發(fā)布時間：2020-06-23 08:03

【摘要】：抽薹開花是十字花科作物從營養(yǎng)生長轉向生殖生長關鍵階段。它是內源因素與外界環(huán)境共同作用的結果,適期抽薹對于作物適應當?shù)貧夂蛑陵P重要。因環(huán)境條件和自身遺傳等因素,生產(chǎn)上先期抽薹現(xiàn)象較多,嚴重影響了作物產(chǎn)量和品質。烏菜是十字花科大白菜的一個變種,極耐低溫,以富含維生素C而聞名。作為江淮一帶廣泛栽培的蔬菜品種,烏菜先期抽薹問題一直困擾著眾多種植者,而培育耐抽薹烏菜品種正是解決該問題的有效途徑,掌握烏菜抽薹開花的分子機制,對培育耐抽薹品種意義重大。十字花科作物抽薹開花可由多個途徑控制,但大部分途徑都作用于FLOWERING LOCUS C(FLC)與SHORT VEGETATIVE PAHSE(SVP)基因,FLC基因編碼一個MADS-box蛋白,與下游基因啟動子結合,是一個成花抑制因子。FLC可與SVP形成蛋白復合體,共同影響下少游FLOWERING LOCUS T(FT)與SUPPERSSOR OF OVEREXPRESSION CONSTANS 1(SOC1)等的表達,進而控制作物的抽薹開花。本實驗通過克隆兩個烏菜品種W-1(耐抽薹)與W-2(不耐抽薹)的FLC1基因來分析品種間抽薹性狀差異的原因,主要研究結果如下:1.成功從烏菜兩個品種中克隆出了FLC1基因,經(jīng)BLAST分析與歐洲油菜FLC1基因相似度最高,命名為BcFLC1-1及BcFLC1-2,兩個基因長591bp,共編碼196個氨基酸,經(jīng)預測該基因編碼一個MADS盒和K-Box盒;BcFLC1基因內有兩個堿基突變,且后一個堿基的突變造成第174位氨基酸突變。成功從兩個品種烏菜中克隆出SVP基因,長726 bp,編碼241個氨基酸。2.在線預測結果表明BcFLC1基因定位于細胞核內,同時,設計引物成功構建了pBI121-35S::BcFLC1-GFP表達載體,并利用EHA105農桿菌介導轉化洋蔥表皮細胞,進行亞細胞定位,證實其在細胞內表達。3.通過實時熒光定量技術分析了BcFLC1、SVP、SOC1、FT在烏菜中的時空表達模式,FLC1與SVP基因在同一時期內兩個品種間表達量沒有明顯差異,但SOC1與FT基因表達量差異較大,晚抽薹品種W-1的SOC1與FT基因表達量顯著低于不耐抽薹品種W-2。此外,隨著時間的增加,FLC1與SVP基因在兩個品種內均呈現(xiàn)下降趨勢,FT基因與SOC1基因則呈現(xiàn)上升趨勢�；ㄆ跁r,FLC1與SVP基因在根及莖組織中表達較高,在葉片、花及蕾中表達量極低;FT與SOC1基因在根系中表達量較低,在花器官中表達極高。4.為了分析基因點突變對FLC1與SVP的互作造成的影響,采用酵母雙雜技術,將BcFLC1基因插入pGBKT7載體并轉化Y2H Gold酵母菌株,將SVP基因插入pGADT7載體并轉化Y187酵母菌株,經(jīng)檢測載體無自激活與自毒現(xiàn)象;酵母雙雜結果表明點突變沒有完全破壞FLC1與SVP基因之間的互作,但突變導致二者之間的互作程度降低。5.為了分析互作程度的降低對抽薹的影響,設計并成功構建了BcFLC1基因的植物超表達載體pBI121-35S::BcFLC1,利用農桿菌作介導,用花序侵染法成功侵染并篩選得到了35S::BcFLC1-1轉基因3個T_0代植株,35S::BcFLC1-2轉基因2個T_0代植株;經(jīng)篩選種植,在T_3代中得到35S::BcFLC1-1株系共計29棵植株,35S::BcFLC1-2株系共計26棵植株,抽薹統(tǒng)計表明35S::BcFLC1-1株系抽薹時間晚且葉片數(shù)增多。熒光定量PCR結果顯示,與野生型植株相比轉基因植株中FT基因與SOC1基因表達量較低,且35S::BcFLC1-1轉基因株系中FT與SOC1基因表達量下降十分明顯。因此,BcFLC1基因點突變可影響其與SVP基因之間的互作,繼而影響到下游成花整合因子FT及SOC1基因的表達量,最終導致植株晚抽薹。
【學位授予單位】：安徽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S634
【圖文】：

圖 1-1 擬南芥中 FLC 調節(jié)抽薹開花示意圖（引自 Daniel J[71]）Fig. 1-1 Diagram illustrating regulation of FLOWERING LOCUS C(FLC)擬南芥中，SVP 基因也是一個開花網(wǎng)絡關鍵中心基因，在自主途徑、GSVP 蛋白與 SUPPRESSOROFOVEREXPRESSIONOFCONSTANS1（SOERING LOCUS T（FT）的啟動子區(qū)域相關聯(lián)，并與其中 FLC 結合。在LC 基因與 SVP 基因形成蛋白復合物，以抑制 SOC1 和 FT 基因的花發(fā)通子的表達，進而抑制擬南芥開花[72, 73]。VP 在營養(yǎng)生長期間一直與 FLC 在體內相互作用，并且它們的功能是相LC 功能缺失能減弱 SVP 過表達造成的晚花表型，相反，SVP 功能缺失 FLC 過表達造成的晚花表型，SVP 和 FLC 之間的蛋白互作對于抑制 是必需的，決定了花卉通路整合子響應各種內源和環(huán)境信號的表達[74]。F用酵母雙雜證明了 FLC 與 SVP 存在互作，且通過減少 SVP 的積累以減成復合物，可以減弱對 FT 表達的抑制作用。

圖 4-1 烏菜 cDNA 內參基因檢測結果Fig. 4-1 Amplification product of Actin注：M，DL2000 Maker; 1, W-1；2, W-2Note: M, DL2000 Maker; 1, W-1; 2, W-2.因克隆果如圖 4-2 所示， SVP 基因LAST 分析，與歐洲油菜 (Bra FLC1 基因大小為 591 bp，共LC1 為 21.98 KD，等電點均為大小均為 726 bp，共編碼 241

【相似文獻】

相關期刊論文 前1條

1 榮子龍;侯喜林;史公軍;肖棟;郝慧楠;;不結球白菜晚抽薹BcFLC1基因克隆及表達分析[J];南京農業(yè)大學學報;2010年06期

相關碩士學位論文 前2條

1 張雷;BcFLC1基因點突變延遲烏菜抽薹的分子機理[D];安徽農業(yè)大學;2018年

2 榮子龍;不結球白菜晚抽薹基因BcFLC1，BcFLC3的克隆及表達分析[D];南京農業(yè)大學;2009年

本文編號：2727039