【摘要】：異源四倍體甘藍型油菜(Brassica napus,AACC)是我國重要的油料作物之一,由甘藍(Brassica oleracea,CC)和白菜(Brassica rapa,AA)經天然雜交形成。MADS-box基因作為一個古老且龐大的基因家族,在植物生長發(fā)育包括開花時間調控、花器官、果實發(fā)育等各個階段都發(fā)揮重要作用。本研究對甘藍型油菜、白菜、甘藍MADS-box基因家族進行了系統(tǒng)分析,并初步探討了甘藍型油菜MADS-box基因參與的角果開裂調控機制。主要結果如下:1.在全基因組水平上分別在甘藍型油菜、白菜、甘藍中鑒定了293、157、149個MADS-box基因�；诨颉⒌鞍仔蛄刑卣骷斑M化分析將MADS-box基因分為type Ⅰ型(Mα、Mβ、Mγ)和type Ⅱ型(MIKC~c和MIKC*),MIKC~c又可分為13個亞類,其中花器官發(fā)育ABCDE模型以及開花時間調控這兩類功能基因最多,可見花器官發(fā)育和開花時間調控機制的復雜性。通過比較擬南芥,白菜Ar基因組和甘藍Co基因組以及對應甘藍型油菜An和Cn亞基因組的MADS-box基因數,發(fā)現MADS-box基因可能在甘藍和白菜全基因組三倍化過程中發(fā)生了一定量的丟失或變異。2.對甘藍型油菜、白菜、甘藍和擬南芥MADS-box直系同源基因對進行了比較,發(fā)現107個擬南芥基因只有17個能在白菜或甘藍中找到3個直系同源基因,這表明了在白菜和甘藍全基因組三倍化過程中相應直系同源基因發(fā)生了一定量的丟失或變異,同時發(fā)現133個甘藍和白菜直系同源基因對中有101個在甘藍型油菜An和Cn亞基因組中遺傳保留。Type I型進化樹共122個“姐妹基因對”,An-Ar和Cn-Co直系同源基因對分別有49和41個,type Ⅱ型進化樹共130個“姐妹基因對”,An-Ar和Cn-Co直系同源基因對分別有64和49個,表明了甘藍型油菜亞基因組與對應祖先種白菜和甘藍的直系同源基因對的親緣關系相對于本身不同拷貝構成的同源基因對更近。3.通過基因結構分析,發(fā)現甘藍型油菜type Ⅱ型基因的內含子的個數和長度整體都要大于type Ⅰ型,這導致了type Ⅱ型基因序列長度整體要大于type Ⅰ型。通過蛋白基序分析發(fā)現除了MADS-box和K-box結構域的組成基序外,其它功能未知的基序在type Ⅰ和type Ⅱ型各自不同亞類中呈現特異性分布的特點,還發(fā)現進化樹同一分支中的甘藍型油菜同源基因的基因和蛋白基序結構非常相似。4.通過CRISPR/Cas9技術創(chuàng)建ful和ind突變體材料,從基因表達水平上分析了擬南芥裂角調控因子的同源基因在甘藍型油菜中的相互作用,以揭示甘藍型油菜可能的角果開裂機制。半定量結果表明FRUITFUL(FUL)負調控SHATTERPROOF(SHP)基因的表達,定量PCR結果表明INDEHISCENCE(IND)正調控裂角調控網絡下游基因NST1C04和ADPG1A07的表達,從而促進角果開裂。同時從激素調控角果開裂的角度分析了IND對赤霉素合成關鍵酶GA3ox1A06基因的調控作用,結果表明IND正調控GA3ox1A06基因的表達,從而促進角果開裂。上述結果表明了甘藍型油菜與擬南芥裂角機制極大程度的相似性。
【圖文】：

華中農業(yè)大學 2019 屆碩士研究生學位（畢業(yè)）論文化（Shore and Sharrocks 1995，Riechmann and Wang 1存在四種結構域，從 N 端到 C 端依次包含一個位于 N 端域，I 結構域，K-box 和位于 C 端的 C 結構域。I 結構域組成，是蛋白質與 DNA 的二聚化決定性因素，K-box 結酸組成，由 3 個連續(xù)的 螺旋（K1、K2、K3）構成，ies et al 1996，Riechmann et al 1996），位于 C 端的 C 結目變化較大，有研究表明它含有反式激活域或有助于多Egea-Cortines et al 1999，Honma and Goto 2001）。

華中農業(yè)大學 2019 屆碩士研究生學位（畢業(yè)）論文SPR/Cas9 編輯技術R/Cas 可分為三種類型（I、II、III 型），CRISPR/Cas9 系rRNA 和 tracRNA 組成，研究者將 tracRNA 和 crRNA 連使得現今廣泛使用的 CRISPR/Cas9 編輯系統(tǒng)只包含兩個組與靶基因序列互補配對形成復合體，引導 Cas9 蛋白對 PA。（Wright et al 2016） Cas9 蛋白包含兩個具有核酸酶功H，分別切割互補鏈和非互補鏈。在真核細胞內，雙鏈斷端連接（non-homologous endjoining，NHEJ）和同源ion，HR）兩種機制。通過這兩種修復機制使 DNA 產生堿ek et al 2012，Liu et al 2017）（圖 1.2）。
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S565.4

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本文編號：2668024