基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育
发布时间：2022-01-16 06:06
薄壳山核桃（Carya illinoensis）又称长山核桃、美国山核桃,为世界著名的经济干果树种,其果实营养丰富,保健价值高。研究发现,长期食用美国山核桃有明显的防衰老、健肠胃、防治心脏病、心血管疾病等作用。然而,薄壳山核桃树体高大,不利于人工采摘果实及日常的养护管理,培育矮化砧木可为薄壳山核桃育种工作及果品的推广提供便利。赤霉素（Gibberellins,GAs）是调控植物株高的重要激素,与之生物合成与转运相关基因的克隆与分子机制研究对于合理调控植物生长发育和农业生产具有极其重要的利用价值。本论文对薄壳山核桃进行100 mg L-1的赤霉素喷施处理,通过实时荧光定量检测在不同时期（0d、7d、14d、21d、28d）CiGA20ox、CiGA3ox和 CiGA2ox 的相对表达量以及0d和28d三个基因的空间表达量,以初步了解CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox对赤霉素的响应规律;通过农杆菌介导法将目的赤霉素矮化基因转入薄壳山核桃体胚内,后脱菌增值培养,最后进行干燥萌发,以获得薄壳山核桃矮化植株。主要研究结果如下:1、外施赤霉素四周后,薄壳山核桃节间长度和主根伸长量与对...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１赤霉素合成代谢示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ?ａｎａｂｏｌｉｓｍ??
）上分别搜??索己报道的植物Ｇ．４２０〇ｊｃ、（Ｌ４３〇ｊｃ、Ｇ４２〇；ｒ同源基因的氨基酸序列，通过软件??ＤＮＡＭＡＮ进行氨基酸序列比对。利用ＩＴ０Ｌ?（ｈｔｔｐｓ：／／ｉｔｏｌ．ｅｍｂｌ．ｄｅ／）和ＭＥＧＡ制作系??统进化树。??２．?２．?２．?３赤霉素相关基因的时空表达分析??对处理后Ｏｄ、７ｄ、１４ｄ、２１ｄ和２８ｄ植株的叶片进行采样，用于基因不同时间??表达变化；基因不同空间表达变化采处理后〇ｄ和２８ｄ植株的顶芽、叶①、茎①、叶??②、茎②、叶③、茎③、叶④、茎⑤和根（图２．１）。样品采集后立即放入液氮，总??ＲＮＡ的提取方法参照如下。用Ｐｒｉｍｅ?ＳｃｒｉｐｔＴＭ?ＲＴ?Ｍａｓｔｅｒ?Ｍｉｘ反转录合成ｃＤＮＡ。??图２．１薄壳山核桃不同组织部位示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｓｓｕｅｓ?ｉｎ?Ｃａｒｙａ?ｉｌｌｉｎｏｅｎｓｉｓ??注：顶芽至第？叶间为茎①，第二叶至第三叶为茎②，依此类推。??１２??
?基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育???３薄壳山核桃Ｃ／Ｇ＞Ａ２０ｏｘ和Ｃ／Ｇ／＼２ｏｘ在薄壳山核桃体胚内的遗传??转化??３．１实验材料??３．?１．?１植物材料??选取生长正常、结构完整的薄壳山核桃体胚，如图３．１－Ｂ，可以用来做转化；而??薄壳山核桃成熟胚如图３．１－Ｃ，可用来做干燥萌发，图３．１－Ａ可用来继续增殖。??图３．１不同时期的薄壳山核桃体胚比例尺：ｌｃｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ｓｏｍａｔｉｃ?ｅｍｂｒｙｏｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｅｒｉｏｄｓ?Ｂａｒ：?１ｃｍ??注：Ａ为薄壳山核桃幼胚；Ｂ为薄壳山核桃成熟胚（前期）；Ｃ为薄壳山核桃成熟胚（后期）??３．?１．?２实验仪器??高速冷冻离心机：３Ｋ３Ｄ型，Ｓｉｇｍａ公司，德国；??高压灭菌锅：ＳＳ－３２５型，ＴＯＭＹＫＯＧＯＹＯ公司，日本；??光电分析天平：ＴＧ３２８Ａ型，天平仪器厂（上海），中国；??超低温冰箱：ＤＷ－ＹＬ型，中科美菱低温科技有限责任公司，中国；??ＰＣＲ扩增仪：ＧｅｎｅＭａｔｅ，杭州晶格科学仪器有限公司，中国；??电泳仪：ＤＹＹ－１２型，北京市六一仪器厂，中国；??凝胶成像系统：〇６丨０〇〇＼１＾＋型８１０－１＾０公司，美国；??紫外可见分光光度计：ＵＶ７５５Ｂ型，上海分析仪器总厂，中国；??３Ｈｅ通风橱、超净工作台，ＡＩＲＴＥＣＨ公司；??电热恒温水槽：ＤＫ－８Ｄ型，上海一恒科技有限公司，中国??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证[J]. 张佳琦,胡恒康,徐川梅,胡渊渊,黄有军,夏国华,黄坚钦,常英英,叶磊,娄和强,张启香. 林业科学. 2019(02)
[2]毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析[J]. 叶家其,张毓婷,傅鹰,周明兵,汤定钦. 生物工程学报. 2019(04)
[3]苹果赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 董凤,樊胜,马小龙,孟媛,左希亚,刘小杰,李珂,刘桢,韩明玉,张东. 园艺学报. 2018(04)
[4]杨树PsnGA20ox1过表达对烟草叶片发育的影响[J]. 刘露露,鲁婷婷,王爽,李美靓,赵双菁,刘莹莹,魏志刚. 北京林业大学学报. 2018(02)
[5]高等植物赤霉素3-β-双氧化酶基因研究进展[J]. 杨意宏,徐浩,陈段芬,高志民. 生物技术通报. 2018(03)
[6]荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析[J]. 肖政,李纪元,范正琪,李辛雷,殷恒福. 林业科学研究. 2016(01)
[7]矮生山茶‘恨天高’GA20ox1的克隆及其对转基因烟草株形的影响[J]. 王江英,吴斌,刘伟鑫,范正琪,李纪元. 园艺学报. 2015(08)
[8]美国山核桃矮化砧的筛选[J]. 勒栋梁,李永荣,彭方仁,王克春,何海洋,李小飞. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(04)
[9]Rht12矮秆小麦GA3ox基因的克隆与表达分析[J]. 刘颖,阳文龙,郭小丽,翟晓,刘冬成,孙家柱,夏石头,张爱民. 分子植物育种. 2015(02)
[10]植物矮化突变体的来源及矮化机理研究进展[J]. 白丽君,尹淑霞. 生物技术通报. 2014(06)
博士论文
[1]通过沉默GA20-ox基因获矮化苹果植株的研究[D]. 赵恺.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]外源赤霉素和多效唑对桃节间长度及赤霉素代谢基因表达影响[D]. 郝鹏博.河南农业大学 2017
[2]枇杷赤霉素代谢途径关键酶基因的克隆及表达初步分析[D]. 李华.西南大学 2017
[3]薄壳山核桃遗传转化体系的构建[D]. 糜瑶琦.浙江农林大学 2017
[4]黄瓜赤霉素氧化酶基因GA20ox、GA2ox、GA3ox的生物信息学及GA20ox1功能分析[D]. 王增辉.山东农业大学 2014
[5]小黑杨PnsGA20ox1基因的克隆与表达分析[D]. 张凯旋.东北林业大学 2011
[6]山核桃果实成熟期间基因表达的初步分析[D]. 周秦.浙江农林大学 2010
[7]三种山核桃属植物组织培养技术研究[D]. 纪小楠.中南林业科技大学 2009
本文编号：3592084
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１赤霉素合成代谢示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ?ａｎａｂｏｌｉｓｍ??
）上分别搜??索己报道的植物Ｇ．４２０〇ｊｃ、（Ｌ４３〇ｊｃ、Ｇ４２〇；ｒ同源基因的氨基酸序列，通过软件??ＤＮＡＭＡＮ进行氨基酸序列比对。利用ＩＴ０Ｌ?（ｈｔｔｐｓ：／／ｉｔｏｌ．ｅｍｂｌ．ｄｅ／）和ＭＥＧＡ制作系??统进化树。??２．?２．?２．?３赤霉素相关基因的时空表达分析??对处理后Ｏｄ、７ｄ、１４ｄ、２１ｄ和２８ｄ植株的叶片进行采样，用于基因不同时间??表达变化；基因不同空间表达变化采处理后〇ｄ和２８ｄ植株的顶芽、叶①、茎①、叶??②、茎②、叶③、茎③、叶④、茎⑤和根（图２．１）。样品采集后立即放入液氮，总??ＲＮＡ的提取方法参照如下。用Ｐｒｉｍｅ?ＳｃｒｉｐｔＴＭ?ＲＴ?Ｍａｓｔｅｒ?Ｍｉｘ反转录合成ｃＤＮＡ。??图２．１薄壳山核桃不同组织部位示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｓｓｕｅｓ?ｉｎ?Ｃａｒｙａ?ｉｌｌｉｎｏｅｎｓｉｓ??注：顶芽至第？叶间为茎①，第二叶至第三叶为茎②，依此类推。??１２??
?基于赤霉素矮化基因诱导的薄壳山核桃砧木的培育???３薄壳山核桃Ｃ／Ｇ＞Ａ２０ｏｘ和Ｃ／Ｇ／＼２ｏｘ在薄壳山核桃体胚内的遗传??转化??３．１实验材料??３．?１．?１植物材料??选取生长正常、结构完整的薄壳山核桃体胚，如图３．１－Ｂ，可以用来做转化；而??薄壳山核桃成熟胚如图３．１－Ｃ，可用来做干燥萌发，图３．１－Ａ可用来继续增殖。??图３．１不同时期的薄壳山核桃体胚比例尺：ｌｃｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ｓｏｍａｔｉｃ?ｅｍｂｒｙｏｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｅｒｉｏｄｓ?Ｂａｒ：?１ｃｍ??注：Ａ为薄壳山核桃幼胚；Ｂ为薄壳山核桃成熟胚（前期）；Ｃ为薄壳山核桃成熟胚（后期）??３．?１．?２实验仪器??高速冷冻离心机：３Ｋ３Ｄ型，Ｓｉｇｍａ公司，德国；??高压灭菌锅：ＳＳ－３２５型，ＴＯＭＹＫＯＧＯＹＯ公司，日本；??光电分析天平：ＴＧ３２８Ａ型，天平仪器厂（上海），中国；??超低温冰箱：ＤＷ－ＹＬ型，中科美菱低温科技有限责任公司，中国；??ＰＣＲ扩增仪：ＧｅｎｅＭａｔｅ，杭州晶格科学仪器有限公司，中国；??电泳仪：ＤＹＹ－１２型，北京市六一仪器厂，中国；??凝胶成像系统：〇６丨０〇〇＼１＾＋型８１０－１＾０公司，美国；??紫外可见分光光度计：ＵＶ７５５Ｂ型，上海分析仪器总厂，中国；??３Ｈｅ通风橱、超净工作台，ＡＩＲＴＥＣＨ公司；??电热恒温水槽：ＤＫ－８Ｄ型，上海一恒科技有限公司，中国??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证[J]. 张佳琦,胡恒康,徐川梅,胡渊渊,黄有军,夏国华,黄坚钦,常英英,叶磊,娄和强,张启香. 林业科学. 2019(02)
[2]毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析[J]. 叶家其,张毓婷,傅鹰,周明兵,汤定钦. 生物工程学报. 2019(04)
[3]苹果赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 董凤,樊胜,马小龙,孟媛,左希亚,刘小杰,李珂,刘桢,韩明玉,张东. 园艺学报. 2018(04)
[4]杨树PsnGA20ox1过表达对烟草叶片发育的影响[J]. 刘露露,鲁婷婷,王爽,李美靓,赵双菁,刘莹莹,魏志刚. 北京林业大学学报. 2018(02)
[5]高等植物赤霉素3-β-双氧化酶基因研究进展[J]. 杨意宏,徐浩,陈段芬,高志民. 生物技术通报. 2018(03)
[6]荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析[J]. 肖政,李纪元,范正琪,李辛雷,殷恒福. 林业科学研究. 2016(01)
[7]矮生山茶‘恨天高’GA20ox1的克隆及其对转基因烟草株形的影响[J]. 王江英,吴斌,刘伟鑫,范正琪,李纪元. 园艺学报. 2015(08)
[8]美国山核桃矮化砧的筛选[J]. 勒栋梁,李永荣,彭方仁,王克春,何海洋,李小飞. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(04)
[9]Rht12矮秆小麦GA3ox基因的克隆与表达分析[J]. 刘颖,阳文龙,郭小丽,翟晓,刘冬成,孙家柱,夏石头,张爱民. 分子植物育种. 2015(02)
[10]植物矮化突变体的来源及矮化机理研究进展[J]. 白丽君,尹淑霞. 生物技术通报. 2014(06)
博士论文
[1]通过沉默GA20-ox基因获矮化苹果植株的研究[D]. 赵恺.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]外源赤霉素和多效唑对桃节间长度及赤霉素代谢基因表达影响[D]. 郝鹏博.河南农业大学 2017
[2]枇杷赤霉素代谢途径关键酶基因的克隆及表达初步分析[D]. 李华.西南大学 2017
[3]薄壳山核桃遗传转化体系的构建[D]. 糜瑶琦.浙江农林大学 2017
[4]黄瓜赤霉素氧化酶基因GA20ox、GA2ox、GA3ox的生物信息学及GA20ox1功能分析[D]. 王增辉.山东农业大学 2014
[5]小黑杨PnsGA20ox1基因的克隆与表达分析[D]. 张凯旋.东北林业大学 2011
[6]山核桃果实成熟期间基因表达的初步分析[D]. 周秦.浙江农林大学 2010
[7]三种山核桃属植物组织培养技术研究[D]. 纪小楠.中南林业科技大学 2009
本文编号：3592084
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