学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

棉花GhTIR1基因对拟南芥突变体的回复及其对棉铃发育的影响

作　者: 周琦渊
导　师: 李德谋
学　校: 西南大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 棉花 GhTIR1基因拟南芥突变体回复分析棉铃发育
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

生长素通过生长素信号转导途径对植物的整个生长发育过程发挥调控作用。在该途径中,TIR1受体接受生长素信号,对下游基因的表达进行调控,从而影响植物的生长发育,是生长素信号途径中不可缺少的关键成员。棉铃作为棉花的主要繁殖器官,包括棉籽和纤维两大部分,二者具有重要的科研价值及经济价值。因此,研究生长素受体TIR1对棉铃发育的影响具有重要意义。本文通过拟南芥突变体互补实验、GhTIRl启动子表达特性分析,以及对筛选得到的花椰菜花叶病毒启动子(CaMV35S)启动的GhTIRl反义抑制、超量表达转基因棉花和种子特异启动子(PV)启动的GhTIRl反义抑制转基因棉花进行分析,以了解该基因的功能,并探索其对棉铃发育的影响。1. GhTIRl对拟南芥tirl-1突变体的回复首先,我们将课题组前期构建好的p5-35S::senseGhTIRl植物表达载体转入拟南芥tirl-1突变体中,将筛选到的T1代转基因植株进行分析,发现GhTIRl转基因拟南芥植株侧根数量增加,与野生型相近；在生长素处理条件下,转基因植株出现与野生型一致的表型,其主根缩短。表明在拟南芥tirl-1突变体中超量表达GhTIRl基因后,突变体的表型能恢复正常。通过突变体互补证实所分离克隆的棉花GhTIRl基因具有与拟南芥AtTIRl基因相似的功能。2. GhTIRl启动子的表达特性分析为了更好地了解GhTIRl的功能,分离克隆了该基因上游调控区约1.9kb大小的目的片段(PGhTIRI),并构建了该调控区控制uidA报告基因的植物表达载体,随后对拟南芥植株进行遗传转化。在对转基因拟南芥植株进行组织化学分析时发现：GhTIRl启动子控制uidA报告基因主要在植株的莲座叶和茎生叶的排水孔、叶柄维管束,以及花瓣、茎、侧根中表达。但在不同时期和部位的叶片中,其表达特性存在差异：该启动子在莲座叶和茎生叶的排水孔部分表达最强,而在叶片的其他部分表达不连续,GUS信号呈点状分布；在转基因幼苗未长出茎生叶时,莲座叶中未能检测到GUS信号。此外,在幼嫩的茎生叶表皮毛中也存在GUS信号。3.反义抑制及超量表达GhTIRl对棉花棉铃发育的影响对T2代反义抑制及超量表达GhTIRl转基因棉花单株进行筛选,得到T3代反义抑制及超量表达GhTIRl基因显著的棉花各4个株系,每个株系繁殖约10株棉花植株。采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)对这些转基因棉花开花当天(0DPA)胚珠中游离IAA含量进行分析,结果表明,与对照组相比,T3代p5-35S-antisenseGhTIRl及p5-PV-antisenseGhTIRl反义抑制转基因棉花在0DPA胚珠中游离IAA含量升高,而p5-35S-senseGhTIRl超量表达转基因棉花0DPA胚珠中游离IAA含量降低。同时,对这些转基因棉花的每铃种子数、衣分、籽指等农艺性状进行测定和分析,数据显示：与对照相比,反义抑制GhTIRl表达后每铃种子数减少,而超量表达GhTIRl每铃种子数增加,其他性状未见明显一致变化。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
第一章文献综述  11-21
  1.1 生长素对棉花发育的影响  11-14
    1.1.1 棉花纤维的经济及研究价值  11
    1.1.2 生长素的发现、形成及生理作用  11-12
    1.1.3 生长素对棉花纤维和胚珠发育的影响  12-14
  1.2 生长素信号转导途径的研究进展  14-19
    1.2.1 生长素信号转导过程  14-15
    1.2.2 ARF和Aux/IAA  15-16
    1.2.3 SCF复合物  16-18
    1.2.4 生长素受体TIR1  18-19
  1.3 生长素信号传导基因对棉花生长发育的影响  19-21
第二章引言  21-23
  2.1 立题依据  21-22
  2.2 技术路线  22-23
第三章材料与方法  23-31
  3.1 材料  23-26
    3.1.1 植物材料  23
    3.1.2 菌株与载体  23
    3.1.3 主要试剂  23
    3.1.4 主要仪器与设备  23-24
    3.1.5 主要溶液  24-25
    3.1.6 主要培养基  25-26
  3.2 方法  26-31
    3.2.1 拟南芥遗传转化  26
    3.2.2 植物基因组DNA的提取  26
    3.2.3 植物总RNA的提取  26-27
    3.2.4 cDNA的合成  27
    3.2.5 转基因棉花基因表达量分析  27-28
    3.2.6 棉花胚珠IAA的提取及含量分析  28
    3.2.7 拟南芥的筛选  28-29
    3.2.8 拟南芥遗传背景的分析  29
    3.2.9 拟南芥回复突变株的表型分析  29-31
第四章结果与分析  31-43
  4.1 GhTZR1对拟南芥tirl-1突变体表型的回复  31-33
  4.2 GhTZR1启动子载体构建及表达特性分析  33-36
    4.2.1 GhTZR1启动子的克隆及顺式作用元件分析  33-34
    4.2.2 表达载体构建、转基因拟南芥植株的获得及分子鉴定  34-35
    4.2.3 GhTZR1启动子在拟南芥组织中的表达特性  35-36
  4.3 改变GhTZR1基因表达对棉花棉铃发育的影响  36-43
    4.3.1 T_3代反义抑制及超量表达转基因棉花的获得  36-38
    4.3.2 改变GhTZR1基因表达水平影响棉花胚珠中游离IAA含量  38-39
    4.3.3 GhTZR1基因对棉花每铃种子数的影响  39-40
    4.3.4 GhTZR1基因对棉花籽指、衣分等其他性状的影响  40-43
第五章讨论  43-47
  5.1 GhTZR1基因的功能  43
  5.2 GhTZR1与生长素的关系  43-44
  5.3 GhTZR1对棉花每铃种子数的影响  44-47
第六章结论  47-49
  6.1 主要结论  47
  6.2 论文创新点  47-49
参考文献  49-57
致谢  57-59
附录  59-60
  附录一、缩略词  59-60
  附录二、硕士期间参与课题及发表论文  60

棉花GhTIR1基因对拟南芥突变体的回复及其对棉铃发育的影响

内容摘要

全文目录

相似论文