獨(dú)腳金內(nèi)酯在缺磷條件下影響菊花側(cè)枝伸長的研究
發(fā)布時間:2017-05-19 02:13
本文關(guān)鍵詞:獨(dú)腳金內(nèi)酯在缺磷條件下影響菊花側(cè)枝伸長的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:菊花‘神馬’(Dendranthema grandiflorum cv.'Jinba')的分枝由營養(yǎng)生長時期的腋芽伸長形成。植物的腋芽伸長受到內(nèi)源與外源信號調(diào)控。對于腋芽伸長來說,腋芽部位接受信號,并表現(xiàn)出繼續(xù)休眠或休眠解除形成分枝。營養(yǎng)元素如氮、磷對腋芽伸長具有調(diào)控作用。根系是感受土壤或水培液中營養(yǎng)虧缺與否的器官。而長距離運(yùn)輸信號是參與根系接受外部刺激后,信號傳導(dǎo)至地上部的這一過程。獨(dú)腳金內(nèi)酯作為一個重要的長距離運(yùn)輸信號,其積累量在多種植物中證明與土壤磷元素水平相關(guān)。然而,在菊花中,獨(dú)腳金內(nèi)酯(Strigolactone, SL)被認(rèn)為只有在頂端生長素源存在的情況下,才會對腋芽伸長發(fā)揮抑制功能。同時,磷元素虧缺也會對植物生長素水平與敏感度產(chǎn)生影響。三者之間的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。本研究對上述調(diào)控機(jī)制進(jìn)行探究,結(jié)果表明:1.從菊花中可分離到菊花SL合成基因DgCCD7的兩個可變剪接體,證明該基因功能保守,屬于擬南芥MAX3的同源基因,參與菊花SL的合成,調(diào)控菊花側(cè)枝發(fā)育;表達(dá)分析表明,菊花DgCCD7主要在主莖與莖尖中表達(dá)。SL途徑在植物中具有保守性。2.菊花莖上部腋芽的伸長主要與腋芽至頂端距離有關(guān)。菊花在缺磷條件下,主莖上全部腋芽的伸長被抑制,株型緊湊。3.菊花在缺磷條件下,生長素在主莖中重新分布;同時,根系分泌的SL以及內(nèi)源SL積累量均顯著增加;菊花三種SL,在菊花植株內(nèi)均呈梯度分布:根系莖基部莖上部。4.菊花的SL途徑在缺磷條件下被顯著誘導(dǎo):添加磷元素,迅速抑制菊花根部的SL合成基因DgCCD7/8的表達(dá);在地上部腋芽部位,SL信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因DgMAX2表達(dá)在第6h時受到缺磷的強(qiáng)烈誘導(dǎo);腋芽伸長抑制信號整合基因DgBRCl的表達(dá)在1h內(nèi),就被缺磷迅速誘導(dǎo),可見缺磷會產(chǎn)生更為迅速響應(yīng)的抑制腋芽伸長的信號,傳導(dǎo)至地上部,在腋芽中對其伸長發(fā)揮抑制作用。5.菊花雙芽莖段體系的實驗表明,缺磷對腋芽伸長的抑制作用屬于推遲腋芽伸長,這一作用只有在頂端生長素存在的情況下才會表現(xiàn)出來;同時,腋芽處SL合成途徑會對缺磷做出響應(yīng)。綜上所述,菊花內(nèi)源獨(dú)腳金內(nèi)酯(SL),作為長距離信號,參與缺磷對菊花腋芽伸長抑制過程;這一過程依賴于極性運(yùn)輸生長素流的存在;同時,這一過程還有很多其他的信號參與響應(yīng)。此外,缺磷會刺激腋芽局部SL的合成,而這一刺激機(jī)制尚不明確。
【關(guān)鍵詞】:獨(dú)腳金內(nèi)酯(SL) 缺磷 生長素 菊花腋芽伸長 局部調(diào)控 系統(tǒng)調(diào)控
【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】:2015
【分類號】:S682.11
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-7
- 縮略詞表7-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-23
- 1.1 植物激素與腋芽伸長11-19
- 1.1.1 生長素11-13
- 1.1.2 細(xì)胞分裂素13
- 1.1.3 獨(dú)腳金內(nèi)酯13-18
- 1.1.4 生長素與獨(dú)腳金內(nèi)醋的相互調(diào)控18-19
- 1.2 環(huán)境因子與腋芽伸長19-20
- 1.2.1 光19-20
- 1.2.2 營養(yǎng)元素20
- 1.3 腋芽對各信號的響應(yīng)20-22
- 1.4 本研究的目的與意義22-23
- 第二章 缺磷對菊花腋芽伸長及生長素分布、內(nèi)源獨(dú)腳金內(nèi)酯含量與分布的調(diào)節(jié)分析23-34
- 2.1 材料與方法23-26
- 2.1.1 菊花材料及準(zhǔn)備23
- 2.1.2 菊花水培體系建立23-24
- 2.1.3 菊花側(cè)枝伸長特性的觀察24
- 2.1.4 Split plate system檢測離體腋芽伸長24
- 2.1.5 腋芽伸長測量24
- 2.1.6 酶聯(lián)免疫法對生長素的測定24
- 2.1.7 菊花根系分泌液的收集與SL的提取純化24-25
- 2.1.8 菊花組織材料中SL的提取純化25
- 2.1.9 質(zhì)譜方法與液相方法的建立25
- 2.1.10 菊花SL定量25-26
- 2.2 結(jié)果與分析26-33
- 2.2.1 缺磷對菊花地上部生長的影響26-28
- 2.2.2 缺磷對菊花莖中生長素分布的影響28-30
- 2.2.3 缺磷對菊花相鄰腋芽競爭性的影響30
- 2.2.4 菊花基部腋芽與上部腋芽伸長特性探究30-31
- 2.2.5 缺磷對菊花根系獨(dú)腳金內(nèi)酯分泌的影響31-32
- 2.2.6 缺磷對菊花獨(dú)腳金內(nèi)酯植株分布的影響32-33
- 2.3 討論33-34
- 第三章 菊花獨(dú)腳金內(nèi)酯合成基因DgCCD7的分離與功能鑒定34-62
- 3.1 材料與方法34-47
- 3.1.1 植物材料的準(zhǔn)備34
- 3.1.2 菊花總RNA提取34
- 3.1.3 菊花DNA提取34-35
- 3.1.4 DgCCD7基因克隆35-40
- 3.1.5 實時定量RealTime PCR檢測40-41
- 3.1.6 構(gòu)建DgCCD7a和DgCCD7b基因表達(dá)載體以及表達(dá)載體引物41-42
- 3.1.7 DgCCD7a和DgCCD7b原核表達(dá)42
- 3.1.8 蛋白聚丙烯酰胺凝膠電泳42-43
- 3.1.9 DgCCD7蛋白亞細(xì)胞定位43-44
- 3.1.10 擬南芥轉(zhuǎn)化與純合株系篩選44
- 3.1.11 外源生長素和GR24對菊花腋芽的調(diào)節(jié)及DgCCD7的響應(yīng)44-45
- 3.1.12 DgCCD7啟動子克隆與元件分析45
- 3.1.13 擬南芥原生質(zhì)體提取與轉(zhuǎn)化45-46
- 3.1.14 原生質(zhì)體GUS提取和活性測定46
- 3.1.15 煙草瞬時表達(dá)46
- 3.1.16 蛋白含量測定46-47
- 3.1.17 GUS染色47
- 3.2 結(jié)果與分析47-59
- 3.2.1 DgCCD7的克隆與功能分析47-49
- 3.2.2 菊花DgCCD7s亞細(xì)胞定位49-50
- 3.2.3 菊花DgCCD7s原核表達(dá)與底物降解50-51
- 3.2.4 菊花DgCCD7s的功能分析51-52
- 3.2.5 菊花DgCCD7基因的組織特異表達(dá)52-53
- 3.2.6 菊花DgCCD7的對生長素的響應(yīng)53-55
- 3.2.7 菊花DgCCD7啟動子序列分析55-57
- 3.2.8 菊花DgCCD7啟動子與DgCCD8啟動子序列共分析57-59
- 3.3 討論59-62
- 第四章 缺磷對菊花SL合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)分析62-74
- 4.1 材料與方法62-64
- 4.1.1 菊花材料的準(zhǔn)備62
- 4.1.2 菊花水培體系建立62
- 4.1.3 改良Split plate system建立以及菊花莖段缺磷處理62-63
- 4.1.4 腋芽伸長測量63
- 4.1.5 菊花總RNA提取63
- 4.1.6 實時定量RealTime PCR檢測63-64
- 4.2 結(jié)果與分析64-73
- 4.2.1 根部DgCCD7與DgCCD8對磷的響應(yīng)64-65
- 4.2.2 菊花莖節(jié)(腋芽)部位SL途徑對磷缺乏與磷恢復(fù)的響應(yīng)65-67
- 4.2.3 菊花根系以及莖節(jié)間部位SL合成途徑對磷缺乏與磷恢復(fù)的響應(yīng)67-68
- 4.2.4 菊花主莖中PIN1對磷缺乏與磷恢復(fù)的響應(yīng)68-69
- 4.2.5 SL途徑對磷與頂端生長素的響應(yīng)69-73
- 4.3 討論73-74
- 第五章 結(jié)論74-75
- 第六章 參考文獻(xiàn)75-81
- 附表81-82
- 致謝82-83
- 個人簡介83
本文關(guān)鍵詞:獨(dú)腳金內(nèi)酯在缺磷條件下影響菊花側(cè)枝伸長的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:377582
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