龙眼胚胎发育相关基因DlFERONIA和DlCYP78A5的功能研究
发布时间：2020-09-11 11:31
龙眼(Dimocarpus Longaan Lour.)是我国亚热带名贵果树,具有药用和营养双重功效,经济价值高。随着龙眼产业的发展及人们喜好的变化,以往的大核、果肉薄、可食率低的品种已经不能适应龙眼以鲜食为主的发展趋势,选育核小肉多的优良品种具有重要意义,因此研究龙眼种子败育机理,了解其分子机制,对龙眼的选育和生产实践等具有重要意义。本研究通过本地BLAST,将龙眼幼胚不同发育时期的转录组测序数据与已知的拟南芥种子发育相关基因进行比对,在转录组数据库中检索得到龙眼种子幼胚发育同源基因CL8111、Unigene16167、CL1842和Unigene4921,通过克隆分析龙眼四个基因的全长cDNA,最终选定DlFERONIA(CL8191)和DlCYP78A5(CL1842)作为研究对象。由于龙眼具有生物学信息不完善、植物生长周期长、不能有效转化等难题,因此本研究以拟南芥为研究载体,结合拟南芥FERONIA和CYP78A5基因的功能研究,通过构建龙眼目的基因的过量表达载体、回补载体和亚细胞定位载体获得拟南芥转基因株系来进行基因功能的验证,并通过微分干涉差显微照相分析等方法进一步探究龙眼胚胎发育机制,主要研究结果如下:1、在拟南芥中过表达DlFERONIA基因导致拟南芥种子变小,角果变小,而单角果种子数目没有明显变化,种皮细胞和成熟胚细胞变小,说明DIFERONIA通过细胞扩张调控种子大小;过表达DlCYP78A5基因导致拟南芥分枝变少,种子变大,角果变小,单角果种子数目减少,这可能由于DlCYP78A5过表达导致拟南芥的结实率降低。2、DlFERONIA基因能够恢复feronia缺失突变体表型,表现为种子变小,种皮细胞和成熟胚细胞变小,角果变小。3、DlFERONIA在拟南芥中可能通过MINI3和IKU2途径调控种子大小;DlCYP78A5在拟南芥中可能通过IKU1途径调控种子大小4、DlFERONIA和DlCYP78A5均定位在细胞膜或细胞质上。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：Q943.2;S667.2
【部分图文】：
形成了两片子叶和胚轴，此时胚形似鱼雷，故称为鱼雷胚；而随着胚芽的出逡逑现，胚根分化，胚柄逐渐退化直至消失，子叶和胚轴不断发育直至充满整个胚囊，逡逑意味着胚的发育完成，即发育为成熟胚（图１．２）邋［２９＿３１］。逡逑ｒｆＴｐ邋象＿逡逑Ａ逦Ｂ邋Ｃ－逦Ｄ邋．逦Ｅ逦Ｆ逦Ｇ逡逑图１．２：拟南芥胚发育过程［３°］逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２：邋Ｔｈｅ邋ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ邋ｏｆ邋Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ逡逑Ａ：伸长期合子；Ｂ：合子经过第一次分裂，１为顶细胞，２为基细胞；Ｃ：四分体胚；Ｄ：邋１６细胞球形胚，逡逑八分体胚的所有细胞经过１次平周分裂，产生包含８个细胞的表皮原和８个细胞的内部组织，３为胚根原逡逑细胞；Ｅ：早期心形胚；Ｆ：心形胚；Ｇ：成熟胚胎；ＲＭ：根尖生长点；ＳＭ：茎尖生长点。逡逑１．１．２．２拟南芥胚乳发育逡逑拟南芥胚乳的发育从初生胚乳核开始，较早于胚发育，主要包括四个阶段，逡逑即多核胚乳发育、细胞化、分化以及死亡［３２］（图１．３）。拟南芥属于核型胚乳的逡逑发育，主要包括合胞体时期和细胞化时期［３３］。首先三倍体胚乳ＤＮＡ复制加倍，逡逑胚乳细胞核分裂，但不发生胞质分裂，即不产生细胞壁形成多核体，即合胞体，逡逑此时胚乳分化成三个区域
野生型花粉给／如２和突变体进行授粉，结果得到正常大小的种子，说明ｉｋｕ逡逑类基因调控种子的大小不存在母本效应［７１］，而通过酵母双杂交实验发现／尺仍与逡逑ＭＡ奶存在相互作用，从而得出／尺！７八ＭＡＷ和沉［／２三者的关系（图１．４）。逡逑１０逡逑
逦基因的功能研究逡逑在龙眼转录组数据中的开花后３０ｄ、５０ｄ、６０ｄ和７０ｄ的表达逡逑情况如图３．２所示：在：ＦＪ７８１１中，随着龙眼胚胎的发育，的表达量逡逑呈逐渐降低的趋势，在白核中，随着龙眼胚胎的发育，乃／Ｆ＾ＣＷＭ表达量呈上逡逑升的趋势。逡逑ＳＨＨＦＪ７８．Ｕ逡逑１．８０邋－逦［ｊｉＢＨ邋ｉ逡逑｜邋１．４４邋－邋■逦■邋ｒｎ逦—，逡逑，０３邋－逦Ｉ逦Ｉ＂逦｜逡逑Ｉ逦！逦Ｉ逦Ｉ逡逑１逦｜逦Ｉ逦！逦｜逡逑０邋００逦３０邋ｄ逦５０邋ｄ逦６０邋ｄ逦７０邋ｄ逡逑图３．２：逦在龙眼转录组数据中的表达情况逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．２：邋Ｔｈｅ邋ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｌｅｖｅｌ邋ｏｆ邋ＤＩＦＥＲＯＮＩＡ邋ｉｎ邋ｌｏｎｇａｎ邋ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ邋ｄａｔａ逡逑３＿３．１厦幻？６＞}璧目寺『头肿犹卣鞣治鲥义显诳旁亩量蛟げ馔径越蟹治觯峁允荆ㄍ迹常冲澹粒哄澹茫袒茫梗峰义系模希遥朴校玻叮福靛澹猓穑嗦耄福梗锤霭被帷８荩希遥圃げ庑蛄猩杓铺匾煲铮藻义狭郏疲剩罚福保焙桶缀说模悖模危廖０澹酶弑Ｕ婷附校校茫依┰觯保デ碇悄义辖旱缬炯觳饨峁砻鳎ㄍ迹常冲澹拢涸冢常埃埃板澹猓鹱笥一竦锰醮朐げ饽勘瓿ざ认噱义戏；厥漳康钠谓胁庑
本文编号：2816616
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：Q943.2;S667.2
【部分图文】：
形成了两片子叶和胚轴，此时胚形似鱼雷，故称为鱼雷胚；而随着胚芽的出逡逑现，胚根分化，胚柄逐渐退化直至消失，子叶和胚轴不断发育直至充满整个胚囊，逡逑意味着胚的发育完成，即发育为成熟胚（图１．２）邋［２９＿３１］。逡逑ｒｆＴｐ邋象＿逡逑Ａ逦Ｂ邋Ｃ－逦Ｄ邋．逦Ｅ逦Ｆ逦Ｇ逡逑图１．２：拟南芥胚发育过程［３°］逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２：邋Ｔｈｅ邋ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ邋ｏｆ邋Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ逡逑Ａ：伸长期合子；Ｂ：合子经过第一次分裂，１为顶细胞，２为基细胞；Ｃ：四分体胚；Ｄ：邋１６细胞球形胚，逡逑八分体胚的所有细胞经过１次平周分裂，产生包含８个细胞的表皮原和８个细胞的内部组织，３为胚根原逡逑细胞；Ｅ：早期心形胚；Ｆ：心形胚；Ｇ：成熟胚胎；ＲＭ：根尖生长点；ＳＭ：茎尖生长点。逡逑１．１．２．２拟南芥胚乳发育逡逑拟南芥胚乳的发育从初生胚乳核开始，较早于胚发育，主要包括四个阶段，逡逑即多核胚乳发育、细胞化、分化以及死亡［３２］（图１．３）。拟南芥属于核型胚乳的逡逑发育，主要包括合胞体时期和细胞化时期［３３］。首先三倍体胚乳ＤＮＡ复制加倍，逡逑胚乳细胞核分裂，但不发生胞质分裂，即不产生细胞壁形成多核体，即合胞体，逡逑此时胚乳分化成三个区域
野生型花粉给／如２和突变体进行授粉，结果得到正常大小的种子，说明ｉｋｕ逡逑类基因调控种子的大小不存在母本效应［７１］，而通过酵母双杂交实验发现／尺仍与逡逑ＭＡ奶存在相互作用，从而得出／尺！７八ＭＡＷ和沉［／２三者的关系（图１．４）。逡逑１０逡逑
逦基因的功能研究逡逑在龙眼转录组数据中的开花后３０ｄ、５０ｄ、６０ｄ和７０ｄ的表达逡逑情况如图３．２所示：在：ＦＪ７８１１中，随着龙眼胚胎的发育，的表达量逡逑呈逐渐降低的趋势，在白核中，随着龙眼胚胎的发育，乃／Ｆ＾ＣＷＭ表达量呈上逡逑升的趋势。逡逑ＳＨＨＦＪ７８．Ｕ逡逑１．８０邋－逦［ｊｉＢＨ邋ｉ逡逑｜邋１．４４邋－邋■逦■邋ｒｎ逦—，逡逑，０３邋－逦Ｉ逦Ｉ＂逦｜逡逑Ｉ逦！逦Ｉ逦Ｉ逡逑１逦｜逦Ｉ逦！逦｜逡逑０邋００逦３０邋ｄ逦５０邋ｄ逦６０邋ｄ逦７０邋ｄ逡逑图３．２：逦在龙眼转录组数据中的表达情况逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．２：邋Ｔｈｅ邋ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｌｅｖｅｌ邋ｏｆ邋ＤＩＦＥＲＯＮＩＡ邋ｉｎ邋ｌｏｎｇａｎ邋ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ邋ｄａｔａ逡逑３＿３．１厦幻？６＞}璧目寺『头肿犹卣鞣治鲥义显诳旁亩量蛟げ馔径越蟹治觯峁允荆ㄍ迹常冲澹粒哄澹茫袒茫梗峰义系模希遥朴校玻叮福靛澹猓穑嗦耄福梗锤霭被帷８荩希遥圃げ庑蛄猩杓铺匾煲铮藻义狭郏疲剩罚福保焙桶缀说模悖模危廖０澹酶弑Ｕ婷附校校茫依┰觯保デ碇悄义辖旱缬炯觳饨峁砻鳎ㄍ迹常冲澹拢涸冢常埃埃板澹猓鹱笥一竦锰醮朐げ饽勘瓿ざ认噱义戏；厥漳康钠谓胁庑
本文编号：2816616
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