石細(xì)胞是梨果肉中特有的性狀,也是影響果實食用口感和加工品質(zhì)的重要因素之一。我國梨多數(shù)主栽品種由于石細(xì)胞含量較多,肉質(zhì)粗糙,口感多渣,嚴(yán)重影響了果實的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價值。早期的研究明確了石細(xì)胞屬于厚壁細(xì)胞,其次生壁中木質(zhì)素的合成與積累是引起石細(xì)胞硬化的重要因素之一,而木質(zhì)素的研究主要集中在模式植物中,只有少數(shù)物種中報道了果實木質(zhì)素形成機(jī)制。因此,本研究在梨果實microRNA測序和全基因組MYB家族成員鑒定的研究基礎(chǔ)上,獲得了調(diào)控果實木質(zhì)素生物合成的關(guān)鍵候選基因PbrmiR397a和PbrMYB169,并開展了基因功能和分子調(diào)控機(jī)制的分析,結(jié)果如下:1、梨果肉石細(xì)胞在盛花后(DAF)21-49天迅速形成并積累,并且石細(xì)胞中木質(zhì)素一旦合成就不會被降解。通過梨果實microRNA測序和靶基因預(yù)測發(fā)現(xiàn),PbrmiR397a靶向多個漆酶(LAC)基因,但兩者在梨果實石細(xì)胞形成中的調(diào)控機(jī)制尚不知曉。從‘碭山酥梨’(Pyrus bretschneideri)全基因組中,共鑒定到38個LAC基因,經(jīng)保守結(jié)構(gòu)域及系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹分析,被分成6個進(jìn)化簇。其中,有6個LAC基因在21DAF和35DAF的果肉組織中...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 梨果實石細(xì)胞與品質(zhì)的關(guān)系
    1.2 梨果實石細(xì)胞的形成過程和分布特點(diǎn)
        1.2.1 梨果實石細(xì)胞的形成過程
        1.2.2 梨果實石細(xì)胞的分布特點(diǎn)
    1.3 木質(zhì)素的特征和生物合成
        1.3.1 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 梨果實石細(xì)胞木質(zhì)素
    1.4 木質(zhì)素的生物合成途徑
        1.4.1 苯丙氨酸裂解酶
        1.4.2 肉桂酸氫化酶
        1.4.3 香豆酸輔酶A連接酶
        1.4.4 羥基肉桂酰輔酶A轉(zhuǎn)移酶/對香豆酸羥化酶/咖啡酰莽草酸酯酶
        1.4.5 咖啡酰輔酶A氧甲基轉(zhuǎn)移酶
        1.4.6 阿魏酸-5-羥化酶/咖啡酸甲基轉(zhuǎn)移酶
        1.4.7 肉桂酰輔酶A還原酶
        1.4.8 肉桂醇脫氫酶
        1.4.9 漆酶/過氧化物酶
    1.5 木質(zhì)素合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
        1.5.1 NAC轉(zhuǎn)錄因子
        1.5.2 MYB轉(zhuǎn)錄因子
        1.5.3 其他轉(zhuǎn)錄因子
        1.5.4 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控
第二章 PBRMIR397A調(diào)控梨果實石細(xì)胞木質(zhì)素合成
    2.1 材料方法
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 組織學(xué)分析
        2.1.3 果實中石細(xì)胞和木質(zhì)素含量分析
        2.1.4 LAC基因的鑒定、序列比對及進(jìn)化樹構(gòu)建
        2.1.5 PbrLAC亞細(xì)胞定位
        2.1.6 RNA和DNA提取
        2.1.7 表達(dá)分析
        2.1.8 PbrmiR397a靶基因的預(yù)測及驗證
        2.1.9 瞬時轉(zhuǎn)化梨果實驗證PbrmiR397a和PbrLAC的功能
        2.1.10 轉(zhuǎn)化煙草植株及木質(zhì)素分析
        2.1.11 轉(zhuǎn)基因煙草莖組織顯微鏡觀察
        2.1.12 SNP查找、順式元件預(yù)測、進(jìn)化樹分析
        2.1.13 瞬時轉(zhuǎn)化葉片原生質(zhì)體雙熒光素酶分析
        2.1.14 統(tǒng)計分析
        2.1.15 高分辨率溶解曲線
        2.1.16 基因登錄號
    2.2 結(jié)果分析
        2.2.1 石細(xì)胞的形成和木質(zhì)素的合成主要在果實發(fā)育早期
        2.2.2 LAC基因進(jìn)化樹分析及LAC在梨果實木質(zhì)素生物合成中的關(guān)系
        2.2.3 PbrLACs和NbLACs是PbrmiR397a的靶標(biāo)基因
        2.2.4 過量表達(dá)PbrmiR397a或者同時沉默PbrLAC1、2和18會減少果實木質(zhì)素含量
        2.2.5 PbrmiR397a和PbrLACs在不同梨品種中序列和表達(dá)分析
        2.2.6 過量表達(dá)PbrmiR397a的轉(zhuǎn)基因煙草NbLAC的轉(zhuǎn)錄水平和木質(zhì)素含量均下降
        2.2.7 鑒定梨果實石細(xì)胞含量的SNP標(biāo)記開發(fā)
    2.3 討論
        2.3.1 運(yùn)用miR397調(diào)控植物木質(zhì)素含量
        2.3.2 植物激素可能調(diào)控miR397的表達(dá)水平
        2.3.3 梨果實中PbrLAC、PbrPOD和PbrUGT72E與木質(zhì)素合成的關(guān)系
第三章 PBRMYB169調(diào)控梨果實石細(xì)胞木質(zhì)素合成
    3.1 材料方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 RNA和DNA提取
        3.1.3 MYBs及木質(zhì)素合成相關(guān)基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析
        3.1.4 PbrMYB169的克隆和生物信息學(xué)分析
        3.1.5 PbrMYB169亞細(xì)胞定位
        3.1.6 果實中石細(xì)胞和木質(zhì)素含量分析
        3.1.7 基因表達(dá)量分析
        3.1.8 瞬時轉(zhuǎn)化葉片原生質(zhì)體雙熒光素酶分析
        3.1.9 擬南芥轉(zhuǎn)化及生物量測定
        3.1.10 轉(zhuǎn)基因擬南芥木質(zhì)素的分析
        3.1.11 轉(zhuǎn)基因擬南芥莖組織顯微鏡觀察
        3.1.12 統(tǒng)計分析
        3.1.13 基因登錄號
    3.2 結(jié)果分析
        3.2.1 梨果實發(fā)育過程中PbrMYB169與木質(zhì)素合成相關(guān)基因共表達(dá)
        3.2.2 PbrMYB169的克隆及分析
        3.2.3 PbrMYB169是一個核蛋白
        3.2.4 梨果實發(fā)育過程中PbrMYB 169的表達(dá)量與石細(xì)胞形成呈正相關(guān)
        3.2.5 PbrMYB169與候選木質(zhì)素合成基因的啟動子的互作
        3.2.6 過量表達(dá)PbrMYB169引起擬南芥矮化且異常沉積木質(zhì)素
    3.3 討論
全文結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和申請專利
致謝



本文編號：3735960