發(fā)布時(shí)間：2017-05-01 15:12

  本文關(guān)鍵詞：花生莢果發(fā)育初期赤霉素合成和信號(hào)傳導(dǎo)關(guān)鍵基因的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：赤霉素是一種調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要植物激素，赤霉素促進(jìn)植物從分生組織到莖枝生長(zhǎng)、從幼年葉到成年葉的發(fā)育和從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到開(kāi)花，也影響到花的發(fā)育。這些生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程的適當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)植物的生存和作物的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是必不可少的。果實(shí)的發(fā)育與種子產(chǎn)量和品質(zhì)以及與抗病能力密切相關(guān)，果實(shí)發(fā)育的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。研究赤霉素合成和信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)花生莢果發(fā)育的調(diào)控，可能是闡明花生莢果發(fā)育機(jī)理的最直接有效的途徑。 在赤霉素的生物合成過(guò)程中GA_20氧化酶（GA_20-ox）和GA_3氧化酶（赤霉素3-β-氧化酶又稱(chēng)赤霉素3-β-羥化酶，GA_3-ox）在催化合成具有生物活性的赤霉素方面起著關(guān)鍵作用，而GA_2氧化酶則是使生物活性赤霉素失活的關(guān)鍵酶。GA_20氧化酶是赤霉素生物合成最重要的限速酶，在許多植物中該酶是由多基因家族編碼的，家族的不同成員之間在表達(dá)上具有特異性。GA_3-ox催化GA_20形成GA1，催化GA9形成GA4。GA_3ox也是赤霉素合成過(guò)程中的關(guān)鍵限速酶。GID1是赤霉素受體，DELLA是赤霉素信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)調(diào)控因子。在生物活性赤霉素不存在或濃度較低的情況下，，DELLA直接或間接抑制赤霉素響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。具有生物活性的赤霉素可與GID1結(jié)合，導(dǎo)致GID1構(gòu)象發(fā)生改變，構(gòu)象改變后的GID1會(huì)與DELLA蛋白相互作用，使DELLA蛋白泛素化，從而誘導(dǎo)蛋白酶途徑對(duì)DELLA蛋白的降解。具有生物活性的赤霉素去除了DELLA蛋白的抑制，激活赤霉素響應(yīng)基因的表達(dá)，完成赤霉素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。本研究克隆了赤霉素生物合成及信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的關(guān)鍵基因，并驗(yàn)證了它們的功能，為研究花生莢果發(fā)育初期的赤霉素作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。 本實(shí)驗(yàn)主要研究結(jié)果如下： （1）通過(guò)花生果針轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和RACE技術(shù)克隆基因：分析花生果針轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，找到相應(yīng)的unigene，設(shè)計(jì)5'RACE和3'RACE引物，通過(guò)巢式PCR克隆到AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA、AhGID1的全長(zhǎng)，得到它們的ORF分別為1014bp、1095bp、1128bp、1821bp、1035bp。 （2）過(guò)量表達(dá)載體的構(gòu)建和煙草轉(zhuǎn)化：分別構(gòu)建了AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA和AhGID1的過(guò)量表達(dá)載體pCAMBIA_2300-AhGA_2-ox，pCAMBIA_2300-AhGA_3-ox， pCAMBIA_2300-AhGA_20-ox， pCAMBIA_2300-AhGID1，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)法侵染煙草葉片，經(jīng)共培養(yǎng)、抗性篩選和生根培養(yǎng)等步驟獲得四個(gè)基因的轉(zhuǎn)基因植株。 （3）雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)和酵母雙雜交系統(tǒng)驗(yàn)證DELLA與GID1相互作用：分別構(gòu)建了雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)載體pSPYCE-AhDELLA、pSPYNE-AhGID1和酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)載體pGBKT7-AhGID1、pGADT7-AhDELLA。在農(nóng)桿菌侵染的洋蔥表皮細(xì)胞中我們檢測(cè)到黃色熒光信號(hào)，初步驗(yàn)證了花生DELLA蛋白和GID1的相互作用。 （4） AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGA_20-ox、AhDELLA、AhGID1的表達(dá)模式分析：分析相近物種的保守序列，在非保守序列設(shè)計(jì)引物，以花生各個(gè)組織的cDNA為模板，通過(guò)熒光定量PCR，對(duì)上述基因進(jìn)行表達(dá)模式分析。結(jié)果顯示上述基因在花生各個(gè)組織均有表達(dá)，在各個(gè)組織中的表達(dá)量差異較大。
【關(guān)鍵詞】：赤霉素 信號(hào)傳導(dǎo) 莢果發(fā)育 基因表達(dá)
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：S565.2
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-9
• 中英文縮略表9-10
• 第一部分 文獻(xiàn)綜述10-27
• 1 植物的莢果發(fā)育10-12
• 2 赤霉素的研究進(jìn)展12-16
• 2.1 赤霉素的生物合成途徑13-14
• 2.2 赤霉素生物合成途徑中的關(guān)鍵酶和基因14-16
• 3 赤霉素的信號(hào)傳導(dǎo)16-24
• 3.1 GA 信號(hào)通過(guò)泛素-蛋白酶體途徑降解 DELLA 蛋白18-19
• 3.2 GA 信號(hào)傳導(dǎo)的非蛋白機(jī)制19-20
• 3.3 磷酸化對(duì) DELLA 蛋白活性的改變20-21
• 3.4 DELLA 通過(guò)多個(gè)靶蛋白調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育21-24
• 4 赤霉素在果實(shí)發(fā)育中的作用24-26
• 5 本實(shí)驗(yàn)的研究意義26-27
• 第二部分 實(shí)驗(yàn)論文27-70
• 1 材料與方法27-45
• 1.1 材料和試劑27-33
• 1.2 實(shí)驗(yàn)方法33-45
• 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果45-68
• 2.1 基因全長(zhǎng)的克隆45-51
• 2.2 GA_2-ox，GA_3-ox，GA_(20)-ox，GID1 基因過(guò)量表達(dá)載體構(gòu)建51-53
• 2.3 煙草遺傳轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)基因植株檢測(cè)53-55
• 2.4 雙分子熒光互補(bǔ)載體的構(gòu)建55-57
• 2.5 雙分子熒光互補(bǔ)結(jié)果檢測(cè)57-58
• 2.6 酵母雙雜證明 AhDELLA 與 AhGID1 互作58-61
• 2.7 花生 DELLA 基因的原核表達(dá)61-64
• 2.8 AhGA_2-ox、AhGA_3-ox、AhGID1、AhDELLA 的表達(dá)模式分析64-67
• 小結(jié)67-68
• 3 討論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表文章80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 宋松泉,段詠新,傅家瑞;ABA對(duì)種子發(fā)育的調(diào)節(jié)[J];種子;1997年05期

  本文關(guān)鍵詞：花生莢果發(fā)育初期赤霉素合成和信號(hào)傳導(dǎo)關(guān)鍵基因的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：339159