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甜瓜果实组织结构观察及授粉前后SSH文库的构建

作　者: 梁世才
导　师: 刘世琦
学　校: 山东农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 甜瓜授粉 SSH EST
分类号: S652
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文以厚皮甜瓜（Cucumis melo L.）M01-3为试材，在果实授粉前与授粉后不同发育时期分别提取总RNA，利用抑制消减杂交技术构建了甜瓜幼果果实在授粉后不同生育时期生物合成相关基因的差减cDNA文库。得到了48条未重复EST序列，对其序列进行了同源性比较分析；同时进行了甜瓜果实发育的组织结构观察，探讨了果实发育的整个生理变化过程。1、甜瓜果实发育的组织结构观察采用石蜡切片技术对甜瓜果实发育的组织结构进行了观察。结果表明：甜瓜外果皮包括表皮、气孔器和表皮毛，在幼果生长过程中，中果皮分为上中果皮和下中果皮，上中果皮包括薄壁细胞和横向伸长细胞，下中果皮则主要包括海绵组织和其中的维管束。在果实成熟过程中，下中果皮大部分细胞高度分散，细胞壁破裂，细胞互相融合。构成细胞壁的纤维素成分快速溶解，果实软化成熟。2、消减文库的构建本研究利用厚皮甜瓜M01-3为材料构建甜瓜授粉诱导的消减文库，筛选鉴定出一些与光合作用、蛋白质合成、细胞结构、信号转导、转录、糖代谢等相关的序列，其中有42条与授粉后诱导反应相关的EST序列。结果发现，在这些序列中，蛋白质合成基因的有7种、信号传导相关基因5种、蛋白质修饰、加工、储藏基因有1种、细胞生长分裂基因有2种、细胞结构基因有6种、转录因子类有6种、新陈代谢基因有9种、未分类基因的5种。同时结果还发现，在这些EST中，以参与蛋白合成和新陈代谢等功能有关的基因所占比例较大。3、新陈代谢与初级碳代谢基因我们发现了一个与黄瓜液泡ATPase亚基E有较高同源性的EST序列（63号），其一致性达到94%，预测其可能与甜瓜授粉发育启动有关。一个与黄瓜苹果酸——天冬氨酸穿梭有较高同源性的EST序列（81号），该基因可加快三羧酸循环过程，产生更多的有机酸分泌到甜瓜幼果中的质外体，从而加快幼果的新陈代谢。4、转录基因与信号传导基因研究还发现了一种（02号）多聚腺苷酸结合蛋白[poly(A)-binding protein，PABP]，PABP是一类可以与mRNA3′端Poly(A)结合的高度保守的蛋白质，可通过与Poly(A)的结合参与mRNA的翻译并调节其稳定性。我们在文库中发现的（119号）、（191号）和（14号）基因参与幼果授粉后的钙信号传导和蛋白激酶调控，在花粉管的萌发和幼果初级生长方面有重要的作用。5、与细胞结构相关基因结果发现，（22号）EST序列与黄瓜微管蛋白基因有很高的相似性，达到83%，E值：5e-47。该基因可能在授粉后与幼果果实内生长素运输有很大的关联。在本试验中我们还发现了一个水分子通道蛋白TIP1（36号），其调节水分子在液泡膜上的进出，说明幼果通过授粉诱导表达水通道蛋白来缓解面临的高渗透压环境。

全文目录

中文摘要  7-9
Abstract  9-11
1. 前言  11-22
  1.1 果实发育概述  11-12
  1.2 植物授粉对果实的影响  12-17
    1.2.1 植物内源激素对果实的调节作用  14-17
      1.2.1.1 生长素的调节作用  14-15
      1.2.1.2 赤霉素的调节作用  15-16
      1.2.1.3 细胞分裂素的调节作用  16-17
  1.3 抑制性差减杂交 SSH 技术  17-20
    1.3.1 抑制性差减杂交技术原理  17-18
    1.3.2 抑制性差减杂交技术的特点  18
    1.3.3 抑制性差减杂交技术的应用  18-20
  1.4 本研究的目的和意义  20-22
2 试验材料与方法  22-32
  2.1 果实发育组织结构观察  22-23
    2.1.1 试验材料  22
    2.1.3 试验方法  22-23
  2.2 SSH 文库的构建  23-32
    2.2.1 试验材料  23
    2.2.2 试验方法  23-32
3 结果与分析  32-43
  3.1 果实组织切片结构观察  32-35
    3.1.1 甜瓜子房和幼果果实的切片观察  32
    3.1.2 甜瓜果实外果皮的切片观察  32-33
    3.1.3 甜瓜果实中果皮的切片观察  33-35
  3.2 消减文库构建  35-39
  3.3 甜瓜授粉诱导 SSH 文库的生物信息学分析  39-43
4 讨论  43-52
  4.1 关于抑制差减杂交技术  43-44
  4.2 甜瓜果实组织切片结构观察  44
  4.3 关于甜瓜授粉诱导 SSH 文库中的 EST 序列  44-52
    4.3.1 与植物新陈代谢相关的候选基因的表达  44-46
    4.3.2 转录因子基因的表达  46-47
    4.3.3 与信号传导相关基因的表达  47-48
    4.3.4 与细胞结构相关基因的表达  48-50
    4.3.5 与光合作用和碳代谢相关基因的表达  50-52
结论  52-53
参考文献  53-63
致谢  63-64
硕士期间发表文章  64

甜瓜果实组织结构观察及授粉前后SSH文库的构建

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