一、果树矮化机理研究进展(论文文献综述)
庞宏光[1](2020)在《梨棕榈酰基转移酶基因家族鉴定及PbPAT14功能研究》文中研究指明棕榈酰基转移酶(Palmitoyl Transferases,PATs)是植物中一类重要的蛋白质翻译后修饰酶,在蛋白质棕榈酰化修饰过程中发挥着关键的作用。研究表明,PATs在真核生物中具有广泛的细胞功能,对植物的生长发育、器官形成、生殖发育及胁迫响应等生命活动具有重要的调控作用。因此,PATs功能的发掘为植物株型构建、增产增收以及品质改良等分子设计育种工作提供了新的研究思路和基因资源。目前,我国梨栽培生产中还没有有效的梨矮化砧木,探索分析梨中具有矮化潜力的PATs功能,有助于揭示砧木矮化机理,对加快我国梨产业现代化转型升级,实现矮化栽培模式具有重要的意义。本研究利用生物信息学方法对编码PATs蛋白的梨PbDHHC基因家族进行了分析鉴定,以杜梨(Pyrus betulifolia)为研究试材,利用CRISPR/Cas9基因编辑对PbPAT14基因进行敲除获得杜梨矮生突变体,从生长指标、微观结构、内源激素含量、基因表达模式以及互作蛋白筛选等角度对杜梨突变体进行深入剖析,旨在阐释杜梨矮生突变体的矮生机理,为进一步揭示砧木矮化机理提供理论依据。主要研究结果如下:1、全基因组水平从梨(Pyrus bretschneideri ’Dangshansuli’)测序数据中鉴定到36个完整的PbDHHCs基因,命名为PbDHHC1~PbDHHC36。该基因家族氨基酸序列平均长度为456 aa,蛋白分子量从27659.82 Da到79207.72 Da,等电点从5.22到9.78,80%的PbDHHCs编码蛋白中包含4个跨膜结构域。基因定位显示,26个PbDHHCs基因定位到14条染色体上,并呈现出不均匀的分布形式。根据同源进化关系,可将PbDHHC基因家族分为A~G共7个亚组,其中每个亚组的PbDHHCs在基因结构和结构域相位分布上表现出较高的一致性,进一步支持了同源分组关系的准确性。基因启动子分析发现,PbDHHCs基因上游存在着大量与生长发育和激素应答相关的顺式作用元件,说明梨PbDHHCs基因在转录过程中可能具有十分复杂的调控模式。基因表达模式分析表明,89%的PbDHCs基因在不同组织器官中均有表达值,并且表现为组成型表达模式,说明PbPATs在梨中具有十分广泛的生物功能。2、利用Trizol方法、CTAB方法和试剂盒方法常见的三种植物总RNA提取方法,系统性分析对比各个方法提取的杜梨不同组织(根、茎、叶、花和果实)总RNA的质量。结果表明,三种方法均可以从杜梨各个组织中提取出总RNA,但是不同方法提取的总RNA浓度和质量相差较大。三种方法提取的果实总RNA浓度相较于其他组织较低,CTAB方法提取的杜梨各个组织总RNA浓度高于其他方法,试剂盒方法提取的杜梨各个组织总RNA纯度最好。电泳检测结果表明,三种方法提取的总RNA均不同程度的遗漏了小分子5S RNA,其中Trizol方法和CTAB方法最为明显,并且均存在不同程度的拖尾现象。3、梨中假定的PbPAT14-1和PbPAT14-2基因编码序列长度分别为921 bp和906 bp,两者的基因结构十分相似均有7个外显子和6个内含子构成,但两者的基因全长差异较大,分别为5822 bp和3324 bp,说明这两个基因可能来自不同的祖先或者在进化过程中丢失片段差异较大。另外,PbPAT14-1和PbPAT14-2与拟南芥AtPAT14的氨基酸序列同源相似度分别为83%和70%。体内互补试验表明,PbPAT14-2可以挽救酵母AKR1 PAT功能缺失突变体akr1的生长缺陷,同时还可以恢复拟南芥突变体atpat14的矮生表型,说明PbPAT14-2蛋白具有PATs酶活性,而PbPAT14-1蛋白并没有表现出PATs酶活性。氨基酸点突变试验结果显示,将PbPAT14蛋白中DHHC保守结构域上的半光氨酸突变为丝氨酸后,PbPAT14-DHHC148S并不能恢复酵母突变体akr1的生长缺陷,说明PbPAT14蛋白的酶活性位点为DHHC保守结构域中的半光氨酸残基。Acyl-RAC试验结果表明,PbPAT14蛋白具有自身棕榈酰化的功能。4、根据PbPAT14基因序列,筛选到三个特异性较强打靶位点PbPAT14-T1、PbPAT14-T2和PbPAT14-T3,并构建植物CRISPR/Cas9融合表达载体。以杜梨种子子叶为试材,利用农杆菌转化方法,共获得22株转基因杜梨苗,其中6株具有矮生黄化表型。测序结果显示,矮生黄化植株中T2和T3靶点序列发生了基因编辑事件。单克隆测序分析表明,靶点区域产生的突变类型为单碱基或小片段的缺失和插入,并且不同的sgRNA表达盒在各个靶点表现出不同的编辑效率,分别为0%、86.3%和68.1%。脱靶位点测序结果表明,潜在的三个脱靶位点区域均没有发生基因编辑。5、生长指标测定结果表明,野生型杜梨的平均株高大约为杜梨突变体的3倍,分别为3.01 cm和1.09 cm;野生型叶片数量大约为突变体的2倍,分别为19和11;野生型杜梨和突变体在叶片面积上没有表现出显着性差异。另外,野生型杜梨叶片的叶绿素含量大约是突变体的2.5倍,分别为1.63 mg/g和0.67mg/g。微观结构观察发现,杜梨突变体的茎直径显着小于野生型,但是茎组织细胞(包括皮层细胞和髓细胞)的长度和宽度均没有表现出显着性差异,说明杜梨突变体的矮生性状与细胞数量有关,与细胞大小并无直接关系;杜梨突变体叶片厚度(包括栅栏组织和海绵组织)明显小于野生型。内源激素测定结果表明,杜梨突变体中ABA含量明显高于野生型,并且ABA代谢通路中相关基因的表达量同样存在显着性差异,说明梨中PbPAT14蛋白所修饰的底物可与ABA代谢通路相关。6、根据杨树(Populus trichocarpa)细胞中鉴定的棕榈酰化蛋白,筛选得到与ABA代谢通路相关的棕榈酰化蛋白CPKs。通过同源比对,从梨基因组中找到5个同源的 PbCPKs 基因,分别为 PbCPK1、PbCPK6、PbCPK13、PbCPK21 和 PbCPK30。棕榈酰化修饰位点预测软件CSS-Plam分析结果表明,这些PbCPKs蛋白中包含1 1个棕榈酰化修饰位点,说明PbPAT14蛋白的修饰底物可能为PbCPKs,为进一步揭示PbPAT14棕榈酰化修饰分子机制提供了线索。
杨杰[2](2020)在《梨遗传转化体系的优化与赤霉素氧化酶GA2ox8基因的矮化功能研究》文中进行了进一步梳理梨是我国的重要水果之一,属于蔷薇科(Rosaceae)梨属(Pyrus L.)多年生落叶木本果树。梨矮化密植栽培模具有早果、丰产、优质、省力化管理等诸多优点,矮化砧木的育种和矮化机理的研究为实现梨矮化栽培奠定基础。基于转基因技术的育种和基因功能研究已成为一种重要的手段,对于缩短育种周期和创制目标种质具有重要的作用。鉴于此,本研究对梨叶片和愈伤组织遗传转化的方法进行了研究。同时,在前人的基础上,利用转基因技术,解析梨赤霉素氧化酶GA2ox8基因的矮化功能。主要研究结果如下:1. 梨叶片和愈伤遗传转化体系优化。为提高农杆菌介导的梨叶片瞬时转化效率,利用单因素试验的方法,研究了遗传转化过程中农杆菌接种方式、侵染液碳源和p H对叶片瞬时转化效率的影响。结果表明,与‘康佛伦斯’和‘OHF 333’两种材料相比,‘山梨’叶片在以10μL白枪头接种的情况下,蓝斑个数最多;当转基因侵染液的p H值由4.5逐渐增大时,叶片瞬时转化效率呈上升趋势,直到p H为5.5时达到最大,之后呈下降趋势,而侵染液中不同的葡萄糖和蔗糖组合对瞬时转化效率并无显着影响。此外,‘OHF 333’叶片在含有80 mg/L新霉素或5 mg/L卡那霉素的再生培养基中愈伤无法正常生长。为建立愈伤的遗传转化体系,首先筛选了‘红星’愈伤继代培养基中生长素和细胞分裂素的浓度,其细胞分裂素6-BA最适浓度为0.5 mg/L,生长素2,4-D的最适浓度为1.0 mg/L或1.5mg/L,其次筛选了不同浓度的卡那霉素和潮霉素对愈伤生长的影响,结果表明,当培养基中分别含有25 mg/L卡那霉素或2.5 mg/L潮霉素,愈伤无法正常生长。2. PbGA2ox8基因的矮化功能分析。利用NCBI数据库,搜索得到白梨GA2ox8序列。从‘红早酥’梨幼嫩叶片中克隆该基因,构建过表达载体。氨基酸序列分析结果显示,PbGA2ox8蛋白具有GA2ox家族的保守结构域DIOX_N和2OG-Fell_Oxy,与拟南芥和水稻的GA2ox蛋白的结构域相似。系统进化分析结果表明,PbGA2ox8与拟南芥和水稻中的C20-GA2ox基因具有较高的同源性,其中与At GA2ox8和At GA2ox7位于同一个进化枝上。烟草叶片和洋葱表皮亚细胞定位结果表明,PbGA2ox8基因编码的蛋白定位于细胞核和细胞质。此外,与野生型对照相比,过表达PbGA2ox8基因的转基因烟草株系呈现株高矮小,节间极度短缩,叶片长度和宽度减小。
严泽埔[3](2019)在《基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育》文中研究表明薄壳山核桃(Carya illinoensis)又称长山核桃、美国山核桃,为世界着名的经济干果树种,其果实营养丰富,保健价值高。研究发现,长期食用美国山核桃有明显的防衰老、健肠胃、防治心脏病、心血管疾病等作用。然而,薄壳山核桃树体高大,不利于人工采摘果实及日常的养护管理,培育矮化砧木可为薄壳山核桃育种工作及果品的推广提供便利。赤霉素(Gibberellins,GAs)是调控植物株高的重要激素,与之生物合成与转运相关基因的克隆与分子机制研究对于合理调控植物生长发育和农业生产具有极其重要的利用价值。本论文对薄壳山核桃进行100 mg L-1的赤霉素喷施处理,通过实时荧光定量检测在不同时期(0d、7d、14d、21d、28d)CiGA20ox、CiGA3ox和 CiGA2ox 的相对表达量以及0d和28d三个基因的空间表达量,以初步了解CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox对赤霉素的响应规律;通过农杆菌介导法将目的赤霉素矮化基因转入薄壳山核桃体胚内,后脱菌增值培养,最后进行干燥萌发,以获得薄壳山核桃矮化植株。主要研究结果如下:1、外施赤霉素四周后,薄壳山核桃节间长度和主根伸长量与对照相比都显着增长。其中植株平均生长量达2.9cm,将近为对照的1.93倍,差异极显着。然而节间数没有发生变化。2、实时荧光定量PCR结果表明GA20ox、GA3ox和GA2ox在薄壳山核桃生长期存在时空表达差异。外施赤霉素能够使CiGA20ox的表达量持续下降,28d后的表达量仅为初始值的38.6%;而CiGA3ox表达量则是在7d时跌落低谷,下降至初始值的55.4%,28d后回升,表达量为初始值的350%;CiGA2ox表达量总体则呈波浪形变化,在7d后达到顶峰,之后有所回落至21d时恢复到了初始水平,28d后上升为初始值的220%。而CiGA3ox在薄壳山核桃植株茎秆内发生了累积,相较于CiGA20ox和CiGA2ox在转录水平上发生了较大的变化。3、薄壳山核桃CiGA2ox、CiGA20ox和CiGA3ox与山核桃和核桃的亲缘关系较近,且与山核桃的亲缘关系最近。可见同科植物的GA20ox、GA2ox和GA3ox蛋白同源关系较近,表明薄壳山核桃GA20ox、GA2ox和GA3ox蛋白在进化方面较为保守。4、将GA20ox的RNA干扰载体通过农杆菌介导法转入薄壳山核桃体胚内,获得了薄壳山核桃的阳性体胚及阳性再生植株。结果发现,RNA干扰使薄壳山核桃再生植株GA20ox基因表达量下降,为野生型的27.5%,差异极显着。RNA干扰后的薄壳山核桃再生植株株高显着降低,为野生型的45%。并且干扰后的再生植株节间缩短,叶片变小叶色变浅。为进一步验证RNA干扰结果的可靠性,本研究还进一步将GA20ox过表达载体转入薄壳山核桃体胚内,结果表明,过表达再生植株体内基因表达量下降,株高显着增高,节间伸长,叶片变大叶色变浅。5、将GA2ox的过表达载体通过农杆菌介导法转入薄壳山核桃体胚内,获得了薄壳山核桃的阳性体胚及阳性再生植株。qRT-PCR检测结果表明,阳性再生植株CiGA2ox基因表达量显着上升,为野生型的2.64倍,过量表达CiGA2ox基因的再生植株株高显着低于对照,为野生型的52%,节间缩短,叶片变小叶色变深。
胡福初,陈哲,赵杰堂,冯学杰,吴凤芝,范鸿雁,王祥和,胡桂兵[4](2020)在《荔枝种质资源矮化相关形态指标的鉴定及综合评价》文中认为为建立准确、可靠的荔枝矮化性状鉴定评价方法,并对部分荔枝种质资源的矮化程度进行综合评价。以120份荔枝种质资源为研究材料,测定了可能与矮化性状相关的枝梢长度、枝梢直径、复叶柄长度、复叶柄直径、节间长度、叶片长度、叶片宽度和叶片厚度等8个形态指标,采用相关性分析、正态分布检验、隶属函数、主成分分析相结合的方法,对120份荔枝矮化相关形态指标进行鉴定、筛选以及矮化程度的综合评价。结果表明:枝梢长度等8个相关形态指标均具有较好的遗传多样性,符合或近似符合正态分布特点;除了叶片厚度之外,其余7个指标之间几乎都存在着显着或极显着的相关性,进一步经主成分分析,获得2个主成分可解释相关指标72.738%的原始数据信息量,初步明确了枝梢长度等(叶片厚度除外)7个相关性状作为荔枝矮化综合评价的主要形态指标,可用于有效评价荔枝种质的矮化性状;矮化综合评价结果将120份荔枝种质划分为5个等级,其中Ⅰ级(矮化)9份,Ⅱ级(半矮化)10份,Ⅲ级(亚乔化)69份,Ⅳ级(乔化)25份,Ⅴ级(极乔化)7份,筛选出糯米糍、庙种糯、紫娘喜、鸭姆笼、农美12号、KOM等一批矮化或半矮化的种质资源。以上结果说明采用枝梢长度等7个主要形态指标为测定参数,基于主成分分析的综合评价方法进行荔枝矮化性状的鉴定评价是准确可靠的,为荔枝矮化资源的深入发掘和开发利用提供了科学依据。
胡福初[5](2019)在《荔枝矮化性状的鉴定评价与遗传研究》文中研究说明荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我国华南地区最重要的特色果树,传统管理模式下,荔枝树体高大,可生长至十几米至几十米高,给生产管理造成不便。近年来,矮化栽培已成为我国果园现代化管理的重要栽培模式,而矮化品种或砧木的开发利用是实现矮化栽培的重要途径。目前荔枝果园通常采取回缩修剪方式以控制株高实现矮化栽培,矮化种质资源缺乏有效培育和利用,矮化相关性状的发生机制与遗传规律尚不清楚。本研究系统开展了荔枝矮化性状鉴定评价、相关基因的筛选、遗传分离规律及QTL定位等工作,为荔枝矮化资源的发掘与创新利用提供理论参考。获得的主要研究结果如下:(1)对荔枝种质资源的枝梢长度、枝梢粗度、复叶长度、叶柄粗度、节间长度、叶片长度、叶片宽度、枝皮率等矮化相关表型进行测定分析,发现除了枝皮率之外的7个矮化相关性状之间均存在一定程度的相关性。根据相关性状的公因子分析结果,提出了荔枝矮化指数(D值)的概念和计算公式,建立了基于矮化指数判定荔枝矮化级别的标准,并对120份荔枝资源矮化特性进行了评价分级,分级结果与实践经验的判断基本相符;同时,通过枝皮率的比较分析,明确了枝皮率与枝梢直径呈现显着性负相关,相关系数达到了-0.69,而且在枝梢直径相近的情况下,不同品种之间枝皮率没有显着性差异,因而认为枝皮率不适宜作为荔枝矮化性状评价的关键指标。(2)分别以极乔化品种‘妃子笑’和矮化品种‘紫娘喜’的叶片和顶芽为材料,通过RNA-Seq测序比较矮化与乔化品种之间相关基因的差异表达情况。结果表明,共组装得到了55,810条unigenes,大约81.69%(45,740)的基因序列能够比对至少1个公共数据库进行功能注释;共计检测到了差异表达基因9190条,其中两品种顶芽之间有3,248个差异表达基因,叶片之间有1750个差异表达基因,主要集中在“植物激素信号转导”、“其它次生代谢产物的生物合成”、“遗传信息过程”、“氧化磷酸化”等相关生物学过程;重点分析了42个植物激素信号转导途径和69个能量代谢途径中涉及的差异基因,在对部分差异基因以及赤霉素生物合成与代谢相关基因进行q RT-PCR验证之后,将3个Lc GA2oxs转入烟草进行过表达分析,发现Lc GA2oxs在烟草中的超表达导致了转基因植株的明显矮化,说明Lc GA2oxs具有一定的“致矮”功能,并可能参与到荔枝的矮化形成过程。(3)以矮化品种‘紫娘喜’为母本,极乔化品种‘妃子笑’为父本进行杂交,采用SRAP分子标记对实生后代进行真假杂种鉴定,调查分析杂交后代矮化相关性状的分离规律及特点。结果表明,通过杂交一共得到了266株实生后代,经SRAP分子标记筛选出194份真杂种,真杂种率为72.9%,最终成活178株用于构建群体;对群体进行田间调查,明确了株高、新梢长度、复叶柄长度等8个矮化相关性状以及矮化指数的分离特点,各表型的变异系数为11.50%~23.23%,中亲优势为-7.37%~18.68%,存在较明显的趋中遗传。总体来看,本研究构建的杂交群体大小适中,目标性状分离显着,符合作图群体构建的相关要求。(4)以‘紫娘喜’ב妃子笑’的F1群体为作图群体,基于GBS技术进行简化基因组测序,构建荔枝高密度分子遗传图谱,并进行矮化相关性状的QTL定位研究,结果显示,鉴定得到了8,654,911个SNP标记,分为八种分离模式,其中可用于F1个体基因分型的分离类型包括hk×hk、lm×ll、ef×eg、ab×cd和nn×np等5种标记数量5,100,050个;经筛选过滤,3027个SNP标记上图并分布在15个连锁群上,总的遗传距离为1711.97 c M,平均遗传距离为0.57 c M,图谱质量总体较高;对8个矮化相关性状进行QTL分析,检测到了37个QTL位点,可以解释8.0%至14.7%(平均值=9.7%)的表型变异,在其中的32个QTL区域内发现126个候选基因,根据候选基因功能注释及差异表达情况进行分析,获得了82个候选基因的注释信息以及50个双亲间有显着性差异表达的基因,这些基因在调控荔枝矮化方面的作用和机制还有待于进一步研究。
郭子兢[6](2019)在《桃PpDELLA与PpBZR等转录因子的蛋白互作研究》文中提出桃(Prunus persica L.)属蔷薇科(Rosaceas)李属(Prumus)植物,是我国重要的栽培果树,其果实香甜,深受广大消费者喜爱。桃树体高大,发枝量大,每年都要进行多次修剪。这不仅浪费了大量的树体营养也耗费大量的人力、物力。近年来推行的桃树矮化密植栽培模式可有效改善上述问题。本课题组前期研究结果显示’粉寿星’(矮化品种)中内源GAs含量极显着地高于’秋蜜红’(乔化品种)。基于此结果,我们推测’粉寿星’大量积累了DELLA蛋白,进而抑制’粉寿星’枝条伸长并促进GA的合成。前人研究显示DELLA蛋白主要以蛋白互作的方式发挥其生物学作用。本试验以筛选PpDELLA互作蛋白为主线,研究DELLA蛋白在桃矮化方面起到的调控功能。以’秋蜜红’和’粉寿星’两个不同株高桃品种作为研究材料。首先,对两个桃品种的PpDELLA蛋白进行鉴定。其次,通过Western Blot分析两个品种茎尖中PpDELLA蛋白的含量;第三,分析PpDELLA与PpBZR(BR信号通路中关键转录因子BRASSINAZOLE-RESISTANT1)、PpARF6(Auxin信号通路中关键转录因子AUXIN RESPONSE FACTOR)、PpPIF(光信号通路中关键转录因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR)的蛋白互作情况。主要结果如下:1.参照桃基因组数据库(Genome Database for Rosaceae),从桃中鉴定得到2个PpDELLA 蛋白(PpDELLA1、PpDELLA2),二者都包含有 N 末端 DELLA 和 C 末端 GRAS保守结构域。系统进化树的分析结果也显示,桃PpDELLA1和PpDELLA2与拟南芥的AtGAI和AtRGA的同源性较高。2.蛋白免疫印迹显示,’粉寿星’茎尖PpDELLA1含量明显高于’秋蜜红’;在经过GA3处理3小时后,’秋蜜红’中的PpDELLA1很难再被检测到,而’粉寿星’中PpDELLA1蛋白含量不存在明显变化,与GA3处理前保持一致。结果表明,’粉寿星’的GA信号通路可能发生中断,导致PpDELLA1蛋白大量积累。3.分别从两个品种中克隆得到PpDELLA1和PpDELLA2两个基因,基因序列比较结果显示,两个品种中的PpDELLA1和PpDELLA2基因序列完全一致。表明,’粉寿星’的矮化表型并不是由PpDELLA蛋白的突变造成。4.转录自激活结果表明,全长PpDELLA1和PpDELLA2存在转录自激活现象,而GRAS区段的PpDELLA1D和PpDELLA22D没有转录自激活。5.将桃中2个DELLA的GRAS区段连接BD载体,同时将鉴定得到的PbBZR1、PpBZR2,PpARF6-1、PpARF6-2、PpPIF1、PpPIF1-1、PpPIF4和PpPIF8连接AD载体,进行酵母双杂交。结果发现,PpDELLA2 与 PpBZR1、PpARF6-2、PpPIF1、PpPIF1-1、PpPIF4 和 PpPIF8发生蛋白互作。综上所述,矮化品种’粉寿星’是GA不敏感型,它的矮化表型与PpDELLA蛋白的积累有关。PpDELLA蛋白的积累并不是PpDELLA蛋白自身的突变造成的。PpDELLA2可与PpBZR1、PpARF6-2和PpPIFs发生蛋白互作。这意味PpDELLA2可能通过蛋白互作抑制其生物学功能,进而调控多条信号传导途径从而引起桃树体矮化。本试验结果,也为以后激素、环境等因素协同调控桃树体株高奠定一定的理论基础。
郝素晓[7](2019)在《赤霉素介导RNA结合蛋白调控苹果砧木矮化特性研究》文中研究表明苹果是经济价值较高的果树植物,是农产品的重要组成部分。苹果作为重要的种质资源,由于丰富的着色特点及形态特征,在苹果生产及果园管理中被广泛应用,其中苹果砧木进一步提高了苹果产量及果园管理效率,带来了丰富的经济效益。随着果树产品的发展趋势,苹果的矮化栽培就逐渐地成为了果树相关研究的热点。为了更好的探究苹果的矮化调控机理与生产建设,越来越多的研究者将植物的植株高度作为一项明显、直观的农艺学特性,进行相关课题的研究。其中,在苹果生产研究中,通过嫁接技术不仅提高了不同苹果品种植物对环境条件的适应力和抵抗不利环境的能力,而且也在信号传导及生理生化水平上促进了植株的生长发育。在苹果嫁接研究中,首先是要通过试验筛选不同的砧木与不同接穗之间的嫁接组合,它对后期嫁接果树的生长发育及抗性具有很大的影响,因此,对于矮化砧木的筛选尤为重要。多年来,在研究者们的不断努力下,越来越多的优良的苹果砧木品种相继被研究提出,并投入到生产应用当中,包括有M系列的矮化砧木,以及S系列、SH系列的苹果矮化砧木品种。其中应用较好的‘SH6’矮化中间砧木品种是国光苹果与武乡海棠的芽变种S19的杂交后代,与其亲本国光苹果和武乡海棠芽变种S19相比,‘SH6’能够为嫁接植株提供更稳定的抗性以及矮化优势特性。为了更好的研究果树的矮化机理,筛选优良的苹果砧木品种,许多学者对果树矮化栽培及育种进行了广泛探究,但对果树矮化的分子机理相关研究还不是很清楚。随着高新技术的发展和应用,在分子水平上,对于矮化砧木的研究也将进一步深入分析砧木矮化机理,有利于新品种的选育及应用,其中包括生长发育相关调控基因的克隆及功能分析以及调控因子之间的相互作用影响矮化砧木品种的生长发育。RNA结合蛋白(RBP)是转录后水平调控基因表达的主要承担者,在基因的转录后调控过程中,RNA结合蛋白可以与目的基因的相关元件进行结合,之后通过调控目的基因的转录水平进而影响相关基因的表达,来调控其发生相应的生理生化反应调控机制。同时,在植物的生长及发育过程中,RNA结合蛋白(RBP)也能够在蛋白调控水平上通过影响相关RNA蛋白的运输、定位及修饰,进而可能通过形成相关功能的蛋白复合物来实现植物相关路径的调控机制。赤霉素(GA)作为一种功能比较广泛的生长调节剂,它主要通过自身相关的生物合成及生物代谢等过程来实现对植物的生长和发育相关过程的调控。其中GID1作为GA代谢途径的受体,可以通过与具有活性的GA相结合进而改变了自身的分子构象,GID1发生构象改变后进一步与具有抑制作用的蛋白DELLA进行相互的作用,从而使DELLA蛋白进行泛素化修饰,进一步来诱导蛋白酶途径对抑制蛋白DELLA进行降解来调控植物的生长发育等多个方面,其中在植物的生长发育过程中,种子的萌发,植物开花时间的调控,花的成熟及发育,花期过程中的花粉管的生长及授粉均会受到GA调控路径中相关因子的影响。在本研究中,我们以苹果矮化砧木‘SH6’及其亲本国光苹果作为试验材料,通过高通量测序筛选出目的基因RBP并进行基因克隆及组织特异性表达分析,探究‘SH6’的矮化特性优势。之后通过构建过表达载体进行拟南芥突变体的稳定转化试验及‘SH6’组培苗的瞬时转化试验,并对转基因植株进行激素处理和表达分析,结果表明RBP过表达后一定程度上恢复了突变体的矮化特性,上调了赤霉素信号途径相关基因的转录水平,对植物矮化特性具有一定的调节功能。此外,通过酵母双杂交试验以及Pull-down试验进一步验证了RBP通过与GAI互作,调控赤霉素信号途径,进而影响植株矮化特性;同时,酵母单杂交试验及GID1瞬时转化试验表明,GID1可以与RBP启动子互作调控植株的生长发育。本研究从RBP功能分析出发,通过对赤霉素信号途径的互作调控,影响‘SH6’砧木的矮化特性,初步探索了苹果矮化的分子机理,为培育新的果树矮化砧木品种并应用到果树生产提供了一定理论基础。主要研究结果:(1)通过对不同品种‘SH6’矮化砧木及其亲本国光苹果的矮化特性分析可知,矮化砧木‘SH6’的株高、树冠直径、枝条周长及尖削度明显低于国光苹果的相应指标,而矮化砧木‘SH6’的节间长度以及枝皮率却明显高于国光苹果的相应指标;分析不同发育时期‘SH6’矮化砧木以及国光苹果的叶片形态表明,‘SH6’矮化砧木的叶片长度低于国光苹果,叶片宽度高于国光苹果,叶片形态趋于扁圆形,更加有利于植株生长空间的利用;此外,‘SH6’矮化砧木叶片的叶绿素含量明显的低于国光苹果,而POD酶活性高于国光苹果;通过观察不同品种的叶柄横切的解剖结构分析显示,与国光苹果相比,矮化砧木品种‘SH6’的维管组织结构和细胞壁厚度较为发达,UV光照射条件下,‘SH6’维管组织的木质素含量较国光苹果的木质素含量更多,同时,电阻率明显低于国光苹果,但净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于国光苹果,因此表型分析及解剖结构表明,‘SH6’具有明显的矮化特性和矮化优势。(2)根据不同品种‘SH6’矮化砧木和国光苹果一年生枝条的芽尖提取RNA后进行三次重复的高通量测序分析。以苹果基因组为参考,进行数据库比对分析,筛选出差异调控基因RBP,经GO富集分析以及KEGG分析可知不同矮化特性品种植株的生长发育受到不同代谢路径的调控,其中包括赤霉素代谢途径等激素调控。为了进一步研究RBP的调控功能,首先我们进行了RBP基因的克隆,发现它主要与苹果中的MdRBP-8家族的基因同源性比较高,分析该基因在不同品种及组织中的表达特异性,发现RBP在矮化砧木品种‘SH6’中的表达量明显降低,进而调控了赤霉素GA3和GA4含量的下降,此外,根据目的基因RBP序列元件的分析,同样发现RBP对赤霉素信号途径存在一定的调控功能,进而一定程度上影响了植株的矮化特性。(3)为了更深入的探究RBP对赤霉素代谢路径的调控功能以及对苹果矮化特性的影响,我们将构建的RBP过表达载体进行拟南芥缺失突变体的异源转化试验,RBP过表达后明显减弱了拟南芥突变体的矮化特性,使植株株高上升,延长了植株的开花时间,同时增加了转基因株系的莲座直径以及叶片的大小,通过扫描电镜观察显示,RBP过表达后同样增加了叶片的气孔密度,提高了转基因株系叶片的叶绿素含量,降低了POD酶的活性,此外,在基因转录水平上,还进一步的上调了赤霉素合成途径的相关基因的表达水平,而下调了赤霉素信号途径中抑制蛋白GAI的表达水平。经过T3代纯合体转基因株系的筛选,我们对转基因拟南芥植株进行GA3以及抑制剂PAC处理后分析转基因植株的萌发与生长调控,结果表明,GA3处理后促进了RBP基因的转录水平,进而调控了赤霉素信号转导相关途径的基因的转录水平,促进了植株的萌发与生长,而PAC抑制了植株的萌发与生长,其中与突变体相比,RBP过表达后明显促进了植株侧根的生长,并且一定程度上对PAC的抑制作用存在抗性。我们同样对‘SH6’组培苗进行赤霉素以及抑制剂的处理,发现GA3处理后促进了RBP基因的表达水平,进而上调了赤霉素信号途径相关基因的表达,促进了‘SH6’组培苗植株的生长。(4)通过酵母双杂交以及Pull-down蛋白互作试验进一步验证了RBP与赤霉素信号途径中抑制蛋白GAI的相互作用,此外,与野生型相比,在拟南芥突变体atgai中,分析表明RBP以及赤霉素合成及代谢相关基因的表达水平明显下降,进一步说明了RBP通过与GAI的相互作用调控赤霉素代谢,影响植株的生长发育以及矮化特性。同时,我们通过酵母单杂交分析了赤霉素受体GID1与RBP启动子序列的相互作用,并通过GID1的过表达在‘SH6’组培苗中瞬时转化试验分析发现,GID1过表达后促进了RBP基因的表达,进一步上调了赤霉素代谢路径及生长素、ABA、油菜素内酯代谢路径相关基因的表达以及相关激素含量的积累。所以,RBP同样与赤霉素受体GID1存在一定的调节作用,并且不同激素间通过一定协作共同调控植株的矮化特性。
刘梦梦[8](2018)在《‘砂糖橘’嫁接植株生长特性及果实品质研究》文中研究表明‘砂糖橘’是广东乃至华南地区栽培面积最大的柑橘品种,生产上主要以嫁接的方式进行繁殖。砧木对接穗的生长发育和果实品质具有重要影响。目前对于果树矮化机理的研究主要集中在砧木上,但矮化砧木的矮化性并不代表其嫁接植株也具有矮化性。本试验以3年生的枸头橙、枳橙、香橙、酸橘、红橘、枳壳、粗柠檬、红黎檬和砂糖橘9种砧木‘砂糖橘’植株为试材,研究不同砧木对‘砂糖橘’接穗生长发育、解剖结构、生理生化指标以及果实品质的影响。主要结果如下:(1)通过调查不同砧穗组合的‘砂糖橘’花期发现,与共砧嫁接植株相比,除红橘砧推迟了接穗各阶段花期外,其余砧木均不同程度地提前了花期,以酸橘砧提前最为显着,各阶段花期提前8 d左右;砧木对接穗花量的影响较为显着,枸头橙、枳壳和红黎檬砧花量较高,其中枸头橙砧接穗花量是共砧的3.46倍。(2)不同砧穗组合的‘砂糖橘’植株生长势存在显着差异。枳壳砧‘砂糖橘’植株株高、树冠体积、接穗及砧木茎粗均显着大于酸橘、枳橙、香橙和共砧‘砂糖橘’。酸橘和红橘砧接穗/砧木茎粗比值分别为0.74和0.73,与共砧砂糖橘(0.74)相比较为接近,表明酸橘和红橘砧与‘砂糖橘’的亲和性较好。(3)经分析嫁接植株叶片和枝条解剖结构可知,砧木对‘砂糖橘’叶片气孔密度无显着影响;叶片海绵组织厚度及其所占比例,枝条导管密度,均与嫁接植株生长势呈现显着负相关性;叶片栅海比和上下表皮厚度所占比例,枝条横截面积、木质部面积、导管单面积和总面积,均与嫁接植株生长势呈现显着正相关性;其他解剖指标与植株生长势无显着相关性。(4)‘砂糖橘’叶片碳水化合物(蔗糖、可溶性糖和淀粉)含量与植株生长势显着正相关。枸头橙砧蔗糖含量最高,显着高于其他砧穗组合,香橙、酸橘和红橘砧较低,仅为枸头橙砧的57.74%、57.33%和56.17%;可溶性糖和淀粉含量以香橙砧最高,共砧‘砂糖橘’最低。(5)枸头橙砧‘砂糖橘’叶片IAA和GA3含量以及IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3)/ABA比值均为最高,且显着高于香橙砧;(IAA+GA3)/ABA比值与嫁接植株生长势显着正相关,其余无显着相关性;砧木对嫁接植株叶片ABA含量无明显影响。(6)不同砧穗组合中叶片SOD和CAT酶活性虽存在差异,但与树体生长势无显着相关性;叶片POD酶活性与植株生长势显着负相关,以共砧‘砂糖橘’最高,枳橙和枸头橙砧活性较低,仅为共砧‘砂糖橘’的58.95%和61.89%;IOD酶活性与当年生秋梢长度显着负相关,以枸头橙砧最高,香橙、枳壳和粗柠檬砧活性较低,分别为枸头橙砧的88.65%、88.31%和87.95%。(7)砧木对‘砂糖橘’果实产量和果实品质均有显着影响。粗柠檬砧果实产量最低,果实最大,果皮厚且亮度低,可滴定酸含量最低,果形指数和糖酸比最高,果肉化渣性较差;红黎檬和枸头橙砧果实产量较高,果实大小居中,果皮较亮,其中枸头橙砧果实果形指数、TTS、可溶性总糖和还原糖含量最低,红黎檬砧果实TTS、糖和Vc含量均为最高;枳壳砧果实产量较高,但果实较小,TTS和可滴定酸含量最高,Vc含量与糖酸比最低。红黎檬砧对‘砂糖橘’接穗果实有较好的影响。
麻楠,刘静,陈琦,郝素晓,卜芋芬,卢艳芬,姚允聪[9](2018)在《苹果砧木‘SH6’中RGLs基因的克隆及生物信息学分析》文中提出【目的】从苹果砧木‘SH6’中分离出三个DELLA家族基因RGL1b,RGL2a,RGL2b,为探究苹果DELLA蛋白家族对植株生长发育的调控机理,对这三个基因进行了生物信息学分析。【方法】通过克隆技术从苹果砧木‘SH6’中分离得到RGL1b,RGL2a,RGL2b的编码序列,利用生物学工具分析其序列特征,采用实时荧光定量PCR方法分析其基因表达水平。【结果】序列分析表明,苹果砧木‘SH6’的3种RGLs序列具有较高相似性,均存在DELLA蛋白和GRAS家族的结构特征。但序列也存在部分差异,预测其编码的蛋白都具有亲水性能,RGL1b,RGL2a蛋白大部分定位在细胞质,而RGL2b主要分布在细胞核。用实时荧光定量PCR方法,检测了‘SH6’及其亲本‘国光’中这3种RGLs基因的相对表达水平,结果显示,RGL1b,RGL2a,RGL2b在‘SH6’中的表达量均明显高于‘国光’中的表达。【结论】苹果砧木‘SH6’中RGL1b,RGL2a,RGL2b基因可能在果树矮化中发挥重要作用。
王弋,董晨,魏永赞,郑雪文,李伟才[10](2018)在《GA信号途径及其调控果树生长发育的研究进展》文中研究指明赤霉素(gibberellins,GAs)是一类重要的植物激素,参与调控植物生长发育的各个阶段,如种子的萌发、幼苗的生长、茎和根的生长及开花等过程。随着分子生物学及遗传学的发展,科学家已经逐步解析了GA在植物体内的信号转导过程及调控植物生长发育的机制。2017年以来,科学家在GA受体GID1的降解机制、DELLA新互作蛋白的鉴定以及O-fucosyltransferase修饰对GA信号的影响等多个方面均有重要发现,这些新成果大大扩展了人们对GA信号调控机制的认知。GA在果树育种中也发挥着重要作用,早在16世纪育种家就在葡萄中成功利用GA信号途径阻遏蛋白DELLA的功能获得型突变实现矮化育种,提高产量。近年来,又在多种果树中发现了GA途径基因突变造成的矮化材料。GA突变体在果树育种中的利用已证明,人为调控GA信号是实现果树高产稳产的有效方法。鉴于GA在植物生长发育及果树生产中的重要作用,笔者将对GA信号途径的最新研究进展及其在果树生产中的应用进行系统介绍,为将来在果树中更高效、更广泛地利用GA途径基因、提高果树产量及品质提供参考。
二、果树矮化机理研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、果树矮化机理研究进展(论文提纲范文)
(1)梨棕榈酰基转移酶基因家族鉴定及PbPAT14功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
引言 |
1 研究背景和意义 |
2 梨矮化砧木的选育及应用 |
2.1 梨异属矮化砧木 |
2.2 梨属矮化砧木 |
3 砧木矮化机理研究进展 |
3.1 矮化砧木激素代谢特征 |
3.2 矮化砧木致矮相关的遗传标记 |
3.3 存在的问题及展望 |
4 蛋白质棕榈酰化修饰研究进展 |
4.1 蛋白质的翻译后修饰 |
4.2 蛋白质棕榈酰化修饰 |
4.3 蛋白质棕榈酰化修饰在植物中的作用 |
4.4 棕榈酰基转移酶 |
4.5 植物中的棕榈酰基转移酶 |
4.6 棕榈酰基转移酶表达模式研究 |
4.7 棕榈酰基转移酶修饰底物的鉴定 |
4.8 蛋白质的去棕榈酰化 |
4.9 研究植物棕榈酰基转移酶及其底物的方法 |
5 基因编辑技术研究进展 |
5.1 常用的基因编辑技术 |
5.2 CRISPR/Cas9系统的发现与建立 |
5.3 CRISPR/Cas9系统在植物中的应用范围及作用机理 |
5.4 CRISPR/Cas9技术在果树育种中的应用 |
5.5 CRISPR/Cas9基因编辑靶点分析方法 |
5.6 CRISPR/Cas9系统存在的问题及发展方向 |
第一章 梨棕榈酰基转移酶基因家族鉴定及分析 |
1 材料与方法 |
1.1 数据库信息 |
1.2 梨PbDHHC基因家族的鉴定 |
1.3 梨PbDHHCs基因结构分析和蛋白结构域预测 |
1.4 梨PbDHHCs基因染色体定位和共线性分析 |
1.5 梨PbDHHCs同源进化分析和DHHC结构域保守序列分析 |
1.6 梨PbDHHCs基因启动子顺式作用元件和表达模式分析 |
2 结果与分析 |
2.1 梨PbDHHC基因家族鉴定 |
2.2 梨PbDHHCs基因染色体定位及共线性分析 |
2.3 梨PbDHHCs与其他物种DHHC基因同源进化关系 |
2.4 梨PbDHHCs基因结构及蛋白结构域分析 |
2.5 梨PbDHHCs基因启动子及表达模式分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二章 梨PbPAT14基因克隆及酶活性验证 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 杜梨组织总RNA提取方法 |
1.4 杜梨总RNA质量检测 |
1.5 cDNA反转录合成 |
1.6 梨中PbPAT14鉴定及基因克隆 |
1.7 Gateway系统入门载体及表达载体构建 |
1.8 酵母和拟南芥转化及阳性筛选 |
1.9 梨PbPAT14酶活性及自身棕榈酰化功能验证 |
2 结果与分析 |
2.1 杜梨总RNA质量检测 |
2.2 梨PbPAT14鉴定及酶活性验证 |
2.3 梨PbPAT14棕榈酰化功能位点验证 |
2.4 梨PbPAT14自身棕榈酰化修饰功能验证 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 杜梨遗传转化及突变体验证 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 杜梨基因组DNA的提取 |
1.4 梨PbPAT14基因靶点选择 |
1.5 CRISPR/Cas9载体构建及验证 |
1.6 杜梨组培苗对潮霉素的敏感试验 |
1.7 农杆菌介导的杜梨遗传转化 |
1.8 杜梨PbPAT14基因编辑效果检测 |
1.9 脱靶位点检测 |
2 结果与分析 |
2.1 梨PbPAT14基因靶点选择 |
2.2 基因编辑载体构建 |
2.3 潮霉素对杜梨组培苗致死浓度筛选 |
2.4 杜梨遗传转化 |
2.5 转基因植株阳性检测 |
2.6 转基因植株基因编辑效果检测 |
2.7 脱靶位点检测 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 杜梨PbPAT14功能缺失突变体矮生机理初探 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 植株生长指标测定 |
1.4 石蜡切片制作 |
1.5 激素测定 |
1.6 实时荧光定量PCR |
2 结果与分析 |
2.1 杜梨突变体生长表型分析 |
2.2 杜梨突变体茎和叶片的微观结构观察 |
2.3 杜梨突变体内源激素含量测定及qRT PCR分析 |
2.4 梨PbPAT14蛋白修饰底物筛选及分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
全文结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
致谢 |
(2)梨遗传转化体系的优化与赤霉素氧化酶GA2ox8基因的矮化功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 梨遗传转化研究进展 |
1.2.1 梨叶片不定芽再生体系研究 |
1.2.2 梨转基因的研究 |
1.2.3 影响梨遗传转化的因素 |
1.3 果树矮化机理的研究进展 |
1.4 赤霉素研究进展 |
1.4.1 赤霉素的发现、组成和生理作用 |
1.4.2 赤霉素合成与代谢途径 |
1.4.3 赤霉素代谢基因GA2-oxidase的功能 |
1.4.4 赤霉素的信号转导 |
1.5 研究目的与意义 |
第二章 梨叶片和愈伤遗传转化体系的优化 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体及菌株 |
2.1.3 试剂和培养基 |
2.2 方法 |
2.2.1 梨茎段和果肉愈伤离体培养 |
2.2.2 梨叶片侵染与共培养 |
2.2.3 梨叶片GUS组织化学染色和数据统计 |
2.2.4 ‘OHF333’梨叶片转基因体系抗生素浓度筛选 |
2.2.5 ‘红星’梨果肉继代培养基植物生长调节剂浓度筛选 |
2.2.6 ‘红星’果肉愈伤转基因抗生素浓度筛选 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不同类型培养基对农杆菌生长的影响 |
2.3.2 不同造伤方式对梨叶片gus瞬时表达的影响 |
2.3.3 侵染液碳源组合和pH对梨叶片侵染的影响 |
2.3.4 不同浓度卡那霉素或新霉素对‘OHF333’梨叶片再生的影响 |
2.3.5 不同浓度生长素和细胞分裂素组合对梨愈伤的影响 |
2.3.6 不同浓度卡那霉素或潮霉素对梨愈伤生长的影响 |
2.4 讨论 |
第三章 PbGA2ox8 基因的矮化功能分析 |
3.1 材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 载体及菌株 |
3.1.3 试剂和仪器 |
3.1.4 引物合成 |
3.2 方法 |
3.2.1 基因进化树分析及序列分析 |
3.2.2 植物总RNA提取及反转录合成cDNA |
3.2.3 目的基因克隆及纯化 |
3.2.4 PbGA2ox8 基因载体构建和根瘤农杆菌转化 |
3.2.5 PbGA2ox8 基因亚细胞定位 |
3.2.6 PbGA2ox8 基因遗传转化 |
3.2.7 PbGA2ox8 转基因烟草鉴定 |
3.2.8 转基因烟草形态指标检测 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 PbGA2ox8 基因克隆及氨基酸序列分析 |
3.3.2 PbGA2ox8 的系统进化树分析 |
3.3.3 烟草和洋葱亚细胞定位 |
3.3.4 PbGA2ox8 转基因烟草筛选 |
3.3.5 过表达PbGA2ox8 基因对烟草表型的影响 |
3.4 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(3)基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1我国薄壳山核桃产业现状及存在问题 |
1.1.1 我国薄壳山核桃种质资源与产业现状 |
1.1.2 薄壳山核桃栽培现状与存在的问题 |
1.1.3 薄壳山核桃矮化栽培的途径 |
1.1.3.1 矮化砧木的选育 |
1.1.3.2 赤霉素的使用 |
1.1.3.3 组培快繁技术的研究 |
1.2 赤霉素生物合成与信号传递对植物株高的调控 |
1.2.1 赤霉素合成途径 |
1.2.2 赤霉素与植物矮化 |
1.2.2.1 GA合成基因与植物矮化 |
1.2.2.2 GA信号传导相关基因与植物矮化 |
1.2.2.3 GA代谢调控基因突变与植株矮化 |
1.2.3 GA20ox、GA3ox和GA2ox在GA代谢中的作用 |
1.2.3.1 GA20ox研究进展 |
1.2.3.2 GA3ox研究进展 |
1.2.3.3 GA2ox研究进展 |
1.3 薄壳山核桃遗传转化的研究进展 |
1.4 研究目的及意义 |
2 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验试剂与药品 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验处理 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.2.1 处理后薄壳山核桃幼苗形态指标测定 |
2.2.2.2 赤霉素代谢关键基因的生物信息学分析 |
2.2.2.3 赤霉素相关基因的时空表达分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 外源赤霉素处理对薄壳山核桃幼苗生长指标的影响 |
2.3.2 薄壳山核桃赤霉素代谢关键基因CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox的生物信息学分析 |
2.3.3 薄壳山核桃赤霉素代谢关键基因CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox的时间变化 |
2.3.4 薄壳山核桃赤霉素代谢关键基因CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox的空间变化 |
2.4 本章小结 |
3 薄壳山核桃CiGA20ox和CiGA2ox在薄壳山核桃体胚内的遗传转化 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 农杆菌制备 |
3.2.2 薄壳山核桃体胚侵染 |
3.2.3 转化体胚产物检测 |
3.2.3.1 转化体胚荧光检测 |
3.2.3.2 再生植株表型观察 |
3.2.3.3 再生植株阳性检测 |
3.2.3.4 薄壳山核桃再生植株形态指标测定 |
3.2.3.5 再生植株定量检测 |
3.2.3.6 再生植株叶绿素含量测定 |
3.2.3.7 体胚转化率、萌发率及再生植株生长速率的测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 薄壳山核桃GA20ox干扰及过表达载体的遗传转化 |
3.3.1.1 薄壳山核桃GA20ox干扰及过表达载体转化阳性体胚的鉴定 |
3.3.1.2 再生植株形态指标及生长速率的测定 |
3.3.1.3 阳性植株的鉴定 |
3.3.1.4 再生植株叶绿素含量的测定 |
3.3.1.5 薄壳山核桃GA20ox在再生植株中的转录表达 |
3.3.2 薄壳山核桃GA2ox过表达载体的遗传转化 |
3.3.2.1 薄壳山核桃GA2ox过表达载体转化体胚的鉴定 |
3.3.2.2 再生植株形态指标及生长速率的测定 |
3.3.2.3 阳性植株的鉴定 |
3.3.2.4 再生植株叶绿素含量的测定 |
3.3.2.5 薄壳山核桃GA2ox在再生植株中的转录表达 |
3.4 本章小结 |
4 结论与讨论 |
4.1 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗表型相关指标的影响 |
4.2 外施赤霉素后薄壳山核桃CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox的时间变化 |
4.3 外施赤霉素后薄壳山核桃CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox的空间变化 |
4.4 薄壳山核桃GA20ox、GA3ox和GA2ox的生物信息学分析 |
4.5 薄壳山核桃GA20ox过表达及干扰载体转化再生植株 |
4.6 薄壳山核桃GA2ox过表达转化再生植株 |
5 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(4)荔枝种质资源矮化相关形态指标的鉴定及综合评价(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 测定内容与方法 |
1.3 数据处理与分析 |
1.4 矮化性状评价与分级 |
2 结果与分析 |
2.1 荔枝矮化相关形态指标的测定与分析 |
2.2 相关性分析 |
2.3 主成分分析 |
2.4 荔枝矮化性状的综合评价 |
2.5 矮化分级评价 |
3 讨论 |
3.1 荔枝矮化资源的发掘与利用 |
3.2 矮化资源的鉴定与评价 |
3.3 荔枝矮化性状的综合评价 |
(5)荔枝矮化性状的鉴定评价与遗传研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词及英汉对照 |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 果树矮化栽培技术的应用 |
1.1.2 果树矮化性状的鉴定评价 |
1.1.3 果树矮化的形成机理 |
1.1.4 转录组测序技术在果树上的应用 |
1.1.5 果树分子遗传图谱构建与QTL定位 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究技术路线 |
第2章 荔枝种质矮化相关性状的鉴定评价 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 矮化相关性状的测定与数据处理 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 荔枝枝梢长度和粗度的鉴定评价 |
2.3.2 荔枝枝梢节间长度的鉴定评价 |
2.3.3 荔枝复叶柄长度与粗度的鉴定评价 |
2.3.4 荔枝叶片大小的鉴定评价 |
2.3.5 荔枝枝皮率的测定与分析 |
2.3.6 相关形态指标的主成分分析 |
2.3.7 荔枝矮化特性的综合评价 |
2.4 小结 |
第3章 乔化和矮化荔枝品种差异表达基因的分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 RNA提取及c DNA文库构建与测序 |
3.2.3 数据组装和功能注释 |
3.2.4 差异表达分析和功能富集分析 |
3.2.5 定量实时PCR分析 |
3.2.6 Lc GA2ox基因的分离及功能分析 |
3.2.7 数据统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 转录组测序及序列组装 |
3.3.2 基因注释与功能分类 |
3.3.3 乔化和矮化荔枝样品中的差异表达基因 |
3.3.4 植物激素代谢相关的差异表达基因筛选和表达模式聚类分析 |
3.3.5 植物激素信号转导相关的差异表达基因筛选和表达模式聚类分析 |
3.3.6 能量代谢途径相关的差异表达基因 |
3.3.7 RNA-Seq差异表达基因的q RT-PCR验证 |
3.3.8 赤霉素生物合成过程相关基因表达分析 |
3.3.9 Lc GA2oxs的功能验证 |
3.4 小结 |
第4章 “矮化×乔化”F1作图群体的创建及矮化相关性状的评价与分离规律 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 DNA的提取及质量检测 |
4.2.2.1 DNA的提取 |
4.2.2.2 DNA质量检测 |
4.2.3 SRAP引物组合筛选及真假杂种鉴定 |
4.2.4 杂交后代矮化相关性状评价与分离规律 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 DNA提取与检测 |
4.3.2 SRAP引物筛选及真假杂种鉴定 |
4.3.3 杂交后代矮化相关性状评价 |
4.4 小结 |
第5章 荔枝高密度分子遗传图谱及矮化相关性状的QTL定位 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 材料 |
5.2.2 GBS文库构建 |
5.2.3 高通量测序与数据分析 |
5.2.4 SNP发掘和基因分型 |
5.2.5 连锁图的构建与评估 |
5.2.6 QTL检测 |
5.2.7 候选基因的差异表达分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 矮化相关性状的表型分析 |
5.3.2 GBS库构建和序列数据分析 |
5.3.3 GBS数据分析 |
5.3.4 SNP发掘和基因分型 |
5.3.5 分子遗传连锁图谱的构建与评价 |
5.3.6 图谱质量的评估 |
5.3.7 矮化相关性状的QTL定位分析 |
5.3.8 候选基因的差异表达及功能注释 |
5.4 小结 |
第6章 全文讨论与结论 |
6.1 全文讨论 |
6.1.1 果树矮化性状的鉴定与评价 |
6.1.2 基于转录组技术分离果树矮化基因 |
6.1.3 作图群体构建及矮化性状的分离 |
6.1.4 分子遗传图谱构建与矮化性状的QTL定位 |
6.2 结论 |
6.3 创新之处 |
6.4 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在读期间发表论文及主持的项目 |
(6)桃PpDELLA与PpBZR等转录因子的蛋白互作研究(论文提纲范文)
致谢 |
缩略词 Abbreviation |
摘要 |
第一节 文献综述 |
1.1 课题的提出 |
1.2 植物激素及环境因子对植物节间长度(株高)的调控 |
1.2.1 生长素对植物生长发育的调控 |
1.2.2 赤霉素对植物生长发育的作用 |
1.2.3 油菜素甾醇对植物生长发育的影响 |
1.2.4 光敏色素对植物生长发育的影响 |
1.3 赤霉素的分子作用机制 |
1.3.1 赤霉素的生物合成 |
1.3.2 赤霉素的信号转导途径 |
1.4 DELLA蛋白的作用机制 |
1.4.1 DELLA蛋白的功能 |
1.4.2 DELLA蛋白的调控网络 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二节 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 宿主菌株与载体质粒 |
2.1.3 主要仪器 |
2.1.4 主要试剂与药品 |
2.1.5 主要培养基与配方 |
2.1.6 试验所用引物 |
2.1.7 试验中各基因、蛋白的ID及数据来源 |
2.2 方法 |
2.2.1 PpDELLA同源蛋白的生物信息学分析 |
2.2.2 桃茎尖蛋白提取 |
2.2.3 PpDELLA1蛋白相应抗体合成 |
2.2.4 Western Blot |
2.2.5 PpBZR同源蛋白的系统进化分析 |
2.2.6 PpARF6同源蛋白的系统进化分析 |
2.2.7 PpPIF同源蛋白的系统进化分析 |
2.2.8 RNA提取及cDNA合成 |
2.2.9 PpDELLA、PpBZR、PpARF6和PpPIF同源基因的克隆 |
2.2.10 DNA片段回收 |
2.2.11 大肠杆菌感受态的转化 |
2.2.12 酵母双杂交载体的构建 |
2.2.13 质粒提取 |
2.2.14 酵母感受态的制备 |
2.2.15 共转化酵母Y2H菌株 |
2.2.16 BD-PpDELLA转录自激活 |
2.2.17 酵母双杂交 |
第三节 结果与分析 |
3.1 桃PpDELLA蛋白的筛选与鉴定结果 |
3.2 桃PpDELLA1蛋白在‘QMH’和‘FSX’中的含量检测 |
3.3 'QMH’和'FSX’中PpDELLA的基因序列一致 |
3.4 桃PpDELLA1和PpDELLA2蛋白的转录自激活检测 |
3.5 酵母双杂交 |
3.5.1 PpDELLA与PpARF6的蛋白互作 |
3.5.2 PpDELLA与PpPIF的蛋白互作 |
3.5.3 PpDELLA与PpBZR的蛋白互作 |
第四节 讨论 |
4.1 结论 |
4.2 讨论 |
4.3 存在问题 |
参考文献 |
ABSTRACT |
(7)赤霉素介导RNA结合蛋白调控苹果砧木矮化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 苹果植物的研究进展 |
1.2 苹果矮化栽培技术的研究进展 |
1.3 植物激素调控矮化特性的研究进展 |
1.4 转录后调节对植物矮化特性的调控研究进展 |
1.5 高通量测序应用的研究进展 |
第2章 引言 |
2.1 研究目的及意义 |
2.1.1 筛选优良矮化砧木品种,促进苹果矮化生产的发展 |
2.1.2 探究赤霉素对苹果矮化的调控作用 |
2.1.3 RBP基因对苹果矮化的调控作用 |
2.2 研究主要内容 |
2.3 技术路线 |
第3章 ‘SH6’和国光苹果的矮化特性分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 主要化学试剂 |
3.1.4 正置荧光显微镜观察 |
3.1.5 扫描电子显微镜观察 |
3.1.6 矮化指标测量 |
3.1.7 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 ‘SH6’和国光苹果一年生嫁接植株的矮化生长指标测量 |
3.2.2 ‘SH6’和国光苹果叶片的矮化生长指标测量 |
3.2.3 ‘SH6’和国光苹果叶片组织结构及生理指标测量 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第4章 RBP基因的筛选和表达分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 主要实验仪器 |
4.1.3 主要化学试剂 |
4.1.4 高通量测序分析 |
4.1.5 McRBP基因克隆 |
4.1.6 实时荧光定量PCR |
4.1.7 激素含量检测 |
4.1.8 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 ‘SH6’和国光苹果转录组测序分析 |
4.2.2 RBP基因在‘SH6’和国光苹果中的生物信息学分析 |
4.2.3 RBP及激素代谢相关基因在‘SH6’和国光苹果中的表达特异性分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第5章 RBP的矮化调控功能验证 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 主要载体和菌株 |
5.1.3 主要实验仪器 |
5.1.4 主要化学试剂 |
5.1.5 实时荧光定量PCR |
5.1.6 载体构建 |
5.1.7 拟南芥的转化 |
5.1.8 转基因拟南芥植株的DNA水平的检测 |
5.1.9 转基因拟南芥的RNA水平的分析检测 |
5.1.10 转基因拟南芥的蛋白水平的分析检测 |
5.1.11 正置荧光显微镜观察 |
5.1.12 扫描电子显微镜观察 |
5.1.13 数据测量 |
5.1.14 GA3和PAC处理 |
5.1.15 激素含量检测 |
5.1.16 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 RBP过表达对拟南芥植株矮化特性的影响 |
5.2.2 GA3及PAC处理对RBP转基因拟南芥萌发及生长的调控 |
5.2.3 在GA3和PAC处理下RBP对组培苗生长的调控 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第6章 RBP与GA信号因子互作调控苹果矮化特性 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 植物材料 |
6.1.2 主要载体和菌株 |
6.1.3 主要实验仪器 |
6.1.4 主要化学试剂 |
6.1.5 GST-pull down试验 |
6.1.6 酵母双杂交试验 |
6.1.7 酵母单杂交试验 |
6.1.8 ‘SH6’瞬时转化 |
6.1.9 正置荧光显微镜观察 |
6.1.10 激素含量检测 |
6.1.11 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 RBP与GAI相互作用调控植物生长发育 |
6.2.2 RBP与GID1相互作用调控植物生长发育 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 本论文主要创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
在学期间的科研成果 |
(8)‘砂糖橘’嫁接植株生长特性及果实品质研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词及英汉对照 |
1 前言 |
1.1 影响果树矮化的因素 |
1.1.1 解剖结构 |
1.1.1.1 枝皮率 |
1.1.1.2 木质部导管结构特征 |
1.1.1.3 叶片结构特征 |
1.1.2 激素含量 |
1.1.3 酶活性 |
1.1.4 光合作用 |
1.1.5 物质运输 |
1.2 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料与设计 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 生长指标的测量 |
2.2.2 解剖结构的观察 |
2.2.2.1 叶片气孔密度的测量 |
2.2.2.2 叶片解剖结构的观察 |
2.2.2.3 枝条解剖结构的观察 |
2.2.3 叶片碳水化合物的测定 |
2.2.4 叶片激素含量的测定 |
2.2.5 叶片酶活性的测定 |
2.2.6 花量与花期的调查 |
2.2.7 果实品质的测定 |
2.2.7.1 单株产量及可食率的测定 |
2.2.7.2 果实果形指数及可食率的测定 |
2.2.7.3 果皮厚度的测定 |
2.2.7.4 果实色泽的测定 |
2.2.7.5 果实可溶性固形物(TTS)的测定 |
2.2.7.6 果实糖含量的测定 |
2.2.7.7 果实可滴定酸含量的测定 |
2.2.7.8 果实抗坏血酸(Vc)含量的测定 |
2.2.7.9 果肉化渣性指标的测定 |
2.3 数据统计方法 |
3 结果与分析 |
3.1 不同砧木对‘砂糖橘’植株花期与花量的影响 |
3.2 不同砧木对‘砂糖橘’植株生长指标的影响 |
3.3 不同砧木对‘砂糖橘’解剖结构的影响 |
3.3.1 不同砧木对‘砂糖橘’叶片气孔密度的影响 |
3.3.2 不同砧木对‘砂糖橘’叶片解剖结构的影响 |
3.3.3 不同砧木对‘砂糖橘’枝条解剖结构的影响 |
3.3.4 解剖指标与树体生长势的相关性分析 |
3.4 不同砧木对‘砂糖橘’叶片碳水化合物的影响 |
3.4.1 不同砧木‘砂糖橘’叶片碳水化合物含量 |
3.4.2 叶片碳水化合物指标与树体生长势相关性分析 |
3.5 不同砧木对‘砂糖橘’叶片激素含量的影响 |
3.5.1 不同砧木‘砂糖橘’叶片激素含量 |
3.5.2 相关生理与生化指标与树体生长势相关性分析 |
3.6 不同砧木对‘砂糖橘’叶片酶活性的影响 |
3.6.1 不同砧木‘砂糖橘’叶片酶活性 |
3.6.2 叶片酶活性指标与树体生长势的相关性 |
3.7 不同砧木对‘砂糖橘’果实品质的影响 |
3.7.1 不同砧木对‘砂糖橘’植株产量的影响 |
3.7.2 不同砧木对‘砂糖橘’果实形态的影响 |
3.7.3 不同砧木对‘砂糖橘’果皮色泽的影响 |
3.7.4 不同砧木对‘砂糖橘’果实内在品质的影响 |
3.7.5 不同砧木对‘砂糖橘’果肉化渣性指标的影响 |
4 讨论 |
4.1 不同砧木对‘砂糖橘’花期与花量的影响 |
4.2 不同砧木对‘砂糖橘’植株生长特性的影响 |
4.3 不同砧木对‘砂糖橘’解剖结构的影响 |
4.3.1 不同砧木对‘砂糖橘’叶片气孔密度的影响 |
4.3.2 不同砧木对‘砂糖橘’叶片解剖结构的影响 |
4.3.3 不同砧木对‘砂糖橘’枝条解剖结构的影响 |
4.4 不同砧木对‘砂糖橘’叶片中碳水化合物的影响 |
4.5 不同砧木对‘砂糖橘’叶片中激素含量的影响 |
4.6 不同砧木对‘砂糖橘’叶片中酶活性的影响 |
4.7 不同砧木对‘砂糖橘’果实品质的影响 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)苹果砧木‘SH6’中RGLs基因的克隆及生物信息学分析(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 RGL1b, RGL2a, RGL2b的克隆 |
1.2.2 苹果砧木‘SH6’及‘国光’中RGL1b, RGL2a, RGL2b基因的特异性表达 |
2 结果与分析 |
2.1 苹果砧木‘SH6’中RGL1b, RGL2a, RGL2b基因的克隆 |
2.2 RGL1b, RGL2a, RGL2b结构域分析 |
2.3 RGL1b, RGL2a, RGL2b氨基酸序列的分析 |
2.4 RGL1b, RGL2a, RGL2b蛋白质的信息分析 |
2.5 系统进化分析 |
2.6 苹果砧木‘SH6’和‘国光’苹果中RGL1b, RGL2a, RGL2b基因的特异性表达 |
3 讨论 |
(10)GA信号途径及其调控果树生长发育的研究进展(论文提纲范文)
1 GA信号途径 |
1.1 GA受体蛋白——GID1 |
1.2 GA途径阻遏因子——DELLA蛋白 |
1.2.1 DELLA蛋白的稳定性及活性调控 |
1.2.2 DELLA抑制转录因子功能 |
2 GA调控果树生长发育的机制 |
2.1 GA与树体矮化 |
2.2 GA与果实发育 |
2.3 GA与休眠的解除 |
3 展望 |
四、果树矮化机理研究进展(论文参考文献)
- [1]梨棕榈酰基转移酶基因家族鉴定及PbPAT14功能研究[D]. 庞宏光. 河北农业大学, 2020(01)
- [2]梨遗传转化体系的优化与赤霉素氧化酶GA2ox8基因的矮化功能研究[D]. 杨杰. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [3]基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育[D]. 严泽埔. 浙江农林大学, 2019(01)
- [4]荔枝种质资源矮化相关形态指标的鉴定及综合评价[J]. 胡福初,陈哲,赵杰堂,冯学杰,吴凤芝,范鸿雁,王祥和,胡桂兵. 植物遗传资源学报, 2020(03)
- [5]荔枝矮化性状的鉴定评价与遗传研究[D]. 胡福初. 华南农业大学, 2019
- [6]桃PpDELLA与PpBZR等转录因子的蛋白互作研究[D]. 郭子兢. 河南农业大学, 2019(04)
- [7]赤霉素介导RNA结合蛋白调控苹果砧木矮化特性研究[D]. 郝素晓. 西南大学, 2019(01)
- [8]‘砂糖橘’嫁接植株生长特性及果实品质研究[D]. 刘梦梦. 华南农业大学, 2018(08)
- [9]苹果砧木‘SH6’中RGLs基因的克隆及生物信息学分析[J]. 麻楠,刘静,陈琦,郝素晓,卜芋芬,卢艳芬,姚允聪. 北京农学院学报, 2018(02)
- [10]GA信号途径及其调控果树生长发育的研究进展[J]. 王弋,董晨,魏永赞,郑雪文,李伟才. 果树学报, 2018(04)