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利用抑制差减杂交技术鉴定茄子单性结实相关ESTs
作 者: 周亚君
导 师: 刘富中
学 校: 中国农业科学院
专 业: 蔬菜学
关键词: 茄子(Solanum melongena L.) 单性结实 抑制差减杂交 荧光定量PCR RACE
分类号: S641.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
茄子在设施栽培和露地早春栽培时,常由于低温弱光引起开花期授粉受精不良,容易导致落花落果,降低产量,而茄子单性结实特性能克服低温引起的落花落果障碍,增强座果能力,显著提高产量,同时还可以改进果实质量、降低栽培成本。因此,茄子单性结实特性的研究及其单性结实相关基因的分离与克隆,对指导单性结实品种的育种工作,选育耐低温、适宜设施栽培和露地早春栽培、优质无籽或少籽的茄子品种,具有重要的意义。本试验以茄子(Solanum melongena L.)单性结实品系D-10和非单性结实品系03-2的子房cDNA分别作为实验组(Tester)和对照组(Driver),利用抑制差减杂交技术(SSH)研究了茄子单性结实基因相关ESTs;通过荧光定量PCR技术研究了两个目的基因在早期果实发育中的表达变化;通过RACE技术对Auxin growth promotor protein基因进行了3’-RACE扩增,获得了该基因3’端771bp的片段,并对该片段进行了序列分析。其主要研究结果如下:1.利用抑制差减杂交(SSH)技术构建了正反两个SSH-cDNA文库,分别包含472和124个克隆,共获得384个Unique ESTs,其中121个ESTs与非冗余蛋白质数据库中已知功能的蛋白质具有高度的相似性,另外136个ESTs代表了未知功能基因。2.在功能已知的ESTs中,包括一些与果实生长发育相关的基因,如生长素增长启动子蛋白基因和扩张蛋白基因;与花器官发育相关的基因,如MADS-box转录因子家族和锌指蛋白基因;与信号传导相关基因,如MAPKK基因和WRKY转录因子基因。3.获得与单性结实相关的EST有5条: 2条ESTs属于MADS-box转录因子家族、1条与生长素增长蛋白同源、1条属于p450还原酶系、1条属于MAPKK家族。4. Auxin Growth Promotor Protein基因在单性结实和非单性结实品系中的表达模式不同。该基因在单性结实品系D-10中表达模式是升高-降低-升高,花后20 d表达量最高。在非单性结实品系03-2中的表达模式是在开花当天不表达,之后持续升高,花后20 d表达量最高;Auxin Growth Promotor Protein基因在单性结实品系果实发育中的表达量均高于非单性结实品系。Auxin Growth Promotor Protein基因与生长素合成基因的表达密切相关。5. MADS-box SEPALLATA3基因在单性结实和非单性结实品系中的表达模式不同。在单性结实品系D-10中表达模式是升高-降低-升高,花后20d表达量最高。在非单性结实品系03-2中的表达模式是开花当天不表达,之后持续升高,花后20d表达量最高。MADS-box SEPALLATA3基因可能具有通过上调表达促进茄子单性结实的作用。6.通过3’- RACE方法获得Auxin Growth Promotor Protein基因的3’端序列,共771 bp ,具有完整的3’端polyA结构,与番茄中假定的生长素增长启动子蛋白( putive auxin growth promotor protein)氨基酸一致性最高,达到94%。该蛋白具有一个保守结构域,为GDP-海藻糖蛋白盐藻糖基转移酶。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-11 第一章 引言 11-22 1.1 单性结实 11-14 1.1.1 单性结实概念及分类 11 1.1.2 几种植物单性结实的相关研究 11-13 1.1.3 单性结实转基因研究 13 1.1.4 温度和植物激素与单性结实的关系 13-14 1.2 抑制差减杂交技术原理及其在植物差异表达研究中的应用 14-20 1.2.1 SSH 原理 14-15 1.2.2 SSH 技术的主要步骤 15-16 1.2.3 SSH 技术在植物差异表达研究中应用 16-20 1.3 研究目的与意义 20 1.4 主要研究内容 20-21 1.5 技术路线 21-22 第二章 差减 cDNA 文库的构建与序列分析 22-49 2.1 试验材料 22 2.1.1 试验材料 22 2.1.2 主要生化试剂 22 2.2 试验方法 22-33 2.2.1 总RNA 的提取 22-23 2.2.2 cDNA 合成 23-26 2.2.3 SSH 文库的构建 26-33 2.3 结果与分析 33-46 2.3.1 总RNA 的提取 33 2.3.2 cDNA 的合成 33-34 2.3.3 SSH 文库的构建 34-38 2.3.4 ESTs 序列分析 38-45 2.3.5 功能分类 45-46 2.4 讨论 46-49 第三章 候选基因的荧光定量PCR 分析 49-56 3.1 试验材料 49 3.1.1 试验材料 49 3.1.2 主要生化试剂 49 3.2 试验方法 49-51 3.2.1 总RNA 提取 49 3.2.2 cDNA 第一链的合成 49 3.2.3 内参基因的筛选 49-50 3.2.4 内参基因ubiquitin 标准曲线的绘制 50 3.2.5 荧光定量PCR 检测 50-51 3.3 结果与分析 51-54 3.3.1 总RNA 的提取 51 3.3.2 内参基因的筛选 51-52 3.3.3 内参基因ubiquitin 标准曲线的绘制 52-53 3.3.4 荧光定量PCR 分析候选基因的表达 53-54 3.4 讨论 54-56 第四章 通过RACE 获得单性结实相关基因序列 56-63 4.1 试验材料 56 4.1.1 试验材料 56 4.1.2 主要生化试剂 56 4.2 试验方法 56-58 4.2.1 总RNA 提取 56 4.2.2 基因特异引物设计 56 4.2.3 3’-RACE cDNA 的合成 56-58 4.3 结果与分析 58-62 4.3.1 总RNA 的提取 58-59 4.3.2 3’- RACE PCR 扩增结果 59 4.3.3 Putative Auxin Growth Promotor Protein 基因3’- RACE 序列分析 59-62 4.4 讨论 62-63 第五章 全文结论 63-64 参考文献 64-69 致谢 69-70 作者简历 70-71 项目资助 71
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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 茄果类 > 茄子
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