發(fā)布時間：2021-05-12 00:31

　　植物器官大小和形狀的調控機制是重要的基礎生物學問題。在細胞學水平上,細胞增殖和細胞膨大決定了器官的大小和形態(tài),然而其分子調控機制依然存在許多未知。果實的大小和形狀影響了收獲器官的產(chǎn)量和商品品質,是重要的農藝性狀。黃瓜（Cucumis sativus L.）作為我國設施栽培的主要蔬菜作物之一,具有重要的經(jīng)濟價值。同時黃瓜果實屬于瓠果,果實生長速度快,形態(tài)變異豐富多樣,是研究果實形態(tài)建成的優(yōu)良系統(tǒng)。因此,解析黃瓜果實形態(tài)建成的遺傳機理和分子機制,將具有重要的理論和應用價值。本課題利用一個黃瓜短瓜突變體sf2（short fruit 2）,通過遺傳克隆得到一個控制果長的候選基因SF2（Short Fruit 2）。對SF2基因的功能及全基因組靶點進行挖掘分析,揭示了SF2通過直接調控激素合成和信號轉導相關的關鍵基因影響細胞增殖,從而調控黃瓜果實發(fā)育的復雜調控網(wǎng)絡;并提出了SF2介導的基因激活和抑制的表觀調控模型。主要結果如下:1、明確了SF2通過促進細胞增殖調控黃瓜果實發(fā)育短瓜突變體sf2的短瓜表型是由一個隱性單基因控制,利用MutMap技術結合傳統(tǒng)遺傳定位的方法,克隆了果長候選基因SF2;... 

【文章來源】：西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第一章 文獻綜述
    1.1 植物器官大小的研究進展
        1.1.1 植物器官大小的特征和意義
        1.1.2 植物器官的發(fā)育過程
        1.1.3 植物器官大小調控因子的研究進展
    1.2 植物果實發(fā)育的研究進展
        1.2.1 植物果實的形態(tài)特征
        1.2.2 植物果實發(fā)育的細胞學基礎
        1.2.3 植物果實發(fā)育過程中的激素調控
        1.2.4 黃瓜果實發(fā)育相關進展
    1.3 組蛋白去乙�；笍秃象w在植物中的功能研究進展
    1.4 本研究的目的和意義
第二章 黃瓜果實長度基因SF2的克隆及其功能初步分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 主要試劑和儀器
        2.2.3 引物
        2.2.4 試驗方法
    2.3 結果與分析
        2.3.1 sf2 短瓜突變體表型分析與鑒定
        2.3.2 SF2 基因定位與克隆
        2.3.3 SF2 是一個保守的核定位蛋白
        2.3.4 轉基因互補sf2 短瓜表型
        2.3.5 利用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)轉基因敲除SF2
        2.3.6 多克隆抗體的特異性鑒定
        2.3.7 黃瓜不同組織SF2的mRNA和蛋白表達分析
        2.3.8 黃瓜果實不同發(fā)育時期SF2的mRNA和蛋白表達分析
        2.3.9 SF2 在果實中的免疫熒光定位
    2.4 討論
第三章 SF2 參與HDAC復合體的形成及作用機制研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 主要試劑和儀器
        3.2.3 引物
        3.2.4 試驗方法
    3.3 結果與分析
        3.3.1 SF2 互作蛋白的挖掘與驗證
        3.3.2 SF2G515E對 SF2 的全基因組結合能力的影響
        3.3.3 G515E突變促進了全基因組的乙�；�
    3.4 討論
第四章 SF2全基因組靶點的挖掘與分析
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 主要試劑和儀器
        4.2.3 引物
        4.2.4 試驗方法
    4.3 結果與分析
        4.3.1 野生型WT與突變體sf2 果實的RNA-seq分析
        4.3.2 SF2 主要結合在靶基因的啟動子和基因body區(qū)域
        4.3.3 SF2 的結合元件的分析
        4.3.4 SF2 的全基因組結合水平與乙�；降年P聯(lián)性分析
        4.3.5 SF2 的全基因組結合水平與基因表達水平的關聯(lián)性分析
        4.3.6 WT和 sf2 果實中H3K9ac和 H3K14ac結合peaks分析
        4.3.7 核心抑制靶基因集的挖掘
        4.3.8 核心激活靶基因集的挖掘
        4.3.9 SF2 激活基因集具有更高的SF2 結合水平、H3K9ac水平以及H3K14ac水平
    4.4 討論
        4.4.1 SF2 通過組蛋白去乙�；揎椧种萍に睾铣珊托盘栂嚓P基因的表達
        4.4.2 SF2 通過組蛋白去乙�；揎椉せ罴毎芷谕緩较嚓P基因的表達
        4.4.3 SF2 抑制和促進基因表達的表觀調控機制
第五章 SF2下游調控網(wǎng)絡在果實發(fā)育過程中的功能研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試驗材料
        5.2.2 主要試劑和儀器
        5.2.3 引物
        5.2.4 試驗方法
    5.3 結果與分析
        5.3.1 核心抑制靶基因集在早期果實發(fā)育過程中的表達模式
        5.3.2 核心激活靶基因集在早期果實發(fā)育過程中的表達模式
        5.3.3 SF2 通過調控細胞分裂素合成代謝途徑影響果實細胞增殖
        5.3.4 SF2 通過調控多胺合成途徑影響果實細胞增殖
        5.3.5 細胞分裂素和多胺在果實細胞增殖過程中的協(xié)同調控
    5.4 討論
第六章 結論與創(chuàng)新點
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物器官大小相關基因研究進展（英文）[J]. 黃瓊林,何瑞,詹若挺,陳蔚文.  熱帶亞熱帶植物學報. 2013(06)
[2]擬南芥YUAN1基因調控器官形狀和大小[J]. 張海瑞,徐冉,高玉梅,金維環(huán),郜剛,李云海.  遺傳. 2013(09)
[3]細胞分裂素對植物生長發(fā)育的影響[J]. 陳潔.  現(xiàn)代園藝. 2012(14)
[4]植物激素對果樹單性結實調控的研究進展[J]. 王西成,王晨,房經(jīng)貴,上官凌飛,劉洪,韓鍵.  植物生理學報. 2012(07)
[5]高等植物赤霉素代謝及其信號轉導通路[J]. 岳川,曾建明,曹紅利,王新超,章志芳.  植物生理學報. 2012(02)
[6]組蛋白修飾組合模式研究進展[J]. 崔向軍,李宏.  內蒙古大學學報(自然科學版). 2012(01)
[7]植物干細胞調控的分子機制[J]. 馬克學,李芬,席興字.  生命的化學. 2007(04)
[8]BUD2,encoding an S-adenosylmethionine decarboxylase,is required for Arabidopsis growth and development[J]. Chunmin Ge~(1,2,*) Xia Cui~(1,2,*) Yonghong Wang~1 Yuxin Hu~3 Zhiming Fu~1 Dongfen Zhang~(1,2) Zhukuan Cheng~1 Jiayang Li~1 ~1State Key Laboratory of Plant Genomics and National Center for Plant Gene Research,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;~2Graduate School,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;~3Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093,China.  Cell Research. 2006(05)
[9]Spd和MGBG對黃瓜子房內源多胺和蛋白質組成的影響及與單性結實的關系[J]. 陳學好,于杰,徐強,郭紹貴.  園藝學報. 2005(04)
[10]外源多胺對富士蘋果花和幼果內源多胺與激素的影響[J]. 徐繼忠,陳海江,馬寶焜,章文才.  園藝學報. 2001(03)



本文編號：3182388