本文關鍵詞：荻花期調控及光周期開花相關基因的研究

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【摘要】：荻(Miscanthus sacchariflorus)為芒屬多年生的C4植物,廣泛分布于中國北方各地,耐寒耐旱,抗逆性強,衰老枯黃性良好,是芒屬植物中抗逆育種的主要種質資源。本文通過對荻開花的光周期效應的觀測和光周期調控的研究,以及對光周期途徑關鍵基因的研究,為調節(jié)荻孕穗開花期進行雜交育種奠定基礎,試驗取得如下主要研究結果：1、從高緯度移栽至長沙低緯度地區(qū)的荻,原產地的花期是8月中下旬,移栽至長沙后花期提前到6月上旬,從高緯度移栽至低緯度開花提前,表現為短日照植物。2、從高緯度移栽至長沙低緯度地區(qū)的10份荻,3個時期剪莖再生,通過對再生苗孕穗開花物候的觀測,它們的孕穗天數平均為41.77d,最短的為25d,最長的需要56d,不同基因型間差異明顯,說明通過剪莖再生的方式可以調節(jié)荻的開花時間。3、荻剪莖再生分蘗株節(jié)數不少于10節(jié)才能開花,主莖長度、最大葉片長與花期性狀和開花率有顯著或極顯著的相關性。偏相關分析表明,營養(yǎng)生長性狀與開花期性狀沒有相關性,但節(jié)數和主莖長與開花率達到了顯著負相關和極顯著正相關,花期性狀間存在極顯著的正相關或負相關。4、荻B0232L剪莖處理后,放置在8h、15h、16h、17h、18h光周期條件下,以及7-8月自然光照條件下(CK)進行培養(yǎng),發(fā)現光照15h以上的不開花。在自然光照條件下48d發(fā)現孕穗；8h光照條件下,56d發(fā)現孕穗。說明延長光照到15h以上荻開花延遲或不開花,短日照處理能誘導荻開花,但過短的日照影響荻營養(yǎng)生長速度,延遲了光周期誘導及花序的生長。5、利用同源基因克隆法從荻B0232L中克隆到2個FT基因的同源序列,均為cDNA全長,各自編碼一個的開放閱讀框,分別命名為MsFTl和MsFT2,序列對比發(fā)現與其他植物FT基因高度同源。1個CO基因片段,命名為MsCO,序列對比與其他植物CO基因高度同源。6、RT-PCR檢測發(fā)現,MsCO和MsFT1基因在葉片中大量表達,MsCO基因在葉鞘和莖桿中有表達；MsCO, MsFT1基因只在短日照條件下大量表達。
【關鍵詞】：荻 光周期 CD FT 開花物候 營養(yǎng)生長
【學位授予單位】：湖南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S578;Q943.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 文獻綜述11-20
• 1 控制植物成花轉變的途徑11-15
• 1.1 光周期調控途徑11-14
• 1.1.1 光信號的輸入12
• 1.1.2 中心振蕩器12-13
• 1.1.3 光信號輸出13
• 1.1.4 植物光周期誘導下的成花轉變13
• 1.1.5 光周期調節(jié)開花模型13-14
• 1.2 春化途徑14
• 1.3 赤霉素途徑14-15
• 1.4 自主途徑15
• 2 光周期的關鍵基因CO及FT15-18
• 2.1 CO基因是光周期調控的關鍵基因15-16
• 2.1.1 CO基因的結構及分類15-16
• 2.1.2 CO基因的功能16
• 2.2 FT基因對植物開花直接調控16-17
• 2.2.1 FT基因的結構及分類16-17
• 2.2.2 FT基因的功能17
• 2.3 CO/FT調控模式17-18
• 3 本研究的內容及目的意義18-20
• 第二章 荻“北種南移”開花物候的改變20-24
• 1 試驗材料與方法20-21
• 1.1 供試材料20
• 1.2 試驗方法20-21
• 2 結果與分析21-23
• 2.1 北種南移開花物候比較及分析21
• 2.2 緯度和光周期關系分析21-23
• 3 討論23-24
• 第三章 荻剪莖再生植株開花特性及生長特性的研究24-31
• 1 試驗材料與方法24-25
• 1.1 供試材料24
• 1.2 試驗方法24-25
• 1.2.1 剪莖處理24
• 1.2.2 開花物候觀測24
• 1.2.3 營養(yǎng)生長相關性狀的測量24
• 1.2.4 數據處理及分析24-25
• 2 結果與分析25-30
• 2.1 剪莖再生苗開花物候特性分析25
• 2.2 剪莖再生苗光周期分析25-28
• 2.3 剪莖再生苗營養(yǎng)生長相關性狀分析28-29
• 2.3.1 莖桿節(jié)數28
• 2.3.2 主莖長28
• 2.3.3 最大葉片長28-29
• 2.4 相關性分析29-30
• 3 討論30-31
• 第四章 人工調控光周期對荻開花及生長特性研究31-36
• 1 試驗材料與方法31-32
• 1.1 供試材料31
• 1.2 試驗方法31-32
• 1.2.1 材料剪莖處理31
• 1.2.2 不同光周期處理31
• 1.2.3 開花物候及營養(yǎng)生長相關性狀的觀測31-32
• 1.2.4 數據處理及分析32
• 2 結果與分析32-34
• 2.1 不同光周期處理對荻生育期的影響32
• 2.2 不同光周期處理對荻營養(yǎng)生長相關性狀的影響32-34
• 3 討論34-36
• 第五章 荻MsCO,MsFT1及MsFT2基因的克隆及分析36-50
• 1 試驗材料與方法36-41
• 1.1 供試材料36
• 1.2 試驗方法36-41
• 1.2.1 改良Trizol法提取總RNA及檢測36-37
• 1.2.2 MsCO、MsFT1及MsFT2基因克隆及分析37-40
• 1.2.2.1 引物的設計及合成37-38
• 1.2.2.2 cDAN第一條鏈的合成38
• 1.2.2.3 PCR擴增38-39
• 1.2.2.4 PCR產物純化回收39
• 1.2.2.5 基因克隆及測序39-40
• 1.2.2.6 序列分析40
• 1.2.3 MsCO、MsFT1基因的RT-PCR檢測40-41
• 1.2.3.1 RT-PCR引物的設計40
• 1.2.3.2 不同生長時期表達檢測40
• 1.2.3.3 不同組織器官表達分析40-41
• 2 結果及分析41-49
• 2.1 改良Trizol法提取總RNA41
• 2.2 MsCO、MsFT1及MsFT2基因克隆及生物信息學分析41-48
• 2.2.1 PCR擴增與基因克隆41-42
• 2.2.2 MsCO基因序列分析42-43
• 2.2.3 MsFT1及MsFT2基因生物信息學分析43-48
• 2.2.3.1 MsFT1及MsFT2基因的序列分析43-44
• 2.2.3.2 MsFT1及MsFT2蛋白的理化性質分析44
• 2.2.3.3 MsFT1及MsFT2氨基酸序列同源性及進化樹的構建44-46
• 2.2.3.4 MsFT1及MsFT2蛋白的疏水性及跨膜結構域的預測及分析46-47
• 2.2.3.5 MsFT1及MsFT2蛋白的信號肽和亞細胞定位47
• 2.2.3.6 MsFT1及MsFT2蛋白的三級結構預測47-48
• 2.3 MsCO及MsFT1的表達分析48-49
• 2.3.1 不同生長時期MsCO、MsFT1基因的表達分析48
• 2.3.2 不同組織器官MsCO、MsFT1基因表達分析48-49
• 3 討論49-50
• 第六章 結論50-52
• 1、荻“北種南移”開花物候期的改變50
• 2、荻剪莖再生植株開花特性及營養(yǎng)生長的研究50
• 3、人工調控光周期對荻的開花及生長特性的研究50-51
• 4 、荻光周期基因MsCO,MsFT1,MsFT2基因的克隆及分析51-52
• 參考文獻52-58
• 致謝58-59
• 作者簡歷59

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