發(fā)布時間：2017-08-22 01:34

  本文關鍵詞：DgD14和DgD27基因對菊花側枝發(fā)育的調(diào)控

  更多相關文章： 菊花 側枝 DgD14 DgD27 光 缺磷 低氮

【摘要】：側枝在植物形態(tài)建成中發(fā)揮了重要的作用,并且可以對外界環(huán)境脅迫作出迅速響應。生長素和獨腳金內(nèi)酯(SLs)抑制側枝發(fā)育,細胞分裂素(CKs)促進側枝發(fā)育,三者相互作用形成一個反饋平衡網(wǎng)來調(diào)節(jié)側枝發(fā)育。SLs可以響應外界環(huán)境因素比如缺磷(P)和低氮(N),進而調(diào)節(jié)側枝發(fā)育和形態(tài)建成。近幾年來,我們對菊花SLs途徑進行了初步研究,但是,SLs途徑調(diào)控菊花側枝發(fā)育,以及如何響應外界環(huán)境因素尤其是元素缺失來調(diào)控側枝發(fā)育的機制尚不清楚。本研究以菊花‘神馬’為主要材料,研究了DgD14基因和DgD27基因在菊花側枝發(fā)育中的作用,以及如何響應外界環(huán)境因素來調(diào)節(jié)側枝發(fā)育。主要研究結果如下：1)為了分析SLs信號途徑D14基因在菊花側枝發(fā)育中的作用,同源克隆了菊花DgDl4基因,并對其功能進行了分析。結果發(fā)現(xiàn),DgD14基因編碼的蛋白屬于α/β-折疊水解酶超家族：獲得了1588bp的啟動子序列,包含ABA和GA響應元件；亞細胞定位表明,DgD14基因定位在細胞核里；部位表達分析表明,DgD14基因在莖中表達最強,而在根中表達最弱；DgD14基因能夠互補擬南芥突變體d14-1的表型；菊花莖段試驗表明,DgDl4基因能夠受到生長素的誘導,并且存在反饋調(diào)節(jié)；去頂能夠下調(diào)基因的表達,但這種作用可以被施加的外源生長素所恢復；菊花地上部和地下部DgD14基因都可以快速響應缺P處理,而在低N處理時芽和莖中的DgD14基因響應很平緩；低N處理中植株地上部P含量減少不明顯,地下部減少明顯；此外,缺P和低N處理降低了植株體內(nèi)的N含量,并且負向調(diào)控了植株生長：鮮重(FW)降低,側枝數(shù)減少,主根長度增加。菊花地上部的P含量與N元素不能直接誘導植株芽和莖內(nèi)DgDl4基因的表達有著密切的關系。上述結果表明,DgD14基因在調(diào)控菊花側枝發(fā)育方面起到了重要作用。2)為了分析SLs合成途徑D27基因在菊花側枝發(fā)育中的作用,同源克隆了菊花DgD27基因,并對其功能進行了分析。結果發(fā)現(xiàn),DgD27基因編碼一類新的含鐵蛋白；獲得了1580bp的啟動子序列；亞細胞定位表明,DgD27基因定位在葉綠體里；部位表達分析表明,DgD27基因在莖中表達最強,而在葉和葉柄表達最弱；DgD27基因能夠互補擬南芥突變體d27-1的表型；菊花莖段試驗表明,DgD27基因能夠受到生長素的誘導,并且存在反饋調(diào)節(jié)；噴施激素試驗表明,菊花DgD27基因在芽和莖內(nèi)能夠響應CKs和GA處理,而對IAA響應不顯著；暗處理試驗表明,暗處理負向調(diào)控植株生長,在芽內(nèi)降低了基因表達；去頂能夠下調(diào)基因的表達,但這種作用可以被施加的外源生長素所恢復；無論是地上部還是地下部DgD27基因都可以快速響應缺P處理,而在低N處理時芽、莖和根中的DgD27基因響應很平緩,芽中的DgBRCl基因響應很平緩,證明N元素沒有通過SLs途徑調(diào)控側枝發(fā)育。缺P和低N處理引起菊花響應的激素種類不同。在側芽里,缺P處理引起了IAA、ZR和ABA變化,低N則引起了IAA和ABA的變化,但兩種處理都沒有引起GA的變化。此外,將DgD27基因過表達轉入菊花中,初步得到了轉基因植株。上述結果表明,DgD27基因在能夠響應外界因素進而調(diào)控菊花側枝發(fā)育。綜上所述,DgD14基因和DgD27基因在菊花側枝發(fā)育起到了的重要作用,并且可以響應外界環(huán)境因素光、P元素、N元素等來調(diào)節(jié)菊花側枝發(fā)育。
【關鍵詞】：菊花 側枝 DgD14 DgD27 光 缺磷 低氮
【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】：2015
【分類號】：S682.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 英文縮寫符號及中英文對照表8-13
• 第一章 植物分枝影響因素文獻綜述13-29
• 1.1 環(huán)境因素14
• 1.2 植物激素14-21
• 1.2.1 生長素14-15
• 1.2.2 細胞分裂素15
• 1.2.3 獨腳金內(nèi)酯15-21
• 1.2.4 其他類激素21
• 1.3 SL和激素之間的互作21-23
• 1.3.1 生長素和細胞分裂素21
• 1.3.2 生長素和獨腳金內(nèi)酯21-22
• 1.3.3 獨腳金內(nèi)酯和細胞分裂素22-23
• 1.4 營養(yǎng)因素23-27
• 1.4.1 蔗糖24
• 1.4.2 磷元素24-27
• 1.4.3 氮元素27
• 1.5 菊花側枝研究進展27-28
• 1.6 本試驗目的和意義28-29
• 第二章 DgD14基因在菊花側枝發(fā)育中的功能分析29-55
• 2.1 引言29-30
• 2.2 材料與方法30-37
• 2.2.1 植物材料30
• 2.2.2 激素和抗生素配制30
• 2.2.3 目的基因DgD14的克隆30-31
• 2.2.4 啟動子克隆31-32
• 2.2.5 植物表達載體的構建32
• 2.2.6 煙草瞬時表達32
• 2.2.7 亞細胞定位32-33
• 2.2.8 擬南芥的遺傳轉化33
• 2.2.9 雙芽莖段系統(tǒng)處理33-34
• 2.2.10 激素處理34
• 2.2.11 去頂試驗和去頂施加NAA試驗34
• 2.2.12 熒光定量PCR分析(qRT-PCR)34-35
• 2.2.13 植株水培35-36
• 2.2.14 植株表型測定36
• 2.2.15 植物元素分析36
• 2.2.16 數(shù)據(jù)分析36
• 2.2.17 引物序列36-37
• 2.3 結果與分析37-52
• 2.3.1 DgD14基因的克隆37-39
• 2.3.2 DgD14基因的啟動子克隆39-40
• 2.3.3 DgD14基因的組織表達特異性40-41
• 2.3.4 DgD14基因的亞細胞定位41-42
• 2.3.5 DgD14基因的功能分析42-43
• 2.3.6 生長素對DgD14基因表達的誘導43
• 2.3.7 DgD14基因表達的反饋調(diào)節(jié)43-44
• 2.3.8 DgD14基因對噴施激素處理的響應44-46
• 2.3.9 DgD14基因對頂端優(yōu)勢的響應46-47
• 2.3.10 DgD14基因對缺P處理的響應47-49
• 2.3.11 DgD14基因對低N處理的響應49-50
• 2.3.12 植株體內(nèi)P含量對缺P和低N的響應50-52
• 2.4 討論52-55
• 第三章 DgD27基因在菊花側枝發(fā)育中的功能分析55-81
• 3.1 引言55-56
• 3.2 材料與方法56-59
• 3.2.1 植物材料56
• 3.2.2 激素和抗生素配制56
• 3.2.3 目的基因克隆56
• 3.2.4 啟動子克隆56
• 3.2.5 植物表達載體的構建56
• 3.2.6 煙草瞬時表達56
• 3.2.7 亞細胞定位56
• 3.2.8 擬南芥的遺傳轉化56-57
• 3.2.9 雙芽莖段系統(tǒng)處理57
• 3.2.10 激素處理57
• 3.2.11 光/暗處理57
• 3.2.12 去頂試驗和去頂施加NAA試驗57
• 3.2.13 熒光定量PCR分析(qRT-PCR)57
• 3.2.14 植株水培57
• 3.2.15 植株激素含量測定57
• 3.2.16 植物轉基因研究57-58
• 3.2.17 數(shù)據(jù)分析58
• 3.2.18 引物序列58-59
• 3.3 結果與分析59-78
• 3.3.1 DgD27基因的克隆59-61
• 3.3.2 DgD27基因的啟動子克隆61-62
• 3.3.3 DgD27基因的組織表達特異性62-63
• 3.3.4 DgD27基因的亞細胞定位63-64
• 3.3.5 DgD27基因的功能分析64-65
• 3.3.6 生長素對DgD27基因表達的誘導65
• 3.3.7 DgD27基因表達的反饋調(diào)節(jié)65-66
• 3.3.8 DgD27基因對細胞分裂素處理的響應66-67
• 3.3.9 DgD27基因對噴施激素處理的響應67-68
• 3.3.10 DgD27基因對光處理的響應68-70
• 3.3.11 DgD27基因對頂端優(yōu)勢的響應70-71
• 3.3.12 DgD27基因對缺P處理的響應71-73
• 3.3.13 DgD27基因對低N處理的響應73-74
• 3.3.14 DgBRC1基因對低N處理的響應74-75
• 3.3.15 缺P和低N處理下的植株激素變化75-76
• 3.3.16 菊花過表達DgD27基因76-78
• 3.4 討論78-81
• 第四章 結論81-82
• 參考文獻82-91
• 致謝91-93
• 個人簡介93

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本文編號：716348