白桦雄配子体发育基因的挖掘及BpAMS、Bp034892.1的遗传转化

发布时间：2022-10-29 18:09

　　白桦（Betula Platyphylla Suk.）作为中国东北地区重要的林木之一,单性花,雌雄同株,同年生雌雄花花期不遇,极具研究价值。天然的白桦雄花突变体为本实验的研究材料,该突变体有两种雄花序,一种与野生型一致着生在枝条顶端,命名为normal-like male（NLM）,另一种着生在枝条中部,命名为mutant male（MM）,两种雄花序均败育。将突变体的两种雄花和野生型雄花normal male（NM）进行细胞学观察并划分了6个发育阶段。结果表明,在越冬时期的第5阶段,野生型雄花序的绒毡层细胞已开始程序性死亡,而突变体两种雄花绒毡层细胞程序性死亡过程发生延迟。最终,在授粉阶段,野生型雄花有成熟的花粉粒产生,而突变体雄花中,NLM有部分小孢子形成,MM没有小孢子产生,最终两种突变体雄花都无法形成有活力的花粉。为了探究突变体花粉败育的原因,对野生型雄花（NM）和突变体雄花（MM）进行转录组测序。基于转录组数据的GO注释及log2（MM/NM）,筛选出10个与雄配子体发育相关且在突变体中差异表达的基因。利用qRT-PCR探究10个基因在雄花发育的不同阶段及根茎叶雌花等组织的表... 

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 植物雄配子体发育概况
    1.2 绒毡层的研究进展
        1.2.1 绒毡层的功能
        1.2.2 绒毡层发育的相关基因
    1.3 AMS转录因子的研究进展
    1.4 研究的目的意义
    1.5 研究的技术路线
2 白桦雄花突变体的细胞学观察
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要试剂
        2.1.3 实验仪器设备
    2.2 实验方法
    2.3 实验结果
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
3 雄配子体发育关键基因的筛选
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 主要试剂
        3.1.3 药品配制
        3.1.4 实验仪器设备
    3.2 实验方法
        3.2.1 转录组测序及数据处理
        3.2.2 CTAB法提取植物RNA
        3.2.3 cDNA第一条链的获得
        3.2.4 雄花发育相关基因的qRT-PCR分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 雄配子体发育相关基因的差异表达
        3.3.2 雄配子体发育相关基因在白桦不同组织中的表达分析
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
4 BpAMS和Bp034892.1基因的克隆及生物信息学分析
    4.1 实验材料
        4.1.1 载体、菌种及主要试剂
        4.1.2 药品配制
        4.1.3 实验室仪器设备
    4.2 实验方法
        4.2.1 转录组测序及数据处理
        4.2.2 RNA提取与cDNA第一条链的获得
        4.2.3 BpAMS和Bp034892.1基因克隆
        4.2.4 生物信息学分析
    4.3 实验结果
        4.3.1 BpAMS和Bp034892.1转录组分析
        4.3.2 白桦总RNA提取
        4.3.3 BpAMS和Bp034892.1的基因克隆
        4.3.4 BpAMS和Bp034892.1生物信息学分析
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
5 BpAMS和Bp034892.1亚细胞定位及白桦遗传转化
    5.1 实验材料
        5.1.1 载体、菌种
        5.1.2 主要试剂
    5.2 实验方法
        5.2.1 BpAMS和Bp034892.1基因过表达载体的构建
        5.2.2 BpAMS和Bp034892.1基因抑制表达载体的构建
        5.2.3 农杆菌转化
        5.2.4 亚细胞定位
        5.2.5 农杆菌介导的叶盘法转化白桦
    5.3 实验结果
        5.3.1 BpAMS和Bp034892.1基因过表达载体的构建
        5.3.2 BpAMS和Bp034892.1基因抑制表达载体的构建
        5.3.3 表达载体转化农杆菌
        5.3.4 BpAMS和Bp034892.1基因的亚细胞定位
        5.3.5 BpAMS和Bp034892.1过表达及抑制表达转基因白桦的获得
        5.3.6 转基因白桦表达量检测
        5.3.7 35S::BpAMS-SRDX转基因植株表型观察
    5.4 讨论
    5.5 展望
    5.6 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物雄性不育的机制及应用研究进展[J]. 王保明,陈永忠,李红波,莫华,黄露波.  河南农业科学. 2019(05)
[2]白桦雄花发育异常突变体的成熟花药及花粉特征[J]. 胡晓晴,陈智鑫,邓王姝颖,王晟宇,张淇,张正一,刘雪梅.  北京林业大学学报. 2018(05)
[3]玉米花药发育的细胞生物学与分子遗传学的研究方法[J]. 田有辉,万向元.  中国生物工程杂志. 2018(01)
[4]双酶切和无缝克隆方法构建HCV CORE表达载体的比较[J]. 王敏敏,赵婕,常亚磊,陈浩男,陈思思,宋静,魏建宏.  山西医药杂志. 2017(03)
[5]转录组测序技术在生物测序中的应用研究进展[J]. 贾昌路,张瑶,朱玲,张锐.  分子植物育种. 2015(10)
[6]双酶切和同源重组方法构建pMIR-reporter载体的比较[J]. 马凯,胡红霞,于婧,周丹,孙艳,马磊,沈波.  中国病原生物学杂志. 2015(06)
[7]花药绒毡层发育和花粉母细胞减数分裂相关基因研究进展[J]. 刘伟华,邱博,罗红兵.  作物研究. 2015(03)
[8]石蜡切片法中染色技术的改良[J]. 王秀文.  植物研究. 2015(01)
[9]植物bHLH转录因子研究进展[J]. 刘文文,李文学.  生物技术进展. 2013(01)
[10]植物绒毡层异常导致花粉败育的机理研究进展[J]. 罗海山,孟德璇,陈晓阳,罗红兵.  作物研究. 2012(06)

硕士论文
[1]洋葱细胞质雄性不育相关基因AcAMS的克隆及其功能分析[D]. 袁巧玲.东北农业大学 2019
[2]烟草和番茄中活性氧介导的绒毡层程序性细胞死亡影响花粉的发育[D]. 于世霞.山东农业大学 2017
[3]水稻花粉外壁孢粉素沉积相关基因DPW3（Defective Pollen Wall3）的克隆和功能分析[D]. 杨柳.华东师范大学 2016



本文编号：3698174