調(diào)控番茄種子休眠的SlMAPK11基因功能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-08 10:02
本文選題:番茄 + 種子休眠 ; 參考:《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:種子休眠是植物種子發(fā)育學(xué)的重要組成部分,休眠程度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)對(duì)種子發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不利的影響,因此研究種子休眠的調(diào)控機(jī)理具有重要的理論和生產(chǎn)實(shí)踐意義。番茄是一種廣泛種植的蔬菜作物,其果實(shí)經(jīng)歷從野生型醋栗番茄到櫻桃番茄再到栽培型大果番茄的兩次進(jìn)化過(guò)程,擁有豐富的種質(zhì)資源,是植物生物學(xué)基礎(chǔ)研究的良好材料。我們對(duì)255份番茄種質(zhì)材料進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了3份具有種子休眠的番茄材料(TS34、TS223、TS302),且4℃低溫能夠打破TS34種子的休眠;對(duì)這255份番茄材料進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析挖掘到一個(gè)調(diào)控番茄種子休眠的關(guān)鍵基因Sl MAPK11,通過(guò)轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證該基因的功能,主要結(jié)果如下:1.番茄種質(zhì)材料的種子休眠的表型鑒定結(jié)果顯示:TS34,TS223,TS302等3份材料具有種子休眠的特性。2.番茄種子休眠性狀的GWAS:分析發(fā)現(xiàn)與種子休眠顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)位于Sl MAPK11基因的內(nèi)含子區(qū)。Sl MAPK11屬于組成型表達(dá)基因,相比其他組織,Sl MAPK11在番茄花蕾中表達(dá)量最高;在種子中,Sl MAPK11在休眠材料TS34中的表達(dá)量顯著高于常規(guī)材料A57、TS74。3.轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證表明:Sl MAPK11基因超量表達(dá)系種子發(fā)芽率降低,而該基因的干涉表達(dá)系種子發(fā)芽率升高,顯示出Sl MAPK11影響番茄種子休眠。4.酵母雙雜結(jié)果顯示:從酵母釣庫(kù)找到一個(gè)與ABA響應(yīng)、種子發(fā)育和休眠相關(guān)基因SNF1,酵母點(diǎn)對(duì)點(diǎn)驗(yàn)證MAPK11與SNF1蛋白互作。5.外源施加ABA處理實(shí)驗(yàn)表明:Sl MAPK11超量表達(dá)系相比A57對(duì)外源ABA的處理更敏感。Sl MAPK11基因超量表達(dá)引起ABA正調(diào)控基因(ABI5)表達(dá)升高和ABA分解基因(Sl CYP707A1、Sl CYP707A3)表達(dá)的降低;相反地,Sl MAPK11基因干涉表達(dá)引起ABA正調(diào)控基因(ABI5)表達(dá)降低和ABA分解基因表達(dá)的升高。6.低溫下(4℃低溫處理后),番茄種質(zhì)TS34種子中ABA降解途徑中的基因(Sl CYP707A2、Sl CYP707A3、Sl C YP707A4)表達(dá)升高,而合成途徑中的基因(Sl NCED3)表達(dá)降低。
[Abstract]:Seed dormancy is an important part of plant seed development. Too low or too high dormancy will bring adverse effects on seed development and agricultural production. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the regulation mechanism of seed dormancy. Tomato is a widely grown vegetable crop. Its fruit has experienced two evolutionary processes from wild gooseberry tomato to cherry tomato to cultivated large fruit tomato. It has abundant germplasm resources and is a good material for the basic research of plant biology. In the experiment of seed germination of 255 tomato germplasm materials, we found that 3 tomato cultivars with seed dormancy (TS34S223TS302) could break the dormancy of TS34 seeds at 4 鈩,
本文編號(hào):1995423
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