本文關(guān)鍵詞：‘香妃’葡萄2心皮和3心皮子房發(fā)育過程中VvYABBY5基因表達的研究

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【摘要】：心皮是果實的前身,對果實發(fā)育及品質(zhì)形成起著至關(guān)重要的作用。葡萄果實一般為2心皮4胚珠植物,但少數(shù)品種在自然條件下果實可以發(fā)育成多心皮(3-4心皮)。多心皮比2心皮果粒大,果穗重,產(chǎn)量高,具有重要的生產(chǎn)價值,但目前有關(guān)心皮發(fā)育的報道還較少,其形成和發(fā)育機理尚不清晰,而研究心皮發(fā)育能為果實形成機制提供理論依據(jù)。本文以3心皮發(fā)生率較高的‘香妃’等葡萄品種為試材,研究了不同心皮子房的發(fā)生模式以及VvYABBY基因家族對3心皮發(fā)育的影響。其主要研究結(jié)果如下：1.利用石蠟切片觀察不同心皮的形成過程,發(fā)現(xiàn)3心皮的形成存在著先天融合與后天融合兩種方式,對于3心皮發(fā)生較高的‘香妃’品種來說先天心皮融合是其主要方式。通過外觀和石蠟切片觀察發(fā)現(xiàn),與2心皮相比,3心皮果實更大,所含種子更多。2.利用高通量測序技術(shù)對‘香妃’開花期的2心皮與3心皮子房進行RNA測序(RNA-Seq)分析,發(fā)現(xiàn)兩者之間共有165個差異表達基因,其中上調(diào)表達基因50個,下調(diào)表達基因115個。通過GO功能注釋和文獻檢索,共篩選出9個可能影響不同心皮發(fā)育的基因,用realtime-PCR分析這些基因在2心皮和3心皮子房中的表達,發(fā)現(xiàn)VvAGAMOUS1(AG1)、VvAPETALA1(AP1)、 VvAPETALA2(AP2)、VvCLAVATA1(CLV1)、VvCLAVATA2(CLV2)、VvSEPALLATA3(SEP3) VvSPATULA(SPT)在3心皮子房中表達量較高,而VvYABBY5(VvYAB5)和VvWUSCHEL-related homeobox 1(WOX1)在2心皮子房中表達較多,其中VvYAB5與負調(diào)控番茄多心室形成與發(fā)育的fasciated(FAS)基因同為YABBY家族基因。3.為明確其它VvYAB是否影響3心皮發(fā)育過程,經(jīng)過序列比對,在‘香妃’葡萄中共找到4個YAB基因。組織特異性表達分析發(fā)現(xiàn),VvYAB4在根、莖、葉、卷須和子房等各個組織中均沒有表達。進一步利用real-time PCR分析VvYAB1、VvYAB2和VvYABS在2心皮和3心皮子房中的表達,發(fā)現(xiàn)VvYAB2和VvYAB5在開花期、花后4天和8天的表達模式相似,但VvYAB5基因在3心子房中的表達量明顯少于2心皮子房,且倍數(shù)都在2倍以上。原位雜交結(jié)果顯示,VvYABS基因首先定位于心皮原基,隨后出現(xiàn)在2心皮子房的胎座處以及3心皮子房中的子房內(nèi)壁,說明VvYABS基因參與了葡萄3心皮的發(fā)育過程。重亞硫酸鹽修飾測序(BSP)法分析了開花期2心皮和3心皮子房中的啟動子區(qū)甲基化水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個核心啟動子區(qū)域的甲基化水平無明顯差異。酵母雙雜交實驗發(fā)現(xiàn),VvYAB5能夠與VvAG1、VvSEP3和VvWOX1進行互作,而與VvAP1、 VvAP2、VvSPT、VvCLV1蛋白之間不互作。這說明VvYAB5可能與VvWOX1等形成蛋白復合體來影響3心皮的發(fā)育。綜上所述,我們認為葡萄中3心皮子房發(fā)生的途徑主要為先天融合,3心皮果實較大,所含種子數(shù)更多。VvYABS基因能夠參與‘香妃’心皮的發(fā)育過程,并且VvYAB5可能與VvWOX1等互作來完成這種調(diào)控過程。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S663.1

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1 邢佳毅;‘香妃’葡萄2心皮和3心皮子房發(fā)育過程中VvYABBY5基因表達的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2016年

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本文編號：1273728