【摘要】：芍藥(Paeonia lactiflora Pall.)為芍藥科(Paeoniaceae)多年生宿根植物,是深受我國人民喜愛的傳統(tǒng)名花。目前國內(nèi)外培育的芍藥品種已逾千個,變異類型非常豐富,但因缺乏相應的親本信息,致使無法全面了解各品種的遺傳背景。本研究通過染色體核型鑒定和SSR分子標記技術,對不同芍藥品種群的品種遺傳多樣性進行了研究,為芍藥的品種分類、品種選育以及種質(zhì)資源利用提供科學依據(jù)。另一方面,在芍藥促成栽培時,生產(chǎn)上廣泛利用GA_3打破休眠,但對促進芍藥花芽休眠解除的分子機理尚未見報道。本研究從形態(tài)學、生理學和分子生物學角度探討了不同GA_3處理方式對芍藥花芽形態(tài)分化、生理生化代謝、GID1受體基因和DELLA蛋白基因表達模式的影響,探討芍藥花芽休眠解除過程的生理與分子機制,為芍藥的花期調(diào)控和分子育種提供理論指導。本研究主要成果如下:1、不同芍藥品種群品種的染色體核型鑒定:對21個倍性未知的品種進行了染色體核型鑒定。結(jié)果顯示:中國芍藥品種群的品種為二倍體,伊藤芍藥品種群的5個品種為三倍體,雜種芍藥品種群中的15個品種倍性多樣,出現(xiàn)了二倍體、三倍體及四倍體的分化。2、SSR分子標記篩選與遺傳多樣性分析:從100對引物中篩選出13對多態(tài)性引物,總計得到86個等位位點(76個多態(tài)性等位位點),每對引物平均擴增6.615位點。有效等位位點變化范圍為2.243-7.800,PIC含量的變化范圍為0.554-0.872,遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為1.701-3.126。通過UPGMA法構(gòu)建了 55個芍藥品種的聚類圖,55個品種被劃分為9個小組。3、外源噴施GA_3對芍藥'大富貴'花芽分化的影響:將進入花瓣原基階段的植株移入冷庫,同時噴施150 mg/L的外源GA_3。結(jié)果顯示:GA_3對芍藥的花芽分化進程影響十分顯著,花芽分化周期極大縮短,入冷庫前噴施150 mg/L外源GA_3的植株僅需25 d就能迅速從花瓣原基階段分化到雌蕊原基階段,比對照組提前了 40 d。4、芍藥花芽休眠解除過程中的生理代謝研究:可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量等10個生理指標在芍藥花芽休眠解除期間均呈一定的規(guī)律性變化。芍藥花芽休眠解除時,可溶性糖和淀粉含量、SOD和PDO酶活性呈現(xiàn)下降趨勢,CAT酶活性呈現(xiàn)上升趨勢。GA_3和GA_3/ABA的比值在芍藥花芽休眠解除時均呈上升趨勢,GA_3/ABA的比值基本能夠反映芍藥花芽休眠解除的趨勢。5、GID1受體基因和DELLA蛋白基因表達模式的探索:從本課題組已有轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選出2個GID1受體基因PlGID1a和PlGID1b,3個DELLA蛋白基因PlDELLA1、PlDELLA2和PlDELLA3。根據(jù)結(jié)果推測較高表達量的GID1(PlGID1a和PlGID1b)受體基因,較低表達量 DELLA(PlDELLA1、PlDELL APlDELLA3)蛋白會促進芍藥花芽休眠解除。由于PlGID1a和PlDELLA2的基因表達量差值相對較大,推測PlGID1a和PlDELLA2是GID1受體基因和DELLA蛋白中的關鍵基因。
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S682.12
【圖文】：

赤霉素信號轉(zhuǎn)導途徑在模式植物擬南芥和水稻中已經(jīng)有了清晰的闡明，ｄｅｌｌａ逡逑蛋白、赤霉素受體Ｇ／Ｄｉ和見｝７等是赤霉素轉(zhuǎn)導途徑中的重要轉(zhuǎn)導因子。根據(jù)前人逡逑研宄，如圖１－１，ＧＡ－Ｇ／Ｄｉ－ＤＥＬＬＡ信號通路就是赤霉素的信號轉(zhuǎn)導途徑（Ｓｕｎ，２０１０）。逡逑首先，調(diào)控植物生長的相關轉(zhuǎn)錄因子，與ＤＥＬＬＡ蛋白基因相結(jié)合，抑制植株生長（呂逡逑西洋，２００７；盧加舉，２０１３）；其次，Ｇ／Ｄｉ與赤霉素結(jié)構(gòu)形成二聚體（Ｕｅｇｕｃｈｉ－Ｔａｎａｋａ逡逑ｅｔａｌ，２００５；邋Ｃｈａｎｄｌｅｒｅｔａｌ，２００８）。在邋Ｇ／Ｄｉ邋與邋ＧＡ邋形成二聚體時，極易與邋ＤＥＬＬＡ邋蛋白逡逑結(jié)合；最后ＧＡ－Ｇ／Ｄ７－ＤＥＬＬＡ形成三聚體。ＧＡ－Ｇ／Ｄ７－ＤＥＬＬＡ三聚體抑制了邋ＤＥＬＬＡ逡逑蛋白與其他植物轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，與ＤＥＬＬＡ蛋白聯(lián)系緊密的關鍵基因，基因表達量逡逑趨向正�；蛘咴黾�，促進了植物的生長發(fā)育（Ｕｅｕｃｈ－Ｔａｎａｋａ邋ｅｔａｌ，２００７），同時逡逑ＧＡ－Ｇ／Ｄｉ－ＤＥＬＬＡ三聚體形成后，ＤＥＬＬＡ蛋白與泛素Ｅ３連接酶復合體（ＳＣｒａｉｙ７／Ｇ／？）逡逑進一步結(jié)合，促進ＤＥＬＬＡ蛋白被２６Ｓ蛋白酶產(chǎn)生了植株對ＧＡ３的響應過程（Ｄｉｌｌ邋ｅｔ逡逑ａｌ．

ＧＡ－ｒｅｓｐｏ＾］邋０邋■邐＊？．邐嫇逡逑圖１－１植物ＧＡ信號轉(zhuǎn)導模式逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＧＡ邋ｓｉｇｎａｌｉｎｇ邋ｉｎ邋ｐｌａｎｔｓ邋（Ｓｕｎ，２０１０）逡逑Ｕｅｇｕｃｈｉ－Ｔａｎａｋａ等（２００５）在水稻中鑒定了受體基因Ｇ／Ｚ）／。研究發(fā)現(xiàn)受體基因逡逑Ｇ／Ｄ／在感知ＧＡ信號后，自身構(gòu)象發(fā)生改變，促進Ｇ／Ｄ／與ＤＥＬＬＡ蛋白結(jié)合，進而逡逑促進ＤＥＬＬＡ蛋白降解，激活被ＤＥＬＬＡ蛋白抑制的基因轉(zhuǎn)錄因子。葛暉（２０１０）探逡逑索葡萄果實在ＧＡ３處理后Ｇ／Ｄ７受體基因的表達差異，發(fā)現(xiàn)其在ＧＡ３處理條件下均逡逑有上調(diào)或下調(diào)表達。張運城（２０１５）以針葉樹挪威云杉和油松為試驗材料，探索不同逡逑組織Ｇ７Ｄ／基因的表達分析，發(fā)現(xiàn)其在球花和其他組織均有表達，同時在對八Ｇ／Ｄ／逡逑基因的驗證過程中，發(fā)現(xiàn)其能增強對ＧＡ３的感受能力，促進植物的生長發(fā)育。羅弦逡逑等（２０１６）以唐菖蒲為試驗材料

【參考文獻】

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1 高燕;蔣昌華;宋W

本文編號：2727103