番茄開花時間調(diào)控基因FTL1的圖位克隆與功能分析
發(fā)布時間:2021-11-14 08:51
番茄(Solanum lycopersicum)是一種重要的蔬菜作物,在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和糧食生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。野生醋栗番茄(S.pimpinellifolium)起源于南美洲安第斯山脈,屬于短日照植物。經(jīng)過長期的人工馴化選擇,栽培番茄成為日中性植物,在世界各地廣泛種植。前人研究發(fā)現(xiàn),栽培番茄中SELF PRUNING 5G(SP5G)3’UTR存在一個52-bp的序列缺失導(dǎo)致其表達量下降,從而降低了對長日照的敏感性,但栽培番茄如何響應(yīng)短日照的分子機制仍不清楚。本研究以日中性的栽培番茄S.lycopersicum cv.Moneymaker(MM)和短日照敏感的野生醋栗番茄S.pimpinellifolium accession PI365967(PP)構(gòu)建的重組自交系(RILs)群體為材料,通過關(guān)聯(lián)分析獲得一個短日照條件下調(diào)控番茄開花時間的主效QTL位點qFON10。進一步利用近等基因系(NILs)及BC3F2群體進行精細(xì)定位,將qFON10位點定位到11號染色體4-kb的區(qū)間范圍內(nèi),候選區(qū)間只有2個基因Solyc11g008650和Solyc1...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
成花素的運輸機制和作用模式(ZHU,etal.,2016;TAOKA,etal.,2011)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論5圖1-2擬南芥中FT誘導(dǎo)的光周期調(diào)控(SONG,etal.,2015)Fig.1-2PhotoperiodicregulationofFTinductioninArabidopsis(SONG,etal.,2015)1.3.2光周期途徑調(diào)控水稻開花與長日照植物擬南芥不同,水稻屬于短日照植物。其在短日照條件下開花提前,而在長日照條件開花推遲。水稻中的光周期調(diào)控其開花的途徑有兩條:一條是Headingdate1(HD1)-Hd3a開花調(diào)控途徑,另一條是Grainnumber,plantheightandheadingdate7(Ghd7)–Earlyheadingdate1(Ehd1)-Hd3a/RFT1開花調(diào)控途徑(ITOHetal.,2010;IZAWAetal.,2002;SHRESTHAetal.,2014)。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6圖1-3水稻中FT誘導(dǎo)的光周期調(diào)控(SONG,etal.,2015)Fig.1-3PhotoperiodicregulationofFTinductioninRice(SONG,etal.,2015)水稻中Hd1-Hd3a途徑與擬南芥中的CO-FT途徑相似,但又存在差異(HAYAMAandCOUPLAND,2004;MATSUBARAetal.,2014)。Hd1和Hd3a分別是擬南芥CO和FT的同源基因(IZAWA,etal.,2002)。CO在長日照下激活FT的表達,促進擬南芥開花。Hd1在短日照條件下激活Hd3a的表達,促進水稻開花(KOJIMAetal.,2002)。在長日照條件下,Hd1抑制Hd3a的表達,推遲水稻開花。因此Hd1在調(diào)控水稻開花中具有雙重作用。OsGI是擬南芥GI的同源基因(HAYAMAetal.,2003),是一個重要的生物鐘調(diào)控基因,調(diào)控Hd1的晝夜表達。OsGI通過激活Hd1的表達促進水稻開花。光受體PHYB參與Hd1作為Hd3a激活因子或抑制因子的轉(zhuǎn)換機制(ISHIKAWAetal.,2011;IZAWA,etal.,2002)。綜上,Hd1-Hd3a途徑在水稻長短日照開花過程中均發(fā)揮著重要作用。Ghd7–Ehd1-Hd3a/RFT1途徑是水稻中特有的一條開花調(diào)控途徑(ITOH,etal.,2010;IZAWA,etal.,2002;SHRESTHA,etal.,2014)。RFT1是水稻中另一個成花素基因。Ehd1編碼一個B型響應(yīng)因子,在擬南芥中沒有同源基因。Ehd1在長短日照條件下均可促進Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄(DOIetal.,2004),因此Ehd1對于水稻開花至關(guān)重要。Ghd7是Ehd1重要的負(fù)調(diào)控因子(XUEetal.,2008)。Ghd7和Ehd1的表達均受生物鐘和光信號的調(diào)控(ITOH,etal.,2010)。在短日照條件下,水稻中的Ghd7不會被誘導(dǎo),因此Ehd1表達,激活Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄(ITOH,etal.,2010),使水稻在短日照下提前開花。長日照條件下,Ghd7和Ehd1被誘導(dǎo)表達,但Ghd7還會抑制Ehd1的表達,使得Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄受到抑制,因此水稻在長日照條件下開花推遲。而在長日照條件下,Hd3a/RFT1也會被誘?
本文編號:3494335
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
成花素的運輸機制和作用模式(ZHU,etal.,2016;TAOKA,etal.,2011)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論5圖1-2擬南芥中FT誘導(dǎo)的光周期調(diào)控(SONG,etal.,2015)Fig.1-2PhotoperiodicregulationofFTinductioninArabidopsis(SONG,etal.,2015)1.3.2光周期途徑調(diào)控水稻開花與長日照植物擬南芥不同,水稻屬于短日照植物。其在短日照條件下開花提前,而在長日照條件開花推遲。水稻中的光周期調(diào)控其開花的途徑有兩條:一條是Headingdate1(HD1)-Hd3a開花調(diào)控途徑,另一條是Grainnumber,plantheightandheadingdate7(Ghd7)–Earlyheadingdate1(Ehd1)-Hd3a/RFT1開花調(diào)控途徑(ITOHetal.,2010;IZAWAetal.,2002;SHRESTHAetal.,2014)。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6圖1-3水稻中FT誘導(dǎo)的光周期調(diào)控(SONG,etal.,2015)Fig.1-3PhotoperiodicregulationofFTinductioninRice(SONG,etal.,2015)水稻中Hd1-Hd3a途徑與擬南芥中的CO-FT途徑相似,但又存在差異(HAYAMAandCOUPLAND,2004;MATSUBARAetal.,2014)。Hd1和Hd3a分別是擬南芥CO和FT的同源基因(IZAWA,etal.,2002)。CO在長日照下激活FT的表達,促進擬南芥開花。Hd1在短日照條件下激活Hd3a的表達,促進水稻開花(KOJIMAetal.,2002)。在長日照條件下,Hd1抑制Hd3a的表達,推遲水稻開花。因此Hd1在調(diào)控水稻開花中具有雙重作用。OsGI是擬南芥GI的同源基因(HAYAMAetal.,2003),是一個重要的生物鐘調(diào)控基因,調(diào)控Hd1的晝夜表達。OsGI通過激活Hd1的表達促進水稻開花。光受體PHYB參與Hd1作為Hd3a激活因子或抑制因子的轉(zhuǎn)換機制(ISHIKAWAetal.,2011;IZAWA,etal.,2002)。綜上,Hd1-Hd3a途徑在水稻長短日照開花過程中均發(fā)揮著重要作用。Ghd7–Ehd1-Hd3a/RFT1途徑是水稻中特有的一條開花調(diào)控途徑(ITOH,etal.,2010;IZAWA,etal.,2002;SHRESTHA,etal.,2014)。RFT1是水稻中另一個成花素基因。Ehd1編碼一個B型響應(yīng)因子,在擬南芥中沒有同源基因。Ehd1在長短日照條件下均可促進Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄(DOIetal.,2004),因此Ehd1對于水稻開花至關(guān)重要。Ghd7是Ehd1重要的負(fù)調(diào)控因子(XUEetal.,2008)。Ghd7和Ehd1的表達均受生物鐘和光信號的調(diào)控(ITOH,etal.,2010)。在短日照條件下,水稻中的Ghd7不會被誘導(dǎo),因此Ehd1表達,激活Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄(ITOH,etal.,2010),使水稻在短日照下提前開花。長日照條件下,Ghd7和Ehd1被誘導(dǎo)表達,但Ghd7還會抑制Ehd1的表達,使得Hd3a/RFT1的轉(zhuǎn)錄受到抑制,因此水稻在長日照條件下開花推遲。而在長日照條件下,Hd3a/RFT1也會被誘?
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