質(zhì)體??內(nèi),CPS和KS都屬于蔽類合酶(terpenesynthases,TPSs),均位于前質(zhì)體。??第二階段為內(nèi)根-貝殼杉烯氧化成GAI2-醛。該過程是由存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的依??賴細(xì)胞色素P450單加氧酶反應(yīng)完成的,需要02和NADPH參內(nèi)根-貝殼杉??飾氧化酶(611卜1<;31?'6116(?丨(1356,1<_〇)催化內(nèi)根-貝殼杉嫌上的019|丨'3基發(fā)生連續(xù)3??
A蛋白與一些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合l(ljJt?抑制或共激活信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)??[81-83】。擬南芥見>7基因和水稻G/D2基因編碼具有高度同源的F-box蛋白結(jié)??構(gòu)域的E3泛素連接酶SCF復(fù)合體,它們的突變體對活性外源GA不敏感,即??使外施GA也不能降低DELLA蛋白含量【84],這表明SCF參與了?DELLA蛋白??的降解,解除對植物生長的抑制作用。??m?}??4?t??GA?responses?scfslvi/〇.D2?r^ponses??Wm?X?備?—|?f各??圖4植物中赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[7|1??Fig.4?The?mode?of?gibberellins?signaling?pathway?in?plant??7??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葡萄赤霉素合成關(guān)鍵基因VvGA20ox2的克隆、亞細(xì)胞定位和表達(dá)分析[J]. 高世敏,董陽,王武,陶建敏. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]赤霉素及其抑制劑處理對卷丹和珠芽生長的影響[J]. 張慧,杜運(yùn)鵬,張銘芳,劉玉平,張秀海,郝瑞杰. 分子植物育種. 2019(07)
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[4]PP333與外源ABA對輪臺白杏新梢生長及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 楊文莉,周偉權(quán),曼蘇爾·那斯?fàn)?趙世榮,章世奎,阿不都·熱合曼,廖康. 經(jīng)濟(jì)林研究. 2018(02)
[5]楊樹PsnGA20ox1過表達(dá)對煙草葉片發(fā)育的影響[J]. 劉露露,魯婷婷,王爽,李美靚,趙雙菁,劉瑩瑩,魏志剛. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]多效唑?qū)μ抑莶〉恼{(diào)控作用研究[J]. 紀(jì)兆林,汪孝璊,王汝艷,董京萍,徐敬友,童蘊(yùn)慧,金唯新,宋宏峰. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2017(04)
[7]芍藥播種繁殖中種子破眠技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張捷,謝軍,孫輯凱,沙偉. 分子植物育種. 2018(13)
[8]草地早熟禾PpGA20ox1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 閆蒙舉,甘露,何春艷,張?zhí)m,尹淑霞. 中國草地學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]多效唑?qū)鞝柪障憷嫘律疑L及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 周偉權(quán),楊文莉,趙世榮,程功,董勝利,章世奎,廖康. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]蘋果MdGA20ox1基因的克隆、亞細(xì)胞定位及表達(dá)分析[J]. 姜志昂,孫建設(shè),彭建營,邵建柱. 園藝學(xué)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]荔波連蕊茶GA20-氧化酶和GA2-氧化酶基因調(diào)控株型的功能研究[D]. 肖政.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
碩士論文
[1]外源赤霉素和多效唑?qū)μ夜?jié)間長度及赤霉素代謝基因表達(dá)影響[D]. 郝鵬博.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]赤霉素對蓮株型影響及其相關(guān)基因克隆與時(shí)空表達(dá)分析[D]. 李四游.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]短枝型蘋果‘蘇帥’赤霉素相關(guān)差異基因的篩選與表達(dá)分析[D]. 辛璐.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]多效唑?qū)γ⒐烤也≌T抗作用及調(diào)控芒果相關(guān)抗病基因的差異表達(dá)分析[D]. 高青.海南大學(xué) 2014
[5]多效唑等5種植物生長調(diào)節(jié)劑檢測技術(shù)及多效唑在桃上的殘留研究[D]. 史曉梅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[6]超量表達(dá)GhGA20ox1基因影響棉花纖維次生壁合成[D]. 王艷軍.西南大學(xué) 2011
[7]多效唑在黃瓜上的生物學(xué)效應(yīng)及其機(jī)制研究[D]. 董秀霞.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3398658
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