本文選題：擬南芥 + 愈傷組織形成　； 參考：《山東大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：植物離體器官誘導(dǎo)是目前植物干細(xì)胞領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),指植物外植體材料(包括根、下胚軸、子葉及種子等)在適宜的離體培養(yǎng)環(huán)境中誘導(dǎo)離體苗、根等器官形成的生物學(xué)過程。目前,植物離體器官的再生體系相對(duì)成熟,一般包括愈傷組織形成和離體苗分化兩個(gè)過程。研究人員在此基礎(chǔ)上發(fā)掘了一些調(diào)控愈傷組織形成和離體器官再生的相關(guān)基因,然而離體器官再生的調(diào)控機(jī)制仍不清楚,尤其是表觀遺傳調(diào)控子在植物離體器官再生中的功能有待系統(tǒng)研究。MicroRNAs (miRNAs)作為小分子非編碼RNA,主要通過轉(zhuǎn)錄后水平剪切抑制靶基因的表達(dá)或翻譯,進(jìn)而表觀調(diào)控植物的形態(tài)建成及逆境脅迫響應(yīng)等生物學(xué)過程。目前,部分研究揭示了 miRNAs參與調(diào)控植物的離體苗再生,進(jìn)而揭開了植物離體器官再生過程中miRNAs的功能研究,因而,為了解析miRNAs在離體苗再生中的調(diào)控機(jī)制,更多的功能miRNAs有待挖掘。本實(shí)驗(yàn)室前期通過分析擬南芥胚性愈傷組織與非胚性愈傷組織miRNAs的表達(dá)譜芯片,發(fā)現(xiàn)miR159、miR165/6在兩類愈傷組織中表達(dá)差異明顯,推測(cè)其在離體苗再生中起作用。本論文利用mir159ab雙突變體材料,分析了miR159在離體苗誘導(dǎo)過程中的功能,并進(jìn)一步明確了miR159調(diào)控愈傷組織形成和離體苗再生過程中的靶基因。鑒于離體器官誘導(dǎo)所用外植體為擬南芥的根,因而進(jìn)一步開展了miR159對(duì)擬南芥主根生長(zhǎng)及根尖分生組織區(qū)發(fā)育的調(diào)控研究。另外,miRNAs對(duì)靶基因的表觀調(diào)控離不開AGO家族蛋白的參與,而AGO10可與AGO1競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miR165/6進(jìn)而減少沉默復(fù)合體的形成,因此本論文擬開展miR165/6及其調(diào)控子AGO10在離體苗誘導(dǎo)過程中的功能,并對(duì)其調(diào)控離體苗再生的機(jī)制進(jìn)行了初步研究。主要研究結(jié)果如下:1) mir159ab雙突變體根外植體形成的愈傷組織團(tuán)數(shù)目明顯增多,Real-time PCR分析表明,MYB33、MYB65和MYB101在mir159ab的CIM培養(yǎng)物中表達(dá)均顯著提升。通過比較pMYB65:159-GFP和mir159ab×pMYB65:159-GFP株系外植體在CIM培養(yǎng)階段的GFP信號(hào),發(fā)現(xiàn)mir159ab×pMYB65:159-GFP外植體誘導(dǎo)的愈傷組織中GFP信號(hào)顯著增強(qiáng),進(jìn)一步證明了愈傷組織形成過程中miR159對(duì)MYB65表達(dá)的抑制模式。分析MYB65的抗剪切系pMYB65:mMYB65及myb33myb65myb101三突變體的愈傷組織形成能力,發(fā)現(xiàn)pMYB65:mMYB65形成的愈傷組織團(tuán)數(shù)目顯著提升,而myb33myb65myb101三突變體形成的愈傷組織數(shù)目明顯減少。結(jié)果表明miR159通過抑制靶基因MYB33、MYB65和MYB101的表達(dá)抑制CIM階段愈傷組織的形成。2) mir159ab雙突變體根外植體離體苗分化的數(shù)目明顯減少,Real-time PCR分析表明,MYB33、MYB65和MYB101在mir159ab的SIM培養(yǎng)物中的表達(dá)均顯著提升。通過比較pMYB65:159-GFP和mir159ab×pMYB65:159-GFP株系外植體在SIM培養(yǎng)4-10 d的GFP信號(hào),發(fā)現(xiàn)mir159ab×pMYB65:159-GFP外植體形成的細(xì)胞團(tuán)中GFP信號(hào)顯著增強(qiáng),進(jìn)一步證明了離體苗再生過程中miR159對(duì)MYB65表達(dá)的抑制模式。分析pMYB33:mMYB33、pMYB65:mMYB65、pMYB101:mMYB101(靶基因MYB33/65/101的抗剪切系)及myb33myb65myb101三突變體的離體苗再生表型,發(fā)現(xiàn)3個(gè)靶基因的抗剪切系的離體苗再生數(shù)目均顯著減少,而靶基因的三突變體的離體苗再生數(shù)目未見顯著變化,表明MYB33、MYB65和MYB101均抑制離體苗的再生。Real-time PCR分析表明,WUS、CLV3和STM在pMYB65:mMYB65系SIM培養(yǎng)物中的表達(dá)均顯著降低。GFP信號(hào)檢測(cè)表明pTCSn:GFP信號(hào)在pMYB65:mMYB65系SIM培養(yǎng)物中減弱,而pDR5:GFP信號(hào)增強(qiáng)。上述結(jié)果表明miR159為離體苗再生的促進(jìn)子,通過抑制靶基因(MYB33、MYB65和MYB101)的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)WUS、CLV3和STM的表達(dá)和細(xì)胞分裂素的響應(yīng)并降低生長(zhǎng)素信號(hào)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)離體苗再生的表觀調(diào)控。3 )mir159ab雙突變體的主根長(zhǎng)度及其根尖分生組織區(qū)大小顯著高于野生型。Real-time PCR分析表明,MYB33、MYB65和MYB101在mir159ab主根中的表達(dá)量顯著增強(qiáng),同時(shí)pMYB33:mMYB33、pMYB65:mMYB65和pMYB101:mMYB101系的主根長(zhǎng)度明顯增加,表明miR159通過抑制靶基因的表達(dá)進(jìn)而抑制擬南芥主根的生長(zhǎng)。通過檢測(cè)pMYB65:mMYB65×pCYCB1;1:GUS 、pMYB65:mMYB65×pPIN1:PIN1-GFP 、 pMYB65:mMYB65×pWOX5:GFP 、pMYB65:mMYB65×pPLT1:PLT1-GFP 和 pMYB65:mMYB65×pSCR:GFP株系的GUS及GFP信號(hào),發(fā)現(xiàn)MYB65促進(jìn)CYCB1;1的表達(dá),EMSA實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明MYB65可直接結(jié)合促進(jìn)CYCB1;1基因的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)根尖分生組織區(qū)細(xì)胞的分裂,并促進(jìn)主根的生長(zhǎng)。4)利用實(shí)驗(yàn)室建立的成熟種子的液體誘導(dǎo)體系分析了 AGO10在離體苗再生中的功能。發(fā)現(xiàn)p35S:AGO10離體苗再生比率低于野生型,而ago10(功能缺失突變體)離體苗再生比率顯著升高,同時(shí)p35S:AGO10轉(zhuǎn)化ago10可明顯降低其離體苗再生頻率,表明AGO10為離體苗再生的抑制子。通過觀察離體苗再生過程中pAGO10:GUS及pAGO10:GFP報(bào)告基因的信號(hào),發(fā)現(xiàn)AGO10表達(dá)于形成的突起結(jié)構(gòu)及原分生組織(pro-SAM)的起始部位。通過比較離體苗再生過程中,pU2:MIR165/6-GFP在野生型與ago10中的GFP信號(hào),發(fā)現(xiàn)ago10×pU2:MIR165/6-GFP的培養(yǎng)物中GFP信號(hào)顯著降低,表明miR165/6在ago10中的表達(dá)明顯增強(qiáng)。RNA原位雜交結(jié)果顯示,AGO10表達(dá)部位集中于突起結(jié)構(gòu)的pro-SAM部位,并與miR165/6的表達(dá)部位重疊,抑制miR165/6的表達(dá),從而促進(jìn) HD-ZIPⅢ的表達(dá)。分析MIM165/6 (artificial miR165/6 target mimics)及men1(miR166a-ox)的離體苗再生表型,發(fā)現(xiàn)MIM165/166的離體苗再生頻率降低而men1的離體苗再生頻率增高,表明miR165/166為離體苗再生的促進(jìn)子。進(jìn)一步分析ago10×MIM165/6雜交系的表型,發(fā)現(xiàn)ago10×MIM165/6的離體苗再生數(shù)目顯著低于ago10外植體分化的離體苗數(shù)但高于MIM165/6的再生數(shù),表明AGO10可能部分通過抑制miR165/6成熟體的表達(dá)進(jìn)而抑制離體苗的再生。綜上,本論文鑒定了表觀遺傳調(diào)控子miR159和miR165/6及其調(diào)控子AGO10在離體苗再生過程中的功能,并對(duì)其調(diào)控離體苗再生的分子機(jī)制做了初步研究,為進(jìn)一步深入解析表觀遺傳調(diào)控植物離體再生的機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper , we have studied the function of miR159 and miR165 / 6 in the regeneration of isolated organs , and further clarified the function of miR159 and miR165 / 6 in the regeneration of isolated organs . The expression of MYB33 , MYB65 , MYB65 , MYB65 , pMYB101 : mMYB65 : mMYB65 , pMYB101 : mMYB65 : The results showed that the regeneration rate of the isolated seedling was lower than that of wild type . The results showed that the regeneration frequency of the isolated seedling was lower than that of wild type . The results showed that the regeneration frequency of the isolated seedling was lower than that of wild type . The molecular mechanism of regulating and controlling the regeneration of ex vivo seedlings is preliminarily studied , which lays a foundation for further analysis of the mechanism of apparent genetic regulation of plant ex vivo regeneration .
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q943.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒立基,梁海曼;甘蔗愈傷組織在分化過程中過氧化物酶同工酶的活性變化[J];植物學(xué)通報(bào);1984年04期

2 成雄鷹,梁竹青,高明尉;氨基酸及其類似物對(duì)水稻愈傷組織生長(zhǎng)的影響[J];浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1987年04期

3 李士生,張玉玲;小麥愈傷組織細(xì)胞的姐妹染色單體交換[J];遺傳學(xué)報(bào);1990年05期

4 胡月紅;張瑞;胡之璧;吳耀平;沈曉明;章國瑛;周秀佳;;丹參愈傷組織的培養(yǎng)及其有效成分(簡(jiǎn)報(bào))[J];植物生理學(xué)通訊;1992年06期

5 高振宇,黃大年;影響秈稻愈傷組織形成和植株再生能力的因素[J];植物生理學(xué)通訊;1999年03期

6 湯行春,劉幼琪;連翹組織培養(yǎng)研究Ⅰ 愈傷組織的誘導(dǎo)與培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J];湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

7 斯華敏,VuMinhHung,付亞萍,陳秋方,李西明,孫宗修;輻照后轉(zhuǎn)移時(shí)間對(duì)水稻體細(xì)胞愈傷組織分化的影響[J];核農(nóng)學(xué)報(bào);2001年03期

8 于惠敏,霍麗云,狄煥靈,丁雪松;低溫對(duì)君子蘭愈傷組織的長(zhǎng)期保存作用[J];山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

9 張建軍,張龍鋒,李蘭花,許輝;毛萼口紅花愈傷組織的誘導(dǎo)和植株再生[J];植物生理學(xué)通訊;2004年02期

10 馮玲玲,范美華,周吉源;丹參愈傷組織的誘導(dǎo)及增殖效應(yīng)[J];生物學(xué)雜志;2004年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 職明星;李秀菊;王清連;;基質(zhì)含水量對(duì)扦插棉花愈傷組織形成的影響[A];中國棉花學(xué)會(huì)2009年年會(huì)論文匯編[C];2009年

2 郭志剛;劉雪;劉瑞芝;;培養(yǎng)條件對(duì)藏紅花愈傷組織生長(zhǎng)的影響[A];第四屆中國新醫(yī)藥博士論壇論文集[C];1999年

3 張壽文;曹嵐;;彭澤貝母愈傷組織的誘導(dǎo)及培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究[A];首屆江西省科協(xié)學(xué)術(shù)年會(huì)江西省中醫(yī)藥學(xué)術(shù)發(fā)展論壇論文集[C];2010年

4 朱向濤;王雁;彭鎮(zhèn)華;律春燕;鄭寶強(qiáng);;牡丹愈傷組織掃描電鏡觀察[A];中國觀賞園藝研究進(jìn)展（2010）[C];2010年

5 張壽文;聶秀霞;曹嵐;;彭澤貝母愈傷組織的誘導(dǎo)及培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究[A];全國第9屆天然藥物資源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

6 王丕武;王雷;張君;;基因槍轉(zhuǎn)化玉米愈傷組織轉(zhuǎn)化條件的優(yōu)化[A];全面建設(shè)小康社會(huì)：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2003年

7 黃皓;夏濤;高麗萍;;茶愈傷組織的誘導(dǎo)及繼代培養(yǎng)的研究[A];全國茶業(yè)科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

8 汪春義;戚鳳春;陳桂玲;申鎮(zhèn)維;王宣軍;謝英林;盛軍;;表達(dá)人胰島素的人參愈傷組織細(xì)胞系的建立[A];吉林省第六屆生命科學(xué)大型學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2008年

9 甘煩遠(yuǎn);鄭光植;沈月毛;;毛喉鞘蕊花愈傷組織的誘導(dǎo)及其活性成分的產(chǎn)生[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第五次會(huì)議論文摘要匯編[C];1992年

10 吉前華;;碳酸鈣脅迫對(duì)枳殼愈傷組織的生理效應(yīng)[A];2004中國植物生理生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 ;俄羅斯培育出更耐澇小麥[N];新華每日電訊;2010年

2 濮陽市世錦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 張暉 王緒月;花卉無性系的快速繁殖[N];中國花卉報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 薛濤;擬南芥miR159及其靶基因調(diào)控離體苗再生的作用研究[D];山東大學(xué);2017年

2 劉藝平;牡丹胚性愈傷組織誘導(dǎo)及胚性相關(guān)基因PsSERK的初步研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 張路;MIR156調(diào)控植物鎘脅迫耐受機(jī)制研究及應(yīng)用[D];安徽理工大學(xué);2017年

4 文濤;虎杖愈傷組織白藜蘆醇次生代謝調(diào)控體系研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 歐洋;兩組類受體激酶調(diào)控?cái)M南芥根生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)理[D];蘭州大學(xué);2017年

6 于海鵬;人參愈傷組織細(xì)胞表達(dá)HBsAg-rhIFNα-2b融合蛋白的研究[D];吉林大學(xué);2008年

7 田敏;草莓體外培養(yǎng)再生機(jī)理及遺傳轉(zhuǎn)化的研究[D];浙江大學(xué);2003年

8 傅經(jīng)國;愈傷組織和冠癭培養(yǎng)生物合成苦皮素A[D];鄭州大學(xué);2001年

9 吉前華;小麥(Triticum aestivum L.)幼穗愈傷組織形成和植株再生能力的基因型變異及其遺傳基礎(chǔ)的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

10 王曉敏;葡萄糖-6-磷酸脫氫酶在蘆葦愈傷組織鹽適應(yīng)性中調(diào)節(jié)作用的機(jī)理研究[D];蘭州大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 任云;過表達(dá)CFLAP1基因擬南芥耐鹽性分析[D];鄭州大學(xué);2017年

2 楊永峰;萘乙酸對(duì)擬南芥根生長(zhǎng)發(fā)育的影響[D];鄭州大學(xué);2017年

3 程征;轉(zhuǎn)OXO擬南芥抗黃萎病機(jī)理的初步研究[D];鄭州大學(xué);2017年

4 李惠;谷子不同外植體再生體系建立及優(yōu)化的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 蘭蘭;農(nóng)桿菌介導(dǎo)的酸性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子轉(zhuǎn)化人參愈傷組織的研究[D];長(zhǎng)春師范大學(xué);2015年

6 呂天舒;黑果腺肋花楸胚乳愈傷組織增殖及抗氧化活性研究[D];延邊大學(xué);2015年

7 曹樂慧;農(nóng)桿菌介導(dǎo)的小麥愈傷轉(zhuǎn)化及小麥懸浮細(xì)胞系的建立[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 王利虎;棗和酸棗田間愈傷組織途徑芽再生技術(shù)優(yōu)化及其在多倍體誘變中的應(yīng)用[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 馬林喜;華北八寶再生過程中同工酶的研究[D];中央民族大學(xué);2015年

10 王燕;木薯“西選03”再生體系建立及農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化初探[D];廣西大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2077543