乙烯對作物性別分化具有重要影響,因此探索乙烯生物合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)對作物性別分化的影響機制一直是葫蘆科類作物的研究重點。目前,多數(shù)研究集中在黃瓜、甜瓜乙烯生物合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中相關(guān)基因的分離、克隆和功能研究,關(guān)于南瓜乙烯合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中關(guān)鍵基因的研究報道相對較少。本研究根據(jù)已經(jīng)公布的印度南瓜基因組序列信息,分別以南瓜的強雌材料‘2013-12’和強雄材料‘9-6’的cDNA為模板,克隆乙烯合成酶基因(ACS基因),研究ACS家族基因在南瓜不同器官、不同部位中的表達模式,初步預(yù)測其功能,為進一步研究南瓜性別分化的分子調(diào)控機制提供理論依據(jù)。研究表明:(1)在葫蘆科基因組數(shù)據(jù)庫中共找到13個印度南瓜ACS基因,按照其基因序列號順序進行臨時命名,并對印度南瓜ACS基因家族成員進行了分組和生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明該基因家族成員在保守結(jié)構(gòu)域序列、染色體定位、基因結(jié)構(gòu)以及理化性質(zhì)上均存在差異,可能使這些家族成員基因行使不同功能。(2)分別在強雌自交系‘2013-12’和強雄自交系‘9-6’成功克隆出6個ACS基因,分別為CmaACS1、CmaACS4、CmaACS5、CmaACS7、CmaACS9和CmaACS10�？寺∑蔚拈_放閱讀框全長為1257~1650 bp,編碼了418~549個氨基酸。(3)通過分析ACS家族基因在強雌自交系‘2013-12’和強雄自交系‘9-6’不同器官中的表達模式,篩選出4個ACS基因在雌花、雄花中特異表達,分別為CmaACS1、CmaACS4、CmaACS7和CmaACS9。通過不同花發(fā)育時期和花器官以及不同藥劑處理的表達模式,推測CmaACS1基因?qū)π詣e分化影響不大,在花瓣中表達量隨著花瓣的生長發(fā)育逐漸升高,可能參與調(diào)控花瓣的生長發(fā)育;CmaACS4基因在雌、雄蕊S5~S7時期的表達量升高,可能參與雌、雄蕊發(fā)育后期的重要過程;CmaACS7基因在S1時期(2~4 mm的花)雌花的表達量顯著高于其他器官,且在不同花發(fā)育時期雌蕊表達量均高于雄蕊,該基因可能參與性別分化過程,高水平表達抑制雄蕊發(fā)育;CmaACS9基因在S1時期雄花的表達量顯著高與其它器官,且在乙烯處理后表達量與雌花率變化相反,表明該基因可能參與性別分化,高水平表達可能抑制南瓜雌蕊發(fā)育。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S642.1
【部分圖文】：

圖 1-1 植物內(nèi)源乙烯的生物合成示意圖[47]Fig. 1-1 Schematic diagram of biosynthesis of endogenous ethylene in plants[47]1.1.3 乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程為：乙烯通過銅離子的介導(dǎo)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的乙烯受體結(jié)合。在

圖 1-2 植物內(nèi)源乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑示意圖（網(wǎng)絡(luò)資源）Fig. 1-2 Plant endogenous ethylene signal transduction pathway diagram（Network Resource1.1.4 乙烯生物合成的調(diào)控乙烯的生物合成的調(diào)控受到內(nèi)源乙烯含量以及外界環(huán)境因子、其他外源植物激素以

注：左為強雄自交系‘9-6’，右為強雌自交系‘2013-12’ Left is strong male inbred ‘9-6’, right is strong female inbred ‘2圖 2-1 本試驗的植物材料Fig. 2-1 Plant material for this experiment

【參考文獻】

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本文編號：2813909