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水稻TFL2基因功能初步研究

作　者: 綦煌松
导　师: 关和新
学　校: 广西大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: TFL2 水稻花发育开花基因进化
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

植物开花是一个重要的生理过程,受到多种环境因子和基因的共同调节和控制。单子叶植物水稻是一种重要的粮食作物,对其开花相关基因的研究对于育种工作意义重大。TFL2是一与植物开花相关的基因。在双子叶模式植物拟南芥中,TFL2主要表达在维管束及植株分生组织,延迟开花时间,影响植株生长发育的多个方面。TFL2基因表达产物是HP1(heterochromatin protein1)的同系物——LHP1。 PcG (Polycomb group)蛋白是一组通过染色质修饰调控靶基因的转录抑制子,存在于动物中,研究发现PcG蛋白不仅控制个体正确的发育模式,而且与细胞的增殖、分化和肿瘤发生都有关。生物信息学技术研究发现,LHP1与PcG蛋白可能有相似功能。因此,研究TFL2基因功能对于揭示生物进化过程的特点,深化对整个生物界的认识也具有重要的理论意义。本实验室在前几年的工作中,采用RNAi干扰技术和基因过表达技术,已经构建好TFL2基因的相关载体转化水稻植株,获得了两个粳稻品种(58N和2616)一定数量的转基因苗,即58NTOE和58NTRI植株,2616TOE和2616TRI植株共四个种类的转基因苗。本实验在其基础上,通过观察统计相关转基因植株及其后代的的表型特征,通过石蜡切片技术观察特征组织的发育形态,通过克隆测序比较不同品种的TFL2基因序列,在一定程度上揭示了TFL2基因在水稻中的功能,即TFL2基因对水稻生长发育产生的影响与在拟南芥中的影响相似,但也有不同,具体结果为：58NTOE和2616TOE植株与对照相比,各表型特征均无显著差异；58NTRI植株与对照相比,表现出多种特征。具体表现为叶片螺旋卷曲,株高降低,分蘖数增多,抽穗提前,结实率下降,种子发芽受阻,发芽率降低,雄配子体部分不育,雌配子体发育受阻,胚和胚乳呈现畸变特征等；TFL2基因序列在三个粳稻品种间存在差异,在我们用于研究的两个材料中,有部分碱基发生突变,但由所得的DNA序列推导的蛋白质序列无明显差异,在水稻中的功能与在拟南芥中的功能相似。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 前言  9-14
  1.1 植物开花概述  9-11
  1.2 开花相关基因TFL2  11-13
    1.2.1 TFL2在拟南芥中的研究进展  12-13
    1.2.2 TFL2在水稻中的研究进展  13
  1.3 研究目的和意义  13-14
  1.4 研究方法  14
2 材料与方法  14-23
  2.1 水稻TFL2转基因植株性状观察  14-16
    2.1.1 材料和试剂  14-15
    2.1.2 实验材料的田间观察统计  15-16
  2.2 转基因水稻58NTRI组织结构的石蜡切片  16-18
    2.2.1 材料  16
    2.2.2 石蜡切片实验方法  16-18
  2.3 2616和58N两种材料的TFL2基因克隆和序列分析  18-23
    2.3.1 材料  18
    2.3.2 水稻总RNA的提取以及cDNA的合成  18-19
    2.3.3 水稻TFL2基因克隆  19-22
    2.3.4 TFL2基因测序  22-23
3 结果与分析  23-41
  3.1 水稻TFL2转基因植株性状观察  23-32
    3.1.1 2616转基因植株性状  23-25
    3.1.2 58N转基因植株性状  25-32
  3.2 转基因水稻58NTRI组织结构的石蜡切片  32-38
    3.2.1 58NTRI植株成熟胚囊结构及统计  32-34
    3.2.2 58NTRI植株受精后胚和胚乳的发育  34-36
    3.2.3 58NTRI转基因植株开花前茎叶等器官的发育  36-38
  3.3 TFL2基因克隆  38-41
    3.3.1 水稻RNA提取及检测  38-39
    3.3.2 水稻TFL2基因克隆  39-40
    3.3.4 水稻TFL2基因序列分析  40-41
4 讨论  41-49
  4.1 TFL2与水稻分蘖  41-42
  4.2 TFL2与水稻株高和抽穗期  42-43
  4.3 TFL2与水稻雄性不育  43-45
  4.4 TFL2与水稻雌性不育  45
  4.5 TFL2与水稻种子形成  45-47
  4.6 TFL2与水稻其他组织发育  47
  4.7 TFL2基因序列的多样性  47-48
  4.8 TFL2基因功能总述  48-49
5 结论  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-56
附录A  56-57
附录B  57-59
附录C  59-63
附录D  63

水稻TFL2基因功能初步研究

内容摘要

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