本文選題：短柄草 + BdAGL6　； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：短柄草,新型的禾本科模式植物,基因組比較小,只有272Mbp,與水稻、玉米和小麥具有共線性,親緣關(guān)系上與小麥較近,它們都屬于早熟禾亞科。同時(shí),短柄草種植方便,生長(zhǎng)周期僅需3個(gè)月,自花授粉,易繁殖,且又與水稻和小麥的花器官結(jié)構(gòu)相似。本論文中AGL6(AGAMOUS LIKE 6)、FUL1(FRUITFULL 1)和FUL2(FRUITFULL 2)含有MADS-box保守結(jié)構(gòu)域,均對(duì)植物花發(fā)育有重要的調(diào)控作用。分析研究以上三個(gè)基因,初步揭示短柄草的生物學(xué)功能,以期為我國(guó)禾本科糧食作物遺傳育種提供更多的基因資源。本實(shí)驗(yàn)室以二穗短柄草花序的cDNA為模板,克隆得到了短柄草BdAGL6、BdFUL1和BdFUL2三個(gè)基因的全序列,發(fā)現(xiàn)BdAGL6和BdFUL1基因均存在可變拼接,BdFUL2基因不存在可變拼接。BdAGL6轉(zhuǎn)錄形成的3個(gè)轉(zhuǎn)錄本分別為:BdAGL6-1(比BdAGL6-3多7個(gè)氨基酸)、BdAGL6-2(比BdAGL6-3多5個(gè)氨基酸)和BdAGL6-3,依次構(gòu)建了BDO1、BDO2和BDO3 3個(gè)過表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化擬南芥;BdFUL1基因轉(zhuǎn)錄形成的2個(gè)轉(zhuǎn)錄本分別為:BdFUL1-1和BdFUL1-2,依次構(gòu)建了BdF1O1、BdF2O2和BdF2O 3個(gè)過表達(dá)載體,進(jìn)行水稻轉(zhuǎn)化。在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)上,使用潮霉素(50mg/ml)對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子進(jìn)行抗性篩選,PCR檢測(cè)和表型分析,初步揭示短柄草BdAGL6基因的生物學(xué)功能,比較三個(gè)轉(zhuǎn)錄本產(chǎn)物功能的異同;同時(shí),在水稻遺傳轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,對(duì)過量表達(dá)BdFUL1和BdFUL2的轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株進(jìn)行初步的觀察分析。本論文的主要研究結(jié)果如下:1.對(duì)T_0代(農(nóng)桿菌侵染擬南芥當(dāng)代收獲的種子)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子進(jìn)行潮霉素抗性篩選,得到了6個(gè)株系的BDO1的T1代種子,9個(gè)株系的BDO2的T1代種子,12個(gè)株系的BDO3的T1代種子;對(duì)T1代的轉(zhuǎn)基因種子進(jìn)一步篩選鑒定,獲得了43株BDO1、84株BDO2和82株BDO3的T2代轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株。2.在獲得一定數(shù)量轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的基礎(chǔ)上,對(duì)開花時(shí)間和分支數(shù)目進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)植株葉片和擬南芥小花進(jìn)行觀察并拍照,對(duì)3個(gè)基因的表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),從而比較3個(gè)轉(zhuǎn)錄本產(chǎn)物功能的異同。表型分析發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系之間均有以下幾種表型:花期改變、株型變異、葉型特異和花發(fā)育異常。qRT-PCR結(jié)果顯示:三個(gè)轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)水平并未存在顯著差異。3.過量表達(dá)BdFUL1的水稻植株中,獲得了2株F1O1和2株F1O2的轉(zhuǎn)基因株系,再對(duì)其表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)初步觀察陽(yáng)性株系表型。在轉(zhuǎn)基因水稻陽(yáng)性植株中,FUL1-1和FUL1-2的表達(dá)水平要顯著高于野生型水稻植株,但是FUL1-2的表達(dá)更強(qiáng)烈。觀察分析F1O2轉(zhuǎn)基因水稻植株表型時(shí)發(fā)現(xiàn):植株生長(zhǎng)矮小,早花,育性低等現(xiàn)象,但是F1O1轉(zhuǎn)基因株系與野生型無(wú)顯著差異。從而初步推斷:BdFUL1-1很可能沒有功能,而BdFUL1-2很可能是促使水稻早花以及育性降低的主要原因。當(dāng)然,我們需要更加充分的證據(jù)進(jìn)一步證明。4.過量表達(dá)BdFUL2的水稻植株中,經(jīng)鑒定獲得10株F2O轉(zhuǎn)基因水稻植株。初步觀察分析發(fā)現(xiàn):在F2O水稻植株中,BdFUL2表達(dá)水平高的植株表現(xiàn)出矮小及早花現(xiàn)象。目前,由于轉(zhuǎn)基因植株數(shù)目的局限,需要獲得更多的轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株,進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)其開花時(shí)間,以便對(duì)早花現(xiàn)象提供充分的證據(jù)。綜上所述,本論文主要利用遺傳學(xué)策略和分子生物學(xué)手段,初步研究二穗短柄草BdAGL6、BdFUL1和BdFUL2三個(gè)基因的生物學(xué)功能。分析結(jié)果表明:BdAGL6基因的三個(gè)轉(zhuǎn)錄本功能上存在差異,但是具體的分子作用機(jī)制需要更多的證據(jù)證明;此外,BdFUL1和BdFUL2在控制植株花器官發(fā)育及種子育性方面具有一定的調(diào)控作用,但在植株開花時(shí)間上需要進(jìn)一步證實(shí)。以上這些試驗(yàn)結(jié)果為證實(shí)短柄草花發(fā)育的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ),具有一定的理論意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q943.2

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本文編號(hào)：1770274