甘藍(lán)TT8及WD40轉(zhuǎn)錄因子影響花青素合成及開花時(shí)間的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 15:03
花青素是自然界中廣泛存在于植物中的一類水溶性天然色素,屬于類黃酮化合物。研究顯示花青素的生物合成途徑基因主要受MYB、bHLH、WD40三類轉(zhuǎn)錄因子及其轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的調(diào)控。甘藍(lán)是一種重要的十字花科蔬菜植物,常見有紫球甘藍(lán)和綠球甘藍(lán)兩種類型,紫球甘藍(lán)能自然積累花青素而綠球甘藍(lán)一般在缺肥、低溫等逆境條件脅迫下會(huì)大量積累花青素。bHLH、WD40轉(zhuǎn)錄因子在大量的植物中被認(rèn)為參與了包括花青素的生物合成以及種子種皮色素積累,而這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子在綠球甘藍(lán)中如何調(diào)控花青素合成的機(jī)制研究較少。另外,針對bHLH、WD40轉(zhuǎn)錄因子是否影響植物開花時(shí)間的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)將甘藍(lán)中WD40及TT8轉(zhuǎn)錄因子融合到EAR基序抑制域(SRDX),構(gòu)建pCABarTT8ER、pCABarWD40ER、pCABarTT8-WD40ER表達(dá)載體轉(zhuǎn)化甘藍(lán),研究了甘藍(lán)TT8、WD40轉(zhuǎn)錄因子在植株中花青素積累以及開花調(diào)控途徑中的功能。本試驗(yàn)中獲得的主要結(jié)果如下:1、pCABarTT8ER、pCABar WD40ER、pCABarTT8-WD40ER轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)植株的獲得通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法分別將植物表達(dá)載體pCABarTT8ER...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
花青素合成途徑Fig.1-1Thepathwayofanthocyaninsynthesis
第 1 章 文獻(xiàn)綜述GA 途徑與自主途徑則需要內(nèi)在因子的參與[89]。這些調(diào)控途徑不是孤立的,而是通過外在環(huán)境條件與植物內(nèi)在生理?xiàng)l件的變化,控制這些開花途徑共同調(diào)控的整合因子的表達(dá),激活或者抑制其下游開花相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá),從而讓植物適應(yīng)外在條件和自身?xiàng)l件的變化,最大程度來優(yōu)化植株生長與發(fā)育的需求。通過這些途徑最后都匯集到相同的下游基因表達(dá)(如 SOC1、LFY、FT 等),從而促進(jìn)植物開花。在擬南芥中各開花途徑的相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的關(guān)系如圖 1-2 所示[90]。
研究 TT8 及 WD40 轉(zhuǎn)錄因子對甘藍(lán)種皮顏色、葉片顏色及非生物脅迫下花青素積累的影響,進(jìn)一步探究其對花青素合成途徑中相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。此外也深入分析了 TT8 及 WD40 基因在甘藍(lán)開花時(shí)間中發(fā)揮的作用。此研究有利于進(jìn)一步了解TT8及WD40基因在花色素積累中的分子機(jī)理,對甘藍(lán)育種工作具有重要意義。2.2 研究思路與技術(shù)路線此試驗(yàn)的研究思路主要是通過 TT8、WD40 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合嵌合抑制沉默技術(shù)(CRES-T)構(gòu)建植物表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化甘藍(lán)自交不親和材料。對獲得的三種轉(zhuǎn)基因植株分別進(jìn)行表型觀察,進(jìn)一步對葉片中與花青素合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因進(jìn)行定量表達(dá)分析,對 TT8-WD40ER 轉(zhuǎn)基因植株的種子進(jìn)行表型觀察并進(jìn)行與花青素積累相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量表達(dá)分析。此外對 TT8-WD40ER T1代植株進(jìn)行底磷、低溫脅迫處理至與對照有表型差異后進(jìn)行進(jìn)一步的與花青素代謝相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量表達(dá)分析。在發(fā)現(xiàn) TT8、WD40 雙顯性抑制后導(dǎo)致甘藍(lán)早花現(xiàn)象后,進(jìn)一步分別針對 TT8ER、WD40ER、TT8-WD40ER 轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了與甘藍(lán)開花早晚相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量分析。具體技術(shù)路線如圖所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MicroRNA828負(fù)調(diào)控缺磷脅迫誘導(dǎo)的番茄花青素生物合成[J]. 賈小云,劉慧,沈潔,李芳,丁娜,孫巖,高昌勇,李潤植. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(15)
[2]植物花青素合成代謝途徑及其分子調(diào)控[J]. 賈趙東,馬佩勇,邊小峰,楊清,郭小丁,謝一芝. 西北植物學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]花青苷生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 劉曉芬,李方,殷學(xué)仁,徐昌杰,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]蒺藜苜蓿低溫脅迫響應(yīng)基因MtbHLH-1的克隆及功能分析[J]. 李宇偉,連瑞麗,王新民. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(16)
[5]紫菜薹花青素合成酶基因BcANS的克隆、表達(dá)與序列分析[J]. 蔣明,陳孝賞,李金枝. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2011(04)
[6]植物花青素生物合成相關(guān)基因的研究及應(yīng)用[J]. 石少川,高亦珂,張秀海,孫佳琦,趙伶俐,王葉. 植物研究. 2011(05)
[7]環(huán)境因子調(diào)控植物花青素苷合成及呈色的機(jī)理[J]. 胡可,韓科廳,戴思蘭. 植物學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]光周期誘導(dǎo)植物成花的分子調(diào)控機(jī)制[J]. 田素波,郭春曉,鄭成淑. 園藝學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]植物轉(zhuǎn)錄抑制子的結(jié)構(gòu)特征及其作用機(jī)理[J]. 杜娟,柴友榮. 植物學(xué)通報(bào). 2008(03)
[10]高等植物開花誘導(dǎo)研究進(jìn)展[J]. 孫昌輝,鄧曉建,方軍,儲(chǔ)成才. 遺傳. 2007(10)
博士論文
[1]蘋果bHLH轉(zhuǎn)錄因子MdTTL1對低溫誘導(dǎo)花青苷合成和果實(shí)著色的多途徑調(diào)控[D]. 謝興斌.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]棉花GhWD40基因的克隆及功能驗(yàn)證[D]. 李潔.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]擬南芥WD-40重復(fù)蛋白AtARCA和AtAGB1對干旱脅迫信號響應(yīng)機(jī)理的研究[D]. 閆誠.揚(yáng)州大學(xué) 2005
本文編號:3317778
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
花青素合成途徑Fig.1-1Thepathwayofanthocyaninsynthesis
第 1 章 文獻(xiàn)綜述GA 途徑與自主途徑則需要內(nèi)在因子的參與[89]。這些調(diào)控途徑不是孤立的,而是通過外在環(huán)境條件與植物內(nèi)在生理?xiàng)l件的變化,控制這些開花途徑共同調(diào)控的整合因子的表達(dá),激活或者抑制其下游開花相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá),從而讓植物適應(yīng)外在條件和自身?xiàng)l件的變化,最大程度來優(yōu)化植株生長與發(fā)育的需求。通過這些途徑最后都匯集到相同的下游基因表達(dá)(如 SOC1、LFY、FT 等),從而促進(jìn)植物開花。在擬南芥中各開花途徑的相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的關(guān)系如圖 1-2 所示[90]。
研究 TT8 及 WD40 轉(zhuǎn)錄因子對甘藍(lán)種皮顏色、葉片顏色及非生物脅迫下花青素積累的影響,進(jìn)一步探究其對花青素合成途徑中相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。此外也深入分析了 TT8 及 WD40 基因在甘藍(lán)開花時(shí)間中發(fā)揮的作用。此研究有利于進(jìn)一步了解TT8及WD40基因在花色素積累中的分子機(jī)理,對甘藍(lán)育種工作具有重要意義。2.2 研究思路與技術(shù)路線此試驗(yàn)的研究思路主要是通過 TT8、WD40 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合嵌合抑制沉默技術(shù)(CRES-T)構(gòu)建植物表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化甘藍(lán)自交不親和材料。對獲得的三種轉(zhuǎn)基因植株分別進(jìn)行表型觀察,進(jìn)一步對葉片中與花青素合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因進(jìn)行定量表達(dá)分析,對 TT8-WD40ER 轉(zhuǎn)基因植株的種子進(jìn)行表型觀察并進(jìn)行與花青素積累相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量表達(dá)分析。此外對 TT8-WD40ER T1代植株進(jìn)行底磷、低溫脅迫處理至與對照有表型差異后進(jìn)行進(jìn)一步的與花青素代謝相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量表達(dá)分析。在發(fā)現(xiàn) TT8、WD40 雙顯性抑制后導(dǎo)致甘藍(lán)早花現(xiàn)象后,進(jìn)一步分別針對 TT8ER、WD40ER、TT8-WD40ER 轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了與甘藍(lán)開花早晚相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的定量分析。具體技術(shù)路線如圖所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MicroRNA828負(fù)調(diào)控缺磷脅迫誘導(dǎo)的番茄花青素生物合成[J]. 賈小云,劉慧,沈潔,李芳,丁娜,孫巖,高昌勇,李潤植. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(15)
[2]植物花青素合成代謝途徑及其分子調(diào)控[J]. 賈趙東,馬佩勇,邊小峰,楊清,郭小丁,謝一芝. 西北植物學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]花青苷生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 劉曉芬,李方,殷學(xué)仁,徐昌杰,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]蒺藜苜蓿低溫脅迫響應(yīng)基因MtbHLH-1的克隆及功能分析[J]. 李宇偉,連瑞麗,王新民. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(16)
[5]紫菜薹花青素合成酶基因BcANS的克隆、表達(dá)與序列分析[J]. 蔣明,陳孝賞,李金枝. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2011(04)
[6]植物花青素生物合成相關(guān)基因的研究及應(yīng)用[J]. 石少川,高亦珂,張秀海,孫佳琦,趙伶俐,王葉. 植物研究. 2011(05)
[7]環(huán)境因子調(diào)控植物花青素苷合成及呈色的機(jī)理[J]. 胡可,韓科廳,戴思蘭. 植物學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]光周期誘導(dǎo)植物成花的分子調(diào)控機(jī)制[J]. 田素波,郭春曉,鄭成淑. 園藝學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]植物轉(zhuǎn)錄抑制子的結(jié)構(gòu)特征及其作用機(jī)理[J]. 杜娟,柴友榮. 植物學(xué)通報(bào). 2008(03)
[10]高等植物開花誘導(dǎo)研究進(jìn)展[J]. 孫昌輝,鄧曉建,方軍,儲(chǔ)成才. 遺傳. 2007(10)
博士論文
[1]蘋果bHLH轉(zhuǎn)錄因子MdTTL1對低溫誘導(dǎo)花青苷合成和果實(shí)著色的多途徑調(diào)控[D]. 謝興斌.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]棉花GhWD40基因的克隆及功能驗(yàn)證[D]. 李潔.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]擬南芥WD-40重復(fù)蛋白AtARCA和AtAGB1對干旱脅迫信號響應(yīng)機(jī)理的研究[D]. 閆誠.揚(yáng)州大學(xué) 2005
本文編號:3317778
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