本文關(guān)鍵詞：融安金柑花器官發(fā)育轉(zhuǎn)錄特征分析及相關(guān)MADS box基因功能研究　出處：《廣西大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：金柑(Fortunella crassifolia Swingle)屬蕓香科金柑屬植物,與柑橘屬、枳屬同為蕓香科植物,但金柑開花與發(fā)育過程具有自身特點(diǎn)：金柑發(fā)育童期短,其在適宜條件一年可多次開花,當(dāng)年抽生枝梢即可開花,是研究柑橘成花和花發(fā)育的特色材料。本研究以廣西主產(chǎn)品種“融安”金柑為材料,通過高通量測序分析融安金柑花形態(tài)發(fā)育過程中的轉(zhuǎn)錄特征,發(fā)現(xiàn)MADSbox家族基因在花器官發(fā)育過程中起重要調(diào)控作用；通過同源克隆方法獲得37個(gè)融安金柑MADS box基因序列信息,并進(jìn)行了生物信息學(xué)分析和聚類分析；對(duì)這些MADS box基因進(jìn)行半定量PCR與熒光定量PCR表達(dá)水平檢測分析,篩選得到12個(gè)特異調(diào)控花器官發(fā)育的關(guān)鍵基因；成功構(gòu)建6個(gè)融安金柑MADS box家族基因植物表達(dá)載體,將其中2個(gè)基因轉(zhuǎn)化擬南芥,獲得轉(zhuǎn)化植株,并對(duì)其基因功能進(jìn)行了初步分析和驗(yàn)證；另外,為獲得較為準(zhǔn)確的基因表達(dá)水平定量結(jié)果,對(duì)熒光定量內(nèi)參基因進(jìn)行了篩選。本論文將為深入研究融安金柑花發(fā)育與調(diào)控機(jī)制奠定研究基礎(chǔ),具有一定的理論與應(yīng)用價(jià)值。論文主要獲得研究結(jié)果總結(jié)如下：1、融安金柑花轉(zhuǎn)錄組測序分析通過對(duì)金柑花不同時(shí)期樣品顯微切片觀察,分析其在發(fā)育過程中的形態(tài)發(fā)生與分化特點(diǎn),確定轉(zhuǎn)錄組測序分析及表達(dá)譜分析樣品。利用高通量測序技術(shù)對(duì)融安金柑花樣品轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測序,拼接組裝后共獲得共88712條轉(zhuǎn)錄本、46361個(gè)unigene,對(duì)轉(zhuǎn)錄組中SNP與SSR分布特點(diǎn)進(jìn)行了初步分析,對(duì)應(yīng)甜橙全基因組數(shù)據(jù)庫中的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),確定本實(shí)驗(yàn)中的測序結(jié)果具備較好的代表性與可靠性,可以作為金柑花發(fā)育表達(dá)譜研究的參考序列。2、融安金柑花發(fā)育過程表達(dá)譜分析分析融安金柑花發(fā)育5個(gè)不同階段樣品的表達(dá)譜,通過計(jì)算獲得樣品間的差異表達(dá)基因,對(duì)其進(jìn)行了GO功能聚類分析與KEGG代謝途徑聚類分析；并對(duì)融安金柑花發(fā)育過程基因轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)進(jìn)行了綜合分析,篩選獲得與花發(fā)育相關(guān)的激素、糖代謝、轉(zhuǎn)錄因子等關(guān)鍵調(diào)控途徑,同時(shí)發(fā)現(xiàn)MADS box家族轉(zhuǎn)錄因子可能在花發(fā)育過程中有重要作用。3、融安金柑不同組織與非生物脅迫處理下基因表達(dá)定量內(nèi)參基因篩選為獲得較準(zhǔn)確的基因表達(dá)水平分析數(shù)據(jù),運(yùn)用Normfinder、geNorm、 hkgFinder和Festkeeper計(jì)算方法對(duì)不同組織與非生物脅迫實(shí)驗(yàn)處理下的16個(gè)備選內(nèi)參基因進(jìn)行篩選,發(fā)現(xiàn)ACT7在實(shí)驗(yàn)許多處理情況下表達(dá)穩(wěn)定,適合作為融安金柑不同組織與多種非生物脅迫下的基因表達(dá)水平分析內(nèi)參基因,同時(shí)也可采用ACT1+ACT7+EF1-a和AcT1+ACT8多基因復(fù)合形式作為基因表達(dá)水平分析內(nèi)部參照。4.MADS box基因克隆、生物信息學(xué)及表達(dá)分析通過同源克隆方法獲得融安金柑37個(gè)MADS box基因,對(duì)核苷酸序列及編碼蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析,聚類分析結(jié)果顯示37個(gè)基因分散于MADS box基因13個(gè)不同亞族類型中。對(duì)融安金柑MADS box家族基因進(jìn)一步重點(diǎn)研究,通過半定量檢測37個(gè)MADS box基因在不同組織中的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)其中15個(gè)基因與花發(fā)育調(diào)控直接相關(guān)；進(jìn)一步對(duì)其中12個(gè)基因進(jìn)行熒光定量分析,發(fā)現(xiàn)其表達(dá)模式各自均具有一定的表達(dá)特點(diǎn),在融安金柑花發(fā)育調(diào)控過程中各自扮演多樣而重要的角色。5、花發(fā)育相關(guān)MADS box基因轉(zhuǎn)化擬南芥功能驗(yàn)證選取表達(dá)強(qiáng)且功能可能較為重要的FcSEP1、FcSEP1-2、FcGLO、FcAGL11、FcDEFH21和FcAGL61-2構(gòu)建植物表達(dá)載體,FcSEP1-2與FcGLO兩個(gè)基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化成功,獲得擬南芥轉(zhuǎn)化植株,轉(zhuǎn)化后擬南芥植株生長受到一定影響,老葉葉片較小,互作基因熒光定量表達(dá)分析顯示,兩基因的超量表達(dá)引起部分檢測基因表達(dá)的巨大變化,初步驗(yàn)證了基因功能。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q943.2

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本文編號(hào)：1312963