提高作物的產(chǎn)量和生物量是實現(xiàn)作物高產(chǎn)的重要途徑,也是解決糧食與能源危機的重要手段之一。種子和器官大小是重要的農(nóng)藝性狀,研究種子和器官大小調(diào)控機制對解決當(dāng)前面臨的糧食危機具有重要的理論意義和實踐價值。目前,對模式植物擬南芥種子和器官大小的調(diào)控研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。DA3基因是擬南芥中控制種子和器官大小的一個很重要的基因,它編碼一個泛素相關(guān)蛋白,da3-1突變體具有較大的種子和花器官,并且伴隨蓮座葉卷葉表型。但是DA3基因控制種子和器官大小的機制尚不清楚。為了揭示DA3基因調(diào)控種子和器官大小的機制,本文在da3-1突變體背景下利用EMS誘變的遺傳篩選方法,篩選和鑒定出了da3-1抑制子87個,這些抑制子在遺傳關(guān)系上和DA3基因很可能有相互關(guān)系。在眾多抑制子中,本文選擇抑制子sud3 (the suppressor of da3-1 gene)作為研究對象,sud3能夠很好地抑制da3-1突變體表型,其種子和蓮座葉基本恢復(fù)到野生型水平。本研究通過重測序方法獲得抑制子備選基因,轉(zhuǎn)基因互補確定后,通過花瓣GFP亞細(xì)胞定位,子葉細(xì)胞數(shù)目分析,子葉細(xì)胞倍性分析,核內(nèi)復(fù)制分析,對SUD3基因調(diào)控種子和器官大小功能進(jìn)行了初步探究。發(fā)現(xiàn)SUD3基因是DA3-1基因很好的抑制子；該基因亞細(xì)胞定位在細(xì)胞核內(nèi)；SUD3基因在植株表型、細(xì)胞倍性、細(xì)胞擴展和核內(nèi)復(fù)制方面都能很好的抑制DA3-1基因的表達(dá)；我們有理由相信SUD3基因是DA3-1基因調(diào)控器官和種子大小調(diào)控途徑中的關(guān)鍵因子；同時SUD3基因并不參與細(xì)胞擴展,而是通過抑制細(xì)胞增殖,負(fù)向調(diào)控種子和器官的大小。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：Q943.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 植物發(fā)育和器官發(fā)生
    1.2 擬南芥作為模式植物的原因和意義
    1.3 擬南芥作為模式植物研究歷程
    1.4 擬南芥基因組學(xué)研究
        1.4.1 擬南芥功能基因組計劃
        1.4.2 擬南芥誘變產(chǎn)生突變體的方法
    1.5 圖位克隆
        1.5.1 圖位克�。∕ap-based cloning）基本原理
        1.5.2 圖位克隆基本過程
        1.5.3 圖位克隆用到的主要技術(shù)
    1.6 擬南芥調(diào)控器官大小的基因和功能研究
        1.6.1 器官和種子大小
        1.6.2 母性效應(yīng)的調(diào)控因子調(diào)控植物種子和器官大小
        1.6.3 合子相關(guān)的調(diào)控因子調(diào)控植物種子和器官大小
        1.6.4 激素及相關(guān)基因調(diào)控植物種子和器官大小
        1.6.5 泛素相關(guān)途徑調(diào)控植物種子和器官大小
    1.7 背景基因介紹
        1.7.1 DA3基因
    1.8 研究目標(biāo)和意義
        1.8.1 研究目標(biāo)
        1.8.2 研究意義
第2章 材料和方法
    2.1 實驗材料和試劑
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 試驗方法
        2.2.1 營養(yǎng)土的配制
        2.2.2 移苗注意事項
        2.2.3 種子滅菌
        2.2.4 種子春化
        2.2.5 擬南芥培養(yǎng)條件
        2.2.6 突變體的獲得
        2.2.7 溫室材料的看護(hù)
        2.2.8 雜交操作
        2.2.9 DNA的提取
        2.2.10 MS法蹄選DA3-1突變體抑制子
        2.2.11 T-DNA激活標(biāo)簽法進(jìn)行突變體篩選
        2.2.12 植物基因組DNA的提取
        2.2.13 植物總RNA的提取
        2.2.14 RNA濃度和純度檢測
        2.2.15 cDNA獲得
        2.2.16 質(zhì)粒的提取
        2.2.17 瓊脂糖凝膠DNA的回收
        2.2.18 無縫克隆組裝構(gòu)建載體
        2.2.19 DA3-1基因和SUD3基因背景鑒定
        2.2.20 測序方法獲得備選目的基因
第3章 結(jié)果與分析
    3.1 EMS誘變da3-1突變體
        3.1.1 da3-1突變體抑制子篩選
        3.1.2 篩選出的抑制子
    3.2 da3-1抑制子sud3
        3.2.1 遺傳互補實驗
    3.3 SUD3基因結(jié)構(gòu)和蛋白結(jié)構(gòu)
        3.3.1 SUD3基因結(jié)構(gòu)
        3.3.2 SUD3蛋白結(jié)構(gòu)
        3.3.3 SUD3基因進(jìn)化樹
    3.4 SUD3基因表型
    3.5 SUD3基因亞細(xì)胞定位
    3.6 SUD3基因器官大小機制探究
        3.6.1 種子大小對比分析
        3.6.2 子葉細(xì)胞數(shù)目分析
        3.6.3 細(xì)胞倍性分析
        3.6.4 剪接變化分析
    3.7 篩選突變體方法研究
        3.7.1 EMS誘變篩選結(jié)果
        3.7.2 分離基因的方法探究
        3.7.3 EMS誘變濃度研究
        3.7.4 連鎖測試經(jīng)驗
        3.7.5 遺傳互補經(jīng)驗
    3.8 引物設(shè)計原則
第四章 結(jié)論與討論
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號：2888409