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棕色棉胚珠离体培养体系的初步建立及光响应的cDNA-SRAP分析

作　者: 陈沙沙
导　师: 林毅
学　校: 安徽农业大学
专　业: 遗传学
关键词: 棕色棉离体培养 cDNA-SRAP 原花色素纤维发育
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

前人研究表明，棕色棉纤维颜色的呈现与光照有关，但关于纤维色素合成过程中是否存在光调控尚不清楚，纤维色素合成和积累与光是否存在直接关系仍需进一步研究。因此，本试验以棕色棉品种百泉棕絮为材料，初步建立其胚珠离体培养体系，对离体棕色棉纤维不同发育时期缩合单宁含量、纤维长度等进行测定；利用cDNA-SRAP技术，对不同光质处理的离体培养棕色棉纤维基因表达进行分析，并研究光质处理对棕色棉纤维发育相关酶活性及原花青素含量的影响，以期对棕色棉纤维发育及色素合成的光响应研究提供基础。主要研究结果如下：(1)以BT培养基为基础，添加了适宜的激素配比：1mg L-1GA3+1mg L-1NAA，初步建立陆地棉品种百泉棕絮和泗棉3号棉花胚珠离体培养体系。随着培养时间的延长，棕色棉和白色棉纤维长度呈现逐渐增加的趋势。与白色棉相比，棕色棉纤维长度低于白色棉。在纤维培养5-20DAC时期，可溶性原花色素和不溶性原花色素含量均呈先升高而后逐渐降低的趋势；且不溶性原花色素含量始终高于可溶性原花色素。(2)与暗培养相比，经不同光质处理的棕色棉纤维中蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均不同程度的降低。光质可以影响棕色棉色素前体的合成。光质处理使离体培养棕色棉纤维中可溶性原花色素和不溶性原花色素含量均减少，表现为：暗培养>白光>红光>黄光>蓝紫光处理。(3)从80个引物组合中，筛选出28个重复性好、扩增条带清晰且多态性丰富的引物组合，进行cDNA-SRAP扩增及数据分析，共产生401条清晰条带，平均每个引物产生14条。其中，多态性条带58条，占总条带数14.46%，平均每对引物组合得到2.07条多态性条带。对差异片段测序、同源性比对和功能分析表明：与已知基因有同源性的转录衍生片段有16条，包括假定蛋白(Gb-5、Gb-10)、功能基因(Gb-1、Gb-3、Gb-7、Gb-8、Gb-13、Gb-14、Gb-15、Gb-16)、叶绿体基因(Gb-11)、原花青素合成相关基因(Gb-4)、棉纤维发育相关基因(Gb-2、Gb-6)和植物抗逆性相关基因(Gb-9、Gb-12)等。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
1 文献综述  8-15
  1.1 棉花胚珠离体培养  8
  1.2 棕色棉纤维色素合成前体相关研究  8-9
  1.3 原花色素的生物合成途径  9-12
    1.3.1 苯丙烷途径  9
    1.3.2 类黄酮-花青素途径  9-10
    1.3.3 原花青素特异途径  10-12
  1.4 光对原花色素合成与代谢影响的研究进展  12-13
    1.4.1 不同光质对花青素合成的调控  12
    1.4.2 不同光照对花青素合成的调控  12-13
  1.5 不同光质对棉纤维发育相关酶活性影响的研究  13
  1.6 cDNA-SRAP 技术及其应用  13-15
    1.6.1 cDNA-SRAP 技术的原理及特点  14
    1.6.2 cDNA-SRAP 技术在基因差异表达研究方面的应用  14-15
2 引言  15-17
  2.1 研究目的与意义  15
  2.2 研究内容  15-16
  2.3 技术路线  16-17
3 材料与方法  17-25
  3.1 试验材料与处理  17
  3.2 试验所用引物  17
  3.3 仪器和试剂  17-18
    3.3.1 主要仪器  17
    3.3.2 主要试剂  17-18
  3.4 棉花胚珠离体培养  18-20
    3.4.1 胚珠离体培养  18-20
    3.4.2 离体培养胚珠光质处理  20
  3.5 棉纤维生理指标的测定  20-21
    3.5.1 纤维长度和胚珠鲜重的测定  20
    3.5.2 纤维发育相关酶活性的测定  20
    3.5.3 原花色素含量的测定  20-21
  3.6 cDNA-SRAP 分析  21-25
    3.6.1 总 RNA 的提取及检测  21-22
    3.6.2 cDNA 第一链的合成  22
    3.6.3 cDNA-SRAP 反应体系和程序  22
    3.6.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染  22
    3.6.5 cDNA-SRAP 差异片段的回收、克隆测序及生物信息学分析  22-25
4 结果与分析  25-36
  4.1 棉花胚珠离体培养体系的初步建立  25-27
  4.2 棕色棉与白色棉纤维长度和胚珠鲜重的比较  27
  4.3 离体诱导棕色棉纤维缩合单宁含量的变化  27-28
  4.4 光质处理对棕色棉纤维发育和色素合成前体物质的影响  28-30
  4.5 离体诱导棕色棉纤维光响应的 cDNA-SRAP 分析  30-36
    4.5.1 总 RNA 电泳检测  30-31
    4.5.2 cDNA-SRAP 扩增结果  31-33
    4.5.3 cDNA-SRAP 差异表达片段的分析及功能预测  33-36
5 讨论  36-39
  5.1 棕色棉胚珠离体培养  36
  5.2 光质处理对棉花离体纤维发育、色素合成的影响  36-37
  5.3 光质对离体诱导棕色棉纤维基因表达影响的 cDNA-SRAP 分析  37-39
6 结论  39-40
参考文献  40-45
附录  45-48
致谢  48-49
作者简介  49
在读期间发表的论文  49

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