糜子（Panicum miliaceum L.）在我國干旱半干旱地區(qū)廣泛種植,同時也是重要的糧食作物。糜子的生理代謝、生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質均受干旱的影響。植物表皮蠟質可以通過減少植物表皮水分的散失,進而對植物起到保水抗旱的作用,因此研究糜子表皮蠟質組成、晶體結構以及其生物學功能,將為糜子抗旱性研究和品種選育提供一條新的思路和途徑。本試驗以黃土高原區(qū)種植的普通糜子品種榆黍1號、雁黍7號、隴糜8號、晉黍9號和寧糜10號為試驗材料,利用GC-MS、GC-FID和SEM等試驗技術分別檢測不同品種及不同生長發(fā)育時期糜子葉片表皮蠟質成分、含量及蠟質晶體結構和分布的變化特點。在此基礎上,根據(jù)糜子基因組測序結果,通過同源比對搜索糜子中具有FAR基因保守結構域的Pm FAR基因,并進行生物信息學分析。同時將不同生長發(fā)育時期糜子葉片測序分析,以確定Pm FAR基因在不同時期的表達量。對Pm FAR基因進行克隆和表達載體構建,并轉入酵母及擬南芥中進行功能驗證,通過對表達結果進行分析,從而驗證糜子中Pm FAR基因的生物學功能。研究結果如下:1.糜子不同品種及不同生長發(fā)育時期葉片表皮蠟質中,初級醇和烷烴均是主... 

【文章來源】：西北農(nóng)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

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【學位級別】：碩士

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技術路線

西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文 2.3.2 不同糜子品種旗葉葉片表皮蠟質晶體結構觀察 掃描電鏡觀察結果表明，糜子旗葉葉片表面覆蓋有大量的蠟質晶體，晶體類型主要呈片狀。葉片上下兩個表面的蠟質晶體密集度具有明顯的差異，呈片狀的蠟質晶體緊密而均勻地分布于整個葉片的上表面，葉片下表面的片狀蠟質晶體很少，整個表面相對比較平滑。不同糜子品種間葉片表皮蠟質晶體密集程度存在顯著差異，其中榆黍 1 號和晉黍 9 號葉片上表面蠟質晶體分布最為緊密，寧糜 10 號則相對稀疏。并且榆黍 1 號葉片下表面含有少量顆粒狀蠟質晶體而其他品種則相對比較平滑（圖 2.3）。

第三章糜子PmFAR基因的克隆及表達分析21長15天-35天時表達上調，而在發(fā)育后期表達開始下調；PmFAR2基因在糜子生長15天-25天時表達上調，25天-35天時表達下調，而后輕微上調。我們發(fā)現(xiàn)大部分PmFAR基因在25天至35天時表達量達到最高。其中PmFAR3基因表達量最高，達到63.01。以上分析表明，不同生長發(fā)育時期均能夠誘導基因的表達，其中PmFAR3、PmFAR10表達量在35天時明顯上升，推測它們可能是糜子葉片表皮蠟質的主要合成基因。圖3.1不同生長發(fā)育時期PmFAR基因的表達Figure3.1ExpressionlevelofPmFARgenesatdifferentgrowthstages注：YU-15d~YU-40d：榆黍1號生長發(fā)育15天的葉片~榆黍1號生長發(fā)育40天的葉片；L-15d~L-40d：隴糜8號生長發(fā)育15天的葉片~隴糜8號生長發(fā)育40天的葉片。Note:YU-15d~YU-40d:Yushu1leavesgrowingfor15days~Yushu1leavesgrowingfor40days;L-15d~L-40d:Longmi8leavesgrowingfor15days~Longmi8leavesgrowingfor40days.3.3.2糜子PmFAR系統(tǒng)進化樹分析利用PmFAR基因的氨基酸序列與來自擬南芥和其他物種中的FAR氨基酸序列進行構建進化樹分析，結果表明（圖3.2），PmFAR1與ZmFAR3聚為一類。PmFAR2與SiFAR3聚為一類，PmFAR10與PmFAR13相似性極高，同時與PmFAR3和SiFAR1聚為一類。進化樹結果也表明這五個PmFAR基因與谷子和玉米中FAR基因相似度很高，由此推測這五個候選基因也可能與谷子和玉米中的同源基因相似，在蠟質合成過程中起類似的作用。


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