本文關(guān)鍵詞：DgD14和DgD27基因?qū)栈▊?cè)枝發(fā)育的調(diào)控

  更多相關(guān)文章： 菊花 側(cè)枝 DgD14 DgD27 光 缺磷 低氮

【摘要】：側(cè)枝在植物形態(tài)建成中發(fā)揮了重要的作用,并且可以對(duì)外界環(huán)境脅迫作出迅速響應(yīng)。生長(zhǎng)素和獨(dú)腳金內(nèi)酯(SLs)抑制側(cè)枝發(fā)育,細(xì)胞分裂素(CKs)促進(jìn)側(cè)枝發(fā)育,三者相互作用形成一個(gè)反饋平衡網(wǎng)來調(diào)節(jié)側(cè)枝發(fā)育。SLs可以響應(yīng)外界環(huán)境因素比如缺磷(P)和低氮(N),進(jìn)而調(diào)節(jié)側(cè)枝發(fā)育和形態(tài)建成。近幾年來,我們對(duì)菊花SLs途徑進(jìn)行了初步研究,但是,SLs途徑調(diào)控菊花側(cè)枝發(fā)育,以及如何響應(yīng)外界環(huán)境因素尤其是元素缺失來調(diào)控側(cè)枝發(fā)育的機(jī)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(cè)枝發(fā)育中的作用,以及如何響應(yīng)外界環(huán)境因素來調(diào)節(jié)側(cè)枝發(fā)育。主要研究結(jié)果如下：1)為了分析SLs信號(hào)途徑D14基因在菊花側(cè)枝發(fā)育中的作用,同源克隆了菊花DgDl4基因,并對(duì)其功能進(jìn)行了分析。結(jié)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(dòng)子序列,包含ABA和GA響應(yīng)元件；亞細(xì)胞定位表明,DgD14基因定位在細(xì)胞核里；部位表達(dá)分析表明,DgD14基因在莖中表達(dá)最強(qiáng),而在根中表達(dá)最弱；DgD14基因能夠互補(bǔ)擬南芥突變體d14-1的表型；菊花莖段試驗(yàn)表明,DgDl4基因能夠受到生長(zhǎng)素的誘導(dǎo),并且存在反饋調(diào)節(jié)；去頂能夠下調(diào)基因的表達(dá),但這種作用可以被施加的外源生長(zhǎng)素所恢復(fù)；菊花地上部和地下部DgD14基因都可以快速響應(yīng)缺P處理,而在低N處理時(shí)芽和莖中的DgD14基因響應(yīng)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(fù)向調(diào)控了植株生長(zhǎng)：鮮重(FW)降低,側(cè)枝數(shù)減少,主根長(zhǎng)度增加。菊花地上部的P含量與N元素不能直接誘導(dǎo)植株芽和莖內(nèi)DgDl4基因的表達(dá)有著密切的關(guān)系。上述結(jié)果表明,DgD14基因在調(diào)控菊花側(cè)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(cè)枝發(fā)育中的作用,同源克隆了菊花DgD27基因,并對(duì)其功能進(jìn)行了分析。結(jié)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(dòng)子序列；亞細(xì)胞定位表明,DgD27基因定位在葉綠體里；部位表達(dá)分析表明,DgD27基因在莖中表達(dá)最強(qiáng),而在葉和葉柄表達(dá)最弱；DgD27基因能夠互補(bǔ)擬南芥突變體d27-1的表型；菊花莖段試驗(yàn)表明,DgD27基因能夠受到生長(zhǎng)素的誘導(dǎo),并且存在反饋調(diào)節(jié)；噴施激素試驗(yàn)表明,菊花DgD27基因在芽和莖內(nèi)能夠響應(yīng)CKs和GA處理,而對(duì)IAA響應(yīng)不顯著；暗處理試驗(yàn)表明,暗處理負(fù)向調(diào)控植株生長(zhǎng),在芽?jī)?nèi)降低了基因表達(dá)；去頂能夠下調(diào)基因的表達(dá),但這種作用可以被施加的外源生長(zhǎng)素所恢復(fù)；無論是地上部還是地下部DgD27基因都可以快速響應(yīng)缺P處理,而在低N處理時(shí)芽、莖和根中的DgD27基因響應(yīng)很平緩,芽中的DgBRCl基因響應(yīng)很平緩,證明N元素沒有通過SLs途徑調(diào)控側(cè)枝發(fā)育。缺P和低N處理引起菊花響應(yīng)的激素種類不同。在側(cè)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(dá)轉(zhuǎn)入菊花中,初步得到了轉(zhuǎn)基因植株。上述結(jié)果表明,DgD27基因在能夠響應(yīng)外界因素進(jìn)而調(diào)控菊花側(cè)枝發(fā)育。綜上所述,DgD14基因和DgD27基因在菊花側(cè)枝發(fā)育起到了的重要作用,并且可以響應(yīng)外界環(huán)境因素光、P元素、N元素等來調(diào)節(jié)菊花側(cè)枝發(fā)育。
【關(guān)鍵詞】：菊花 側(cè)枝 DgD14 DgD27 光 缺磷 低氮
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S682.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 英文縮寫符號(hào)及中英文對(duì)照表8-13
• 第一章 植物分枝影響因素文獻(xiàn)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(zhǎng)素14-15
• 1.2.2 細(xì)胞分裂素15
• 1.2.3 獨(dú)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素21
• 1.3.2 生長(zhǎng)素和獨(dú)腳金內(nèi)酯21-22
• 1.3.3 獨(dú)腳金內(nèi)酯和細(xì)胞分裂素22-23
• 1.4 營(yíng)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(cè)枝研究進(jìn)展27-28
• 1.6 本試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x28-29
• 第二章 DgD14基因在菊花側(cè)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(dòng)子克隆31-32
• 2.2.5 植物表達(dá)載體的構(gòu)建32
• 2.2.6 煙草瞬時(shí)表達(dá)32
• 2.2.7 亞細(xì)胞定位32-33
• 2.2.8 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)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(yàn)和去頂施加NAA試驗(yàn)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(cè)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(jié)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(dòng)子克隆39-40
• 2.3.3 DgD14基因的組織表達(dá)特異性40-41
• 2.3.4 DgD14基因的亞細(xì)胞定位41-42
• 2.3.5 DgD14基因的功能分析42-43
• 2.3.6 生長(zhǎng)素對(duì)DgD14基因表達(dá)的誘導(dǎo)43
• 2.3.7 DgD14基因表達(dá)的反饋調(diào)節(jié)43-44
• 2.3.8 DgD14基因?qū)娛┘に靥幚淼捻憫?yīng)44-46
• 2.3.9 DgD14基因?qū)敹藘?yōu)勢(shì)的響應(yīng)46-47
• 2.3.10 DgD14基因?qū)θ盤處理的響應(yīng)47-49
• 2.3.11 DgD14基因?qū)Φ蚇處理的響應(yīng)49-50
• 2.3.12 植株體內(nèi)P含量對(duì)缺P和低N的響應(yīng)50-52
• 2.4 討論52-55
• 第三章 DgD27基因在菊花側(cè)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(dòng)子克隆56
• 3.2.5 植物表達(dá)載體的構(gòu)建56
• 3.2.6 煙草瞬時(shí)表達(dá)56
• 3.2.7 亞細(xì)胞定位56
• 3.2.8 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)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(yàn)和去頂施加NAA試驗(yàn)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(cè)定57
• 3.2.16 植物轉(zhuǎn)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(jié)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(dòng)子克隆61-62
• 3.3.3 DgD27基因的組織表達(dá)特異性62-63
• 3.3.4 DgD27基因的亞細(xì)胞定位63-64
• 3.3.5 DgD27基因的功能分析64-65
• 3.3.6 生長(zhǎng)素對(duì)DgD27基因表達(dá)的誘導(dǎo)65
• 3.3.7 DgD27基因表達(dá)的反饋調(diào)節(jié)65-66
• 3.3.8 DgD27基因?qū)?xì)胞分裂素處理的響應(yīng)66-67
• 3.3.9 DgD27基因?qū)娛┘に靥幚淼捻憫?yīng)67-68
• 3.3.10 DgD27基因?qū)馓幚淼捻憫?yīng)68-70
• 3.3.11 DgD27基因?qū)敹藘?yōu)勢(shì)的響應(yīng)70-71
• 3.3.12 DgD27基因?qū)θ盤處理的響應(yīng)71-73
• 3.3.13 DgD27基因?qū)Φ蚇處理的響應(yīng)73-74
• 3.3.14 DgBRC1基因?qū)Φ蚇處理的響應(yīng)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(dá)DgD27基因76-78
• 3.4 討論78-81
• 第四章 結(jié)論81-82
• 參考文獻(xiàn)82-91
• 致謝91-93
• 個(gè)人簡(jiǎn)介93

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本文編號(hào)：716348