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大豆花器官优势表达基因GmMYB181的克隆及功能研究

作　者: 薛茜
导　师: 喻德跃
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 大豆 花发育 MYB转录因子 GmMYB181 功能分析
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


大豆(Glycine max (L.) Merr.)是一种重要的经济作物,为人类提供丰富的油料和优质的蛋白。生殖性状的发育是农产品形成的基础,直接影响到其产量和品质,因此花器官发育分子调控机制的研究对大豆种质改良具有重要意义。MYB转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一,参与植物的发育、激素信号传导、次级代谢的调控、生物和非生物胁迫的应答等,对花等器官形态建成具有重要的调节作用。本研究通过基因芯片技术从大豆的花中鉴定的多个花器官优势表达基因,选择其中1个编码MYB转录因子的基因片段(Gma.18002.1. S1_at)进一步研究。将该基因片段进行EST拼接,序列比对发现其为NCBI网站上已命名的基因GmMYB181(DQ822906).本研究进一步分离克隆GmMYB181基因cDNA全长序列,通过组织表达分析、亚细胞定位、酵母系统检测其转录激活活性、转基因拟南芥等方法对该基因的功能进行初步分析。主要结果如下：1. GmMYB181基因的克隆及序列分析从大豆花中克隆得到GmMYB181基因的cDNA全长序列,包含一个长为624bp的开放阅读框,编码208个氨基酸。系统进化分析表明,GmMYB181与其他物种的MYB蛋白如三花龙胆GtMYB、葡萄VvMYB24以及拟南芥中AtMYB21和AtMYB24亲缘关系比较近。2. GmMYB181基因的表达特性分析利用实时荧光定量PCR及半定量RT-PCR分析GmMYB181基因在大豆各组织器官中的表达情况。结果显示GmMYB181基因在大豆花器官中特异性表达,在营养器官中不表达。亚细胞定位结果表明GmMYB181蛋白定位于细胞核中,可能具有转录激活活性。3.转基因拟南芥表型分析用Gateway技术体系构建GmMYB181基因的植物过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥。将GmMYB181在拟南芥中异源表达,发现35S::GmMYB181转基因拟南芥出现花萼卷曲、长角果较短小、植株矮化等变异性状。这些结果说明GmMYB181参与了植物花器官发育的调控,可能在植物的果实及株型的发育过程中也发挥重要作用。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
缩略词表  9-10
第一章 文献综述  10-22
  1 花发育的研究进展  10-13
    1.1 成花转变  10-11
    1.2 成花启动  11
    1.3 花器官发育  11-13
  2 花发育相关的转录因子  13-16
  3 植物MYB转录因子家族  16-21
    3.1 MYB转录因子家族的结构特征和分类  16-17
    3.2 MYB类转录因子的进化  17
    3.3 MYB转录因子的功能  17-20
    3.4 大豆MYB基因研究进展  20-21
  4 研究的目的意义  21-22
第二章 大豆转录因子基因GmMYB181的克隆  22-34
  1 材料方法  22-26
    1.1 材料  22
    1.2 试剂与仪器  22
    1.3 引物合成及测序  22
    1.4 植物总RNA的提取、纯化及cDNA第一链的合成  22-23
    1.5 GmMYB181基因cDNA全长的克隆  23
    1.6 GmMYB181基因序列及氨基酸序列的分析  23-24
    1.7 GmMYB181基因表达分析  24-25
    1.8 细胞定位  25
    1.9 GmMYB181转录激活活性分析  25-26
  2 结果与分析  26-32
    2.1 GmMYB181基因的克隆以及基因序列分析  26-29
    2.2 大GmMYB181基因的组织表达分析  29-30
    2.3 细胞定位  30-31
    2.4 转录激活活性分析  31-32
  3 讨论  32-34
第三章 大豆GmMYB181基因转化拟南芥及功能分析  34-46
  1 材料方法  34-37
    1.1 材料  34
    1.2 试剂与仪器  34
    1.3 引物合成及测序  34
    1.4 植物基因组DNA的提取  34
    1.5 植物总RNA的提取、纯化及cDNA第一链的合成  34
    1.6 植物表达载体的构建  34-36
    1.7 受体材料的种植  36
    1.8 农杆菌介导的拟南芥转化  36
    1.9 转基因植株的鉴定  36-37
    1.10 转基因拟南芥的表型性状分析  37
  2 结果与分析  37-45
    2.1 植物表达载体的构建  37-38
    2.2 35S::GmMYB181转基因拟南芥阳性植株检测  38-41
    2.3 35S::GmMYB181转基因拟南芥的表型性状分析  41-45
  3 讨论  45-46
全文结论  46-48
本研究创新之处  48-50
参考文献  50-58
附录  58-66
致谢  66

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 大豆
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