本文關(guān)鍵詞：植物激素調(diào)控?zé)o核葡萄和無花果果實(shí)早期發(fā)育的分子機(jī)制　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文以葡萄(Vitis vinifera L.)和無花果(FicuscaricaL.)為試材,以轉(zhuǎn)錄組測序?yàn)橐劳?結(jié)合生理指標(biāo)分析,探索植物激素在早期果實(shí)發(fā)育中的作用機(jī)理,以期為植物生長調(diào)節(jié)劑在無核葡萄膨大和無花果單性結(jié)實(shí)誘導(dǎo)上提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:1.外源赤霉素(GA)處理廣泛用于無核葡萄的膨大,但機(jī)理尚不清楚。本研究在盛花后12天對無核白雞心進(jìn)行30mg/1 GA3處理。對處理后1、3和7天的對照與處理進(jìn)行內(nèi)源激素分析發(fā)現(xiàn),處理后果實(shí)內(nèi)GA和玉米素含量提高,ABA含量降低,IAA變化不明顯。RNA-seq分析顯示,處理后1、3和7天分別有165、444和463個(gè)基因表達(dá)差異顯著(2倍以上),且以下調(diào)為主。顯著差異基因包括調(diào)節(jié)植物激素體內(nèi)平衡的合成與分解代謝基因、激素受體與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白以及信號通路上的關(guān)鍵基因等。外源GA3誘導(dǎo)了與IAA、CTK、BR、ABA和ETH的交叉互作。細(xì)胞壁修飾酶、細(xì)胞骨架和膜組件及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因時(shí)序上的表達(dá)模式變化說明細(xì)胞壁松弛在果實(shí)膨大中的關(guān)鍵作用。此外,植物防御反應(yīng)、黃酮類生物合成基因的表達(dá)變化暗示了 GA3處理對果實(shí)品質(zhì)的潛在影響。本研究第一次從轉(zhuǎn)錄水平上解析了 GA3處理誘導(dǎo)無核葡萄果實(shí)膨大的復(fù)雜機(jī)制。2.圣佩德羅型無花果的春果為單性結(jié)實(shí),秋果為非單性結(jié)實(shí)。在未授粉條件下,秋果會(huì)脫落,從而嚴(yán)重制約其在我國的推廣。為揭開春、秋果結(jié)實(shí)特性差異的機(jī)理,本文對10和15 mm幼果、盛花期和花后期的雌花進(jìn)行了 RNA-seq分析。KEGG富集結(jié)果顯示,植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、二萜生物合成和玉米素生物合成途徑在4個(gè)春、秋果對比組中均顯著富集。與春果相比,秋果激素代謝途徑中IAA氨基酸水解酶基因和GA20ox顯著下調(diào),GA2ox、CKX、NCED和ACS顯著上調(diào);在信號通路中,AUX/IAA、DELLA、PP2C和EFR顯著上調(diào)。內(nèi)源激素分析發(fā)現(xiàn)秋果幼果和雌花中IAA含量顯著低于春果,且秋果雌花中GA含量低于春果,但玉米素和ABA高于春果。結(jié)果表明,圣佩德羅型春、秋果不同的結(jié)實(shí)特征決定于果實(shí)發(fā)育的早期,且受到內(nèi)源激素水平和多種激素信號途徑的協(xié)同調(diào)控。3.普通型無花果的春、秋果均為單性結(jié)實(shí)。對其10和15 mm幼果、盛花期和花后期雌花進(jìn)行激素測定發(fā)現(xiàn),在幼果期,秋果中內(nèi)源激素的水平相對穩(wěn)定;在Ⅰ期末雌花中,秋果中的GA、玉米素和ABA含量高于春果,IAA低于春果。RNA-seq分析表明植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑僅在雌花中顯著富集,二萜生物合成途徑也在盛花期顯著富集。不同于圣佩德羅型春、秋果對比結(jié)果,與春果相比,普通型秋果幼果中IAH、CYP71A13、nitrilase和ARF的轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)增強(qiáng)了 IAA合成和響應(yīng)途徑;在雌花中,GA2ox下調(diào),且未檢測到CKX上調(diào),暗示了普通型秋果中GA分解被減弱,CTK分解并未像圣佩德羅型中被增強(qiáng)。兩種類型在轉(zhuǎn)錄水平上的共同點(diǎn)是ABA和ETH的合成及響應(yīng)基因NCED、ACS、PP2C和ERF均上調(diào)。綜上所述,推測IAA、GA和CTK合成與響應(yīng)途徑轉(zhuǎn)錄水平上的抑制在圣佩德羅型無花果非單性結(jié)實(shí)秋果果實(shí)發(fā)育與脫落起著重要作用,且IAA作為一個(gè)早期信號調(diào)控隨后果實(shí)發(fā)育中激素代謝與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S663.1;S663.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 張俊環(huán);孫浩元;楊麗;姜鳳超;王玉柱;;主要果樹植物全基因組測序研究進(jìn)展[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2016年12期

2 王云生;聶飛;林順權(quán);;果樹高通量測序的最新研究進(jìn)展[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2015年09期

3 劉倫;王超;姚改芳;王德孚;吳俊;;外源生長調(diào)節(jié)劑處理對‘滿天紅’ב碭山酥梨’后代成花的影響[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

4 李金平;柴麗娟;董元元;張文;馬會(huì)勤;;電熱溫床處理無花果硬枝扦插生根的植物激素水平分析[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期

5 喬鑫;李夢;殷豪;李雷廷;吳俊;張紹鈴;;果樹全基因組測序研究進(jìn)展[J];園藝學(xué)報(bào);2014年01期

6 David Lane;;Upland rice and lowland rice exhibited different P/P expression under water deficit and ABA treatment[J];Cell Research;2006年07期

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本文編號：1349131