【摘要】：種子成熟是種子貯藏物質(zhì)積累的階段,是決定種子質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵時期,挖掘種子成熟調(diào)控因子對改善種子品質(zhì)和提高質(zhì)量具有重要的意義。mi RNA在基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中占有核心位置,然而目前關(guān)于mi RNA調(diào)控種子成熟方面的研究還少有報道,該研究以種子發(fā)育的mi RNA組學(xué)數(shù)據(jù)為參考,利用實驗室建立的種子成熟調(diào)控因子檢測體系(gus23,種子貯藏蛋白基因啟動子驅(qū)動GUS基因),對參與種子成熟調(diào)控的mi RNA進行了篩選和鑒定,我們的研究發(fā)現(xiàn)mi R156及其靶標基因SPLs可能參與種子成熟的調(diào)控,主要結(jié)果如下:1.通過文獻查找發(fā)現(xiàn)一些可能參與種子成熟調(diào)控的mi RNA,結(jié)合種子發(fā)育的mi RNA組學(xué)和mi RNA合成與功能突變體轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究數(shù)據(jù),在其中選擇了mi R156、mi R397、mi R402、mi R824進行研究。將這4個mi RNA進行克隆和載體構(gòu)建并轉(zhuǎn)入具有GUS背景的gus23擬南芥中。2.將mi R156的下調(diào)表達突變體MIM156與gus23雜交。GUS染色分析發(fā)現(xiàn)mi R156下調(diào)后導(dǎo)致幼苗真葉出現(xiàn)GUS表型,并且MIM156的成熟種子大于野生型。這些結(jié)果初步表明mi R156可能參與種子成熟的調(diào)控過程。我們同時也觀察了mi R156過表達和下調(diào)突變體的其它表型,mi R156過表達后具有蓮座葉多、開花晚、植株矮小、果莢短且較扁、單個果莢中種子數(shù)量少的特點。3.擬南芥mi R156家族中共有10個成員(mi R156a-j),為了分析不同成員的組織表達特異性,我們選取了14d幼苗、蓮座葉、花和7d果莢等4個組織,檢測mi R156基因家族的表達情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分的mi R156基因家族成員在擬南芥的果莢和花中有著較高的表達,特別是果莢中,這些研究結(jié)果表明mi R156可能在擬南芥花和種子的早期發(fā)育中發(fā)揮著重要的作用。4.mi R156負調(diào)控其靶標SPL基因家族的大部分成員,通過分析這些基因在擬南芥各個組織中的表達情況發(fā)現(xiàn)SPL2、SPL10、SPL11在種子中有著較高的表達,特別是SPL10和SPL11。因此,我們克隆了SPL2基因并轉(zhuǎn)入到gus23中,同時從ABRC購買了SPL10(CS66330、CS6632)、SPL11(CS66334、CS66335)過表達突變體,并通過雜交的方法創(chuàng)制了SPL10、SPL11在gus23中的過表達突變體。GUS染色分析發(fā)現(xiàn)SPL2在gus23中過表達導(dǎo)致幼苗子葉呈現(xiàn)GUS表型,SPL10和SPL11過表達導(dǎo)致幼苗真葉出現(xiàn)GUS表型。進一步利用Real-Time PCR檢測了種子成熟的4個關(guān)鍵調(diào)控因子(LEC1、LEC2、ABI3和FUS3)在SPL10和SPL11過表達突變體種子中的表達情況,結(jié)果表明ABI3和FUS3表達量顯著增加。這些結(jié)果初步表明SPL2、SPL10、SPL11可能作為mi R156的靶標參與種子成熟的調(diào)控過程。5.為了進一步研究SPLs在種子成熟調(diào)控中的角色,我們利用RNAi技術(shù)對SPL10和SPL11進行基因沉默,隨后我們同時對SPLs過表達和下調(diào)突變體的表型進行了分析。該研究首次探索了mi R156及其靶標SPLs在種子成熟過程中所扮演的角色,這為深入闡釋mi R156調(diào)控種子成熟的分子機理奠定了基礎(chǔ),也為在其它物種中展開相關(guān)研究提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉一靈;李振華;劉仁祥;;植物激素ABA調(diào)控種子發(fā)育與萌發(fā)的研究進展[J];種子;2014年10期

2 ;Auxin distribution and transport during embryogenesis and seed germi-nation of Arabidopsis[J];Cell Research;2001年04期

，

本文編號：2555754