發(fā)布時間：2017-12-29 07:33

  本文關(guān)鍵詞：菊花CmMYB2參與花期調(diào)控分子機制研究　出處：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：菊花(Chrysanthemum morifolium)是我國十大傳統(tǒng)名花和世界四大切花之一,具有很高的觀賞價值和應(yīng)用價值,在花卉生產(chǎn)中占有十分重要的地位。多數(shù)菊花品種屬典型的短日照植物,花期相對集中。目前主要通過光溫調(diào)控以實現(xiàn)周年生產(chǎn)供應(yīng),能耗成本高昂。我們前期研究發(fā)現(xiàn)超表達(dá)CmMYB2轉(zhuǎn)基因擬南芥花期改變,但其調(diào)控花期的具體機制尚不清楚。本研究以切花菊'神馬'為研究材料,通過進一步研究CmMYB2的功能及調(diào)控開花的分子機制,闡釋菊花CmMYB2蛋白復(fù)合體調(diào)控花期的分子網(wǎng)絡(luò)。該研究不僅能豐富植物MYB轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控花期的理論基礎(chǔ),也可為菊花花期改良提供基因資源,具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景。本文研究的主要內(nèi)容與結(jié)論如下:1.在菊花'神馬'中克隆了 CmMYB2基因序列。在洋蔥表皮細(xì)胞和煙草中分別對CmMYB2進行亞細(xì)胞定位分析,結(jié)果均定位在細(xì)胞核中。CmMYB2在酵母中無轉(zhuǎn)錄激活活性,擬南芥原生質(zhì)體中具有轉(zhuǎn)錄抑制活性。將CmMYB2轉(zhuǎn)化菊花'神馬',發(fā)現(xiàn)其超表達(dá)株系開花提前,而RNAi干擾株系開花推遲。分別對野生型、超表達(dá)株系和RNAi干擾株系進行轉(zhuǎn)錄組分析,發(fā)現(xiàn)光周期開花途徑中的轉(zhuǎn)錄因子在不同株系中差異表達(dá)。對一些光周期途徑的基因進行驗證,其中成花激活子(CmFTL3、CmAFL1、CmAFL2、CmM111、CmCOL1)在CmMYB2超表達(dá)株系中,其表達(dá)量均上調(diào),而在RNAi干擾株系中的相應(yīng)表達(dá)量均下調(diào)。2.為探索菊花CmMYB2參與花期調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)機制,構(gòu)建了菊花'神馬'花芽分化過程的酵母文庫,以CmMYB2為誘餌蛋白,利用酵母雙雜交技術(shù)篩選CmMYB2互作蛋白,發(fā)現(xiàn)在酵母中,CmMYB2可與鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族蛋白CmBBX24發(fā)生相互作用,進而又發(fā)現(xiàn)CmBBX24可與鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族的另一個蛋白CONSTANS(CmCOLl)發(fā)生相互作用,并在酵母中共轉(zhuǎn)驗證,對互作基因進行分段,發(fā)現(xiàn)CmMYB2可與CmBBX24的B-box2發(fā)生相互作用,而CmBBX24的B-box2與CmCOL1的兩個B-box均可發(fā)生互作。分別在洋蔥表皮細(xì)胞和煙草葉片中進行雙分子熒光互補(BiFC)實驗,進一步驗證CmMYB2與CmBBX24, CmBBX24與CmCOL1間的互作,并發(fā)現(xiàn)CmMYB2可與其本身形成同源二聚體。CmMYB2、CmBBX24與CmCOL1在菊花'神馬'花芽分化時期的表達(dá)模式分析,發(fā)現(xiàn)CmMYB2受短日照誘導(dǎo)的部位在頂芽,CmBBX24與CmCOL1受短日照誘導(dǎo)的部位在葉片。48 h節(jié)律定量分析表明,CmMYB2受節(jié)律誘導(dǎo)不明顯,而CmBBX24與CmCOL1能夠感知短日照晝夜節(jié)律。3.為了進一步明確CmMYB2參與花期調(diào)控的分子機制,我們研究了菊花CmCOL1基因的功能。CmCOL1在特定器官中的表達(dá)差異很大,葉中表達(dá)量最高,管狀花中表達(dá)量最低。亞細(xì)胞定位分析表明CmCOL1定位于細(xì)胞核中,轉(zhuǎn)錄激活活性分析表明,CmCOL1在酵母細(xì)胞和擬南芥原生質(zhì)體中均具有轉(zhuǎn)錄激活活性,且通過酵母單雜交發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域為121-300aa。為了進一步明確CmCOL1基因的功能,構(gòu)建了植物正義表達(dá)載體pMDC43-CmCOL1,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化野生型擬南芥和擬南芥co突變體,結(jié)果表明,超表達(dá)CmCOL1基因的擬南芥植株比野生型開花提前。并且CmCOL1也可部分互補擬南芥co突變體的晚花表型。此外,克隆1.8kb CmFTL3的啟動子片段。煙草瞬時表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)CmCOL1可以結(jié)合CmFTL3的啟動子區(qū)域,進而激活CmFTL3的表達(dá)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S682.11

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本文編號：1349351