毛白杨PtomiR476a靶向PPR-RFL基因调控茎干次生生长的分子机制研究

发布时间：2022-12-09 00:12

　　毛白杨（Populus tomentosa Carr.）作为中国重要的经济林木在造纸和建筑中具有非常重要的作用。而木本植物（包括毛白杨）维管组织中次生木质的发育是木材生产的生物学基础。研究表明,维管组织的形成依赖于形成层细胞连贯而有序的活动,并受到诸多内源因素和外部环境因素的共同调节和影响。尽管近年来内源性激素信号和转录因子调控木材发育的研究取得了很大进展,但能量状态信号是否影响树木次生木质部发育目前尚不清楚。作为真核细胞有氧呼吸的主要场所,线粒体通过影响能量代谢进而参与细胞行为的调节,例如增殖、分化和凋亡。同时,线粒体信号传导可能在植物生长发育、对外界刺激的反应及对环境变化的适应中均起着重要作用。最近的研究表明,线粒体功能障碍会导致生长素的变化,但线粒体如何通过生长素调节植物发育的具体机制仍不清楚。MicroRNA（miRNA）是内源的单链非编码RNA,长度约为16-29个核苷酸（nt）,它们参与植物和动物中转录后基因表达的调控。大量研究表明,miRNA在植物生长发育过程中起着重要作用。课题组前期筛选到一个杨树特异MircoRNA-PtoMIR476a,通过转基因技术,获得PtoMI... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 次生维管组织
    1.2 影响次生维管组织发育的因素
        1.2.1 生长素对次生维管组织发育的影响
        1.2.2 其他因素对次生维管组织发育的影响
        1.2.3 Micro RNA对次生维管组织发育的影响
    1.3 线粒体
        1.3.1 呼吸代谢物转运体
        1.3.2 三羧酸循环
        1.3.3 氧化磷酸化(OXPHOS)
        1.3.4 线粒体与生长素互作
    1.4 PPR蛋白家族
        1.4.1 PPR蛋白家族简介
        1.4.2 PPR蛋白结构
        1.4.3 PPR蛋白的功能
第2章 绪论
    2.1 研究目的和意义
    2.2 研究内容
        2.2.1 PtomiR476a功能预测
        2.2.2 PtomiR476a与 PtoRFL26 功能分析
        2.2.3 线粒体调控次生维管组织的研究
    2.3 研究目标
    2.4 技术路线
第3章 实验材料与方法
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验所需的植物材料
        3.1.2 菌种和质粒
    3.2 实验试剂
        3.2.1 实验试剂及试剂盒
        3.2.2 激素和抗生素
        3.2.3 细菌培养基配制及植物培养基
        3.2.4 质粒提取自配试剂
        3.2.5 其它试剂
    3.3 实验仪器和设备
    3.4 实验方法
        3.4.1 序列对比
        3.4.2 蛋白结构分析及功能预测
        3.4.3 引物设计
        3.4.4 植物表达载体构建
        3.4.5 毛白杨的遗传转化
        3.4.6 转基因杨树的鉴定
        3.4.7 荧光定量PCR
        3.4.8 GUS染色
        3.4.9 转基因拟南芥及杨树的形态解剖学观察
        3.4.10 辅酶I(NADH/NAD~+ )、ATP及 H_2O_2含量测定
第4章 实验结果与分析
    4.1 PtomiR476a模式分析
    4.2 过表达PtoMIR476a毛白杨植株表型观察
        4.2.1 过表达PtoMIR476a毛白杨植株表型观察
        4.2.2 过表达PtoMIR476a毛白杨植株次生结构观察
    4.3 PtomiR476a下游靶基因的检测
        4.3.1 PtomiR476a下游靶基因预测
    4.4 PtoRFL蛋白结构分析
    4.5 PtoRFL表达模式分析
    4.6 过表达PtoRFL26 毛白杨植株表型观察
        4.6.1 过表达PtoRFL26 毛白杨植株表型观察
        4.6.2 过表达PtoRFL26 毛白杨植株次生结构观察
    4.7 过表达PtoMIR476a与 PtoRFL26 对线粒体的影响
        4.7.1 过表达PtoMIR476a与 PtoRFL26 毛白杨植株中线粒体基因半定量检测
        4.7.2 过表达PtoMIR476a与 PtoRFL26 毛白杨植株中线粒体生理指标检测
    4.8 过表达PtoMIR476a与 PtoRFL26 对次生维管组织相关基因的调控
    4.9 生长素信号转导在线粒体调控植物木材形成的过程中发挥的作用
第5章 结论与讨论
    5.1 结论
    5.2 特色与创新
    5.3 讨论
参考文献
附录
致谢
发表论文及参加课题一览表


【参考文献】：
期刊论文
[1]实时荧光定量PCR分析中毛果杨内参基因的筛选和验证[J]. 苏晓娟,樊保国,袁丽钗,崔秀娜,卢善发.  植物学报. 2013(05)
[2]杨树能源林各杨树品种生长节律研究[J]. 苏雪辉,赵自成,胡建军.  辽宁林业科技. 2011(03)
[3]我国抗虫转基因杨树生态安全性研究进展[J]. 胡建军,杨敏生,卢孟柱.  生物多样性. 2010(04)
[4]植物维管系统形成的调节机制[J]. 宋东亮,沈君辉,李来庚.  植物生理学通讯. 2010(05)
[5]木本植物次生维管系统形态建成的基因调控与信号转导研究进展[J]. 王洁华,卢孟柱.  林业科学. 2009(11)



本文编号：3714415