本文關鍵詞：玉米光敏色素基因的克隆與苗期光暗條件下表達分析　出處：《沈陽農(nóng)業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：玉米(ZeamayL.)不同品種基因型間存在著光敏感性差異,而光敏色素對于不同類型玉米種質(zhì)的光敏感性起到?jīng)Q定性作用。它通過響應紅光(R)和遠紅光(FR)的變化,參與種子萌發(fā)、葉片伸展莖伸長、成花誘導、避蔭作用及幼苗去黃化等重要發(fā)育過程的調(diào)控。本研究根據(jù)已完成測序的玉米B73光敏色素基因序列設計引物,獲得不同光溫敏感型玉米的PhyA1、PhyA2、PhyB1、PhyB2和PhyC1、PhyC2基因序列,分析其不同光敏色素基因編碼的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)域,并與其他植物的光敏色素基因進行序列比對,分析它們之間的同源關系;利用實時熒光定量PCR技術(shù)分析不同光敏感型品種光敏色素基因的表達規(guī)律,明確其在不同光、暗和補光處理下的表達模式,對于解析不同玉米品種存在不同光敏感性具有重要意義。主要結(jié)果如下:(1)對兩類不同光敏感型玉米品種光敏色素基因序列進行比對,未發(fā)現(xiàn)大片段插入或缺失僅發(fā)現(xiàn)少量SNP(單核苷酸多態(tài)性),比對編碼的氨基酸序列也僅有少量差異位點。植物的光敏色素蛋白可以分為N端感光區(qū)域和C端光傳遞區(qū)域,與已測序完成的B73氨基酸序列相比,其它5個供試材料PhyA1的C端光傳遞區(qū)域中均有一個差異位點;光敏感型玉米CML288 PhyB1的N末端感光區(qū)域有6處差異位點;而PhyC1中的N末端感光區(qū)域有2個差異位點,分別存在于光敏感性不同的玉米CML288和黃早4中,推測以上差異改變可能與CML288和黃早4對光敏感性不同的原因有關。(2)對玉米光敏色素基因與擬南芥、水稻、高粱、谷子和亞麻的光敏色素基因氨基酸序列進行比對和遺傳進化樹分析表明,單子葉植物和雙子葉植物的光敏色素各自聚為一類。玉米與高粱的同源關系相對較近,且二者間的遺傳距離要高于玉米中兩個光敏色素同源基因之間的遺傳距離;玉米的光敏色素與水稻、谷子的光敏色素同源性相對較遠。(3)對不同光暗處理條件下光敏感型CML288和光不敏感型B73、黃早4葉片中的光敏色素基因表達情況進行分析,光照下PhyA在黃早4中的表達量要明顯高于B73和CML288,而在黑暗條件下幾乎不表達;持續(xù)黑暗條件下PhyB在黃早4和CML288中幾乎不表達,但補光24h后,PhyB1在黃早4中的表達量有大幅度回升,而PhyB2在CML288中有較大程度回升。黃早4的PhyC在光照下的表達量高于黑暗下,表明PhyC的表達與原產(chǎn)地的維度有關,并且這種變化會影響光敏感性和成熟期。在24小時補光后CML288的表達量明顯高于光暗處理下的表達量。從不同光敏感性品種間的光敏色素基因表達情況來看,在不同光照條件下,其表達情況也有所不相同。PhyA、PhyB和PhyC主要在光照條件下表達。在光溫不敏感型玉米黃早4中,PhyA1、PhyC1在光照條件下的表達水平要高于黑暗條件下的表達水平,且相較于其它供試品種其表達量最氋。PhyB1主要在CML288中表達且對其去黃化作用有一定影響。光敏色素基因在葉部位的表達水平與根部組織的表達水平并無明顯差異。綜上所述,玉米的光敏素基因與高粱的同源關系相對較近,且二者間的同源關系要高于玉米中兩個光敏色素同源基因之間的同源關系。不同光敏感型玉米品種的光敏色素基因在氨基酸序列上有少量差異位點,且在不同光暗條件下的表達水平有所不同,但這是否是不同品種玉米具有不同光敏感性的原因還需要進一步研究。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2;S513

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