發(fā)布時間：2021-03-30 03:17

　　番茄（Solanum lycopersicum）是我國重要的設(shè)施蔬菜作物之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于多種因素的影響,會出現(xiàn)異常的落花和落果,直接影響作物的產(chǎn)量,損害種植者的經(jīng)濟收益,只有弄清楚影響番茄花器官脫落的機理,才能有效的防治落花落果。植物干細(xì)胞決定基因WUSCHEL（WUS）在其整個生長和發(fā)育的過程中起到關(guān)鍵作用,相關(guān)報道中已顯示番茄SlWUS基因在花柄離區(qū)中特異表達(dá),但其作用不清楚。本研究通過研究SlWUS基因在番茄花柄脫落過程中的作用以及其影響的下游基因,初步明確SlWUS參與了番茄花柄脫落進(jìn)程,試驗結(jié)果如下:1.表達(dá)分析顯示SlWUS基因只在離區(qū)表達(dá),在遠(yuǎn)軸端和近軸端幾乎不表達(dá)。2.去花誘導(dǎo)番茄花柄脫落后,SlWUS基因表達(dá)迅速下降,并在處理后4小時檢測不到表達(dá)量。而利用生長素和1-MCP延緩脫落可以維持SlWUS的表達(dá)量。3.SlWUS過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株延緩花柄脫落,通過瞬時沉默技術(shù)下調(diào)SlWUS表達(dá)加速花柄脫落,表明SlWUS是番茄花柄脫落的負(fù)調(diào)節(jié)因子。4.為了進(jìn)一步探索SlWUS基因的下游基因,通過轉(zhuǎn)錄組分析,篩選出顯著下調(diào)基因Solyc09g020190.2.1和顯著上調(diào)... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脫落的四個階段Figure1Fourphasesofabscission

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7知和傳導(dǎo)，三種受體形式分別是CLV1、CLV2-CRN和BAM-RPK2（Jeongetal.,1999;Ogawaetal.,2008;Bleckmannetal.,2010;Kinoshita,2010;Nimchuk,2017）。通過這些受體復(fù)合物，將CLV3傳遞到RZ，抑制WUS基因的表達(dá)，使WUS保持適當(dāng)?shù)乃�，并且穩(wěn)定在OC，WUS正調(diào)節(jié)CLV3表達(dá)，而CLV3抑制WUS表達(dá)，CLV3與WUS之間的這種相互作用，是SAM得以維持的關(guān)鍵（Brandetal.,2000;Schoofetal.,2000）（圖2）。圖2CLV3-WUS信號通路Figure2CLV3-WUSsignalpathway1.2.3WUS基因在脫落中的研究脫落的本質(zhì)就是一個細(xì)胞分離的過程，所以深刻理解其他形式的細(xì)胞分離過程，也有助于理解脫落（Meyerowitz,1997）。有研究顯示W(wǎng)US與一些依賴細(xì)胞分離的發(fā)育過程相關(guān)，花藥開裂是另一種形式的細(xì)胞分離，脫落與花藥開裂的過程是十分相似的，花藥裂口，類似于AZ細(xì)胞，具有部分分生組織功能。WUS基因在擬南芥花藥發(fā)育早期裂口細(xì)胞中表達(dá)，在花藥開裂和花粉釋放過程起作用，wus突變體中，花藥受損、花粉無法釋放（Deyhleetal.,2007）。WUS基因在脫落發(fā)生的特定區(qū)域-離區(qū)細(xì)胞中特異上調(diào)表達(dá)，表明WUS可能參與花柄離區(qū)發(fā)育，并在脫落過程中起作用（Kwon,2005;王翔,2008）。1.3研究目的與意義番茄落花和落果是限制番茄產(chǎn)量的原因之一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對脫落的研究也逐漸從生理層面轉(zhuǎn)向了分子層面。轉(zhuǎn)錄因子WUSCHEL因其在植物干細(xì)胞分裂分化中的獨特意義，已經(jīng)成為植物分子生物學(xué)研究的熱點，但在番茄花柄脫落中的研究中還鮮有報道。因此，本研究分析了番茄SlWUS基因在番茄花柄脫落的不同階段離區(qū)中的表達(dá)模式，克隆了番茄中的SlWUS基因，并獲得SlWUS基因的過表達(dá)植株和瞬時沉默植株，分析SlWUS在番茄花柄脫落過程中的功能，并通過轉(zhuǎn)錄組測序和差異

3結(jié)果與分析183結(jié)果與分析3.1SlWUS在番茄花柄脫落過程中的表達(dá)特征提取日光溫室種植的‘遼園多麗’番茄花柄離區(qū)（Abiscissionzone）、近軸端（Proximalregion）和遠(yuǎn)軸端（Distalregion）的RNA，反轉(zhuǎn)錄形成cDNA，以SlActin為內(nèi)參基因，qRT-PCR對SlWUS基因進(jìn)行組織特異性表達(dá)分析，試驗結(jié)果如圖3所示，SlWUS基因主要在離區(qū)中表達(dá)，而在近軸端和遠(yuǎn)軸端區(qū)域中幾乎不表達(dá)，隨著脫落過程的不斷推進(jìn)，SlWUS基因的表達(dá)迅速下降，并且在離體4h后幾乎檢測不到基因表達(dá)。圖3花柄不同區(qū)域SlWUS表達(dá)分析Figure3AnalysisofSlWUSexpressionindifferentregionsofflowerpedicel為了進(jìn)一步驗證SlWUS基因在脫落過程中的表達(dá)模式，本研究中設(shè)計了2種延緩花柄脫落的實驗，分別是IAA處理和1-MCP處理，同樣收集了不同時期的花柄離區(qū)樣品，定量分析SlWUS基因在脫落的不同時期的基因表達(dá)水平變化，結(jié)果如圖4所示：與正常處理的AZ相比，IAA處理后的SlWUS基因表達(dá)在去花誘導(dǎo)的前期下降較緩，之后表達(dá)量又有所回升；1-MCP處理后的SlWUS基因表達(dá)在前期穩(wěn)定的下降，之后趨于穩(wěn)定，并保持在一定的水平。3種處理中SlWUS基因表達(dá)都表現(xiàn)下降的趨勢，但在延緩脫落的處理中，SlWUS的表達(dá)被維持。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擬南芥莖尖干細(xì)胞調(diào)控機制的研究進(jìn)展[J]. 崔玉超,陳亮.  廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[2]WOX蛋白家族調(diào)控干細(xì)胞發(fā)育分子機制的研究進(jìn)展[J]. 于燕杰,張大兵,袁政.  植物學(xué)報. 2016(04)
[3]番茄WOX轉(zhuǎn)錄因子家族的鑒定及其進(jìn)化、表達(dá)分析[J]. 李曉旭,劉成,李偉,張增林,高曉明,周慧,郭永峰.  遺傳. 2016(05)
[4]植物器官脫落相關(guān)激素和酶的研究進(jìn)展[J]. 高欣欣,劉少春,張躍彬,鄧軍,樊仙,夏紅明,刀靜梅.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2013(33)
[5]Characterization of Tomato Transcription Factor WUSCHEL and Functional Study in Arabidopsis[J]. WANG Xiang1, 2, WANG Xin-guo1, REN Jiang-ping1, MA Ying1 and YIN Jun1 1 National Center for Wheat Research, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, P.R.China 2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, P.R.China.  Journal of Integrative Agriculture. 2012(08)
[6]園藝植物器官脫落研究進(jìn)展[J]. 齊明芳,許濤,郭泳,李天來.  沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(06)
[7]植物器官脫落分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王翔,陳曉博,李愛麗,毛龍.  作物學(xué)報. 2009(03)
[8]園藝作物器官脫落相關(guān)酶的研究進(jìn)展[J]. 齊明芳,李天來,許濤,曹霞.  北方園藝. 2007(06)
[9]植物干細(xì)胞決定基因WUS的研究進(jìn)展[J]. 徐云遠(yuǎn),種康.  植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報. 2005(05)
[10]乙烯處理對番茄離體小花柄脫落的影響[J]. 王彥昌,李天來,侯建平.  園藝學(xué)報. 2003(05)

博士論文
[1]番茄花柄離區(qū)發(fā)育的分子生物學(xué)研究[D]. 王翔.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008

碩士論文
[1]小麥WOX基因家族的全基因組分析及TaWUS的功能研究[D]. 李仲卿.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]陸地棉WUSCHEL基因的克隆與功能驗證[D]. 肖艷青.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018



本文編號：3108750