不定根的產(chǎn)生是林木扦插成活的必要階段。在較短時間內(nèi)形成足量的不定根是決定插穗成活和此后苗木長勢的重要因素。然而目前針對林木不定根發(fā)生機理的研究較少。前人研究發(fā)現(xiàn),維管束及其周圍的多種類型細胞都有可能是不定根發(fā)生的起源,而生長素在這個過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。本研究利用形成層區(qū)域特異表達的啟動子pLMX5驅(qū)動生長素合成關(guān)鍵酶基因PtYUCCA4轉(zhuǎn)化84K楊,獲得pLMX5:PtYUCCA4轉(zhuǎn)基因株系,對不定根發(fā)生情況及機理進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),pLMX5:PtYUCCA4轉(zhuǎn)基因株系與轉(zhuǎn)化空載體的對照相比地上部分的生長發(fā)育并未表現(xiàn)出明顯不同,但根系更為發(fā)達。進一步的分析發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因株系發(fā)生不定根需要的時間明顯短于對照。qRT-PCR結(jié)果顯示,與對照相比轉(zhuǎn)基因株系PtYUCCA4表達水平顯著上升,說明上述表型是PtYUCCA4表達上調(diào)造成的。為了探明pLMX5:PtYUCCA4轉(zhuǎn)基因株系不定根發(fā)生受到促進的機理,我們對處在不同發(fā)育階段莖節(jié)間的結(jié)構(gòu)進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同發(fā)育時期木質(zhì)部和韌皮部的寬度在轉(zhuǎn)基因植株和對照植株之間差異并不顯著;而次生生長開始后,轉(zhuǎn)基因植株形成層區(qū)域?qū)挾群图毎麑訑?shù)... 

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
符號說明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 生長素
        1.1.1 生長素的生物合成
            1.1.1.1 IPA途徑
            1.1.1.2 IAM途徑
            1.1.1.3 TAM途徑
            1.1.1.4 IAOx途徑
            1.1.1.5 非色氨酸依賴途徑
        1.1.2 YUCCA家族基因研究現(xiàn)狀
        1.1.3 生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑
            1.1.3.1 TIR1/AFB生長素信號通路
            1.1.3.2 ABP1生長素信號通路
    1.2 林木不定根發(fā)生
        1.2.1 直接DNRR的過程及其機制
            1.2.1.1 早期信號轉(zhuǎn)導(dǎo)階段
            1.2.1.2 生長素積累階段
            1.2.1.3 細胞命運轉(zhuǎn)換階段
        1.2.2 間接DNRR的過程及其機制
            1.2.2.1 愈傷組織形成機制
            1.2.2.2 從愈傷組織中生成不定根的機制
    1.3 維管形成層
        1.3.1 維管形成層生成的分子機制
        1.3.2 維管形成層干細胞維持的分子機制
        1.3.3 LMX5啟動子
    1.4 研究目的與意義
2 材料方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株與載體
        2.1.3 實驗試劑
        2.1.4 引物設(shè)計
    2.2 實驗方法
        2.2.1 CTAB法提取植物RNA
        2.2.2 RNA反轉(zhuǎn)錄
        2.2.3 目的基因擴增
        2.2.4 目的基因回收
        2.2.5 目的基因連接克隆載體
        2.2.6 大腸桿菌轉(zhuǎn)化
        2.2.7 菌株篩選
        2.2.8 質(zhì)粒提取
        2.2.9 質(zhì)粒酶切與鏈接
        2.2.10 凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
        2.2.11 農(nóng)桿菌侵染楊樹
        2.2.12 CTAB法提取植物總DNA
        2.2.13 轉(zhuǎn)錄組測序
        2.2.14 實時熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)
3 結(jié)果與分析
    3.1 pLMX5:PtYUCCA4 轉(zhuǎn)基因株系的獲得和表型分析
    3.2 轉(zhuǎn)錄組分析
        3.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序質(zhì)量分析
            3.2.1.1 測序基因覆蓋度分析
            3.2.1.2 reads相關(guān)性檢測
        3.2.2 差異基因的鑒定與分析
            3.2.2.1 處理前的轉(zhuǎn)基因組(M)與對照組(CK)之間的差異基因分析
            3.2.2.2 處理后的轉(zhuǎn)基因組(TM)與對照組(TCK)之間的差異基因分析
            3.2.2.3 處理后的轉(zhuǎn)基因組(TM)與處理前的轉(zhuǎn)基因組(M)之間的差異基因分析
            3.2.2.4 處理后的轉(zhuǎn)基因組(TCK)與處理前的轉(zhuǎn)基因組(CK)之間的差異基因分析
    3.3 顯著差異基因功能分析
        3.3.1 處理前后轉(zhuǎn)基因株系和對照株系中均呈現(xiàn)的差異表達基因分析
        3.3.2 處理前后轉(zhuǎn)基因株系特有的差異基因分析
        3.3.3 處理前后對照株系特有的差異基因分析
        3.3.4 轉(zhuǎn)基因株系與對照株系之間的差異基因功能分析
            3.3.4.1 Potri.001G019700與Potri.011G083900 的分析
            3.3.4.2 Potri.001G449400 的分析
            3.3.4.3 Potri.004G229000 的分析
        3.3.5 pLMX5:PtYUCCA4 導(dǎo)入和不定根發(fā)生均能引起差異表達的基因
    3.4 qRT-PCR驗證差異基因表達模式
4 討論
    4.1 轉(zhuǎn)基因植株的表型特征
    4.2 差異基因的特征
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]林木扦插繁殖研究進展[J]. 趙瑞,沈永寶.  種子. 2019(09)
[2]毛白楊PtoWOX4a基因過表達對次生生長的影響[J]. 李建波,賈會霞,張進,劉伯斌,胡建軍,王麗娟,盧孟柱.  林業(yè)科學(xué). 2018(02)
[3]TAA family contributes to auxin production during de novo regeneration of adventitious roots from Arabidopsis leaf explants[J]. Beibei Sun,Lyuqin Chen,Jingchun Liu,Xuening Zhang,Zhongnan Yang,Wu Liu,Lin Xu.  Science Bulletin. 2016(22)
[4]高等植物綠色組織特異表達啟動子研究進展[J]. 王淼,王旭靜,唐巧玲,王志興,王育青.  中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2010(02)
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碩士論文
[1]美國山核桃扦插繁殖技術(shù)及生根機理研究[D]. 曹凡.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]紅榿木扦插生根機理研究[D]. 魯?shù)?南京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]秤錘樹扦插繁殖技術(shù)及生根機理的研究[D]. 張穎.南京林業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3719502