棉花叶缘缺刻深度调控基因LBL1的克隆及功能分析

发布时间：2023-02-16 17:25

　　叶片是植物最重要的光合器官。叶片形状在棉花不同种属间的差异对其光能利用率、成熟期、抗逆性、籽棉产量以及纤维品质等生理指标和农艺性状都具有重要的影响。克隆调控棉花叶缘发育的相关基因,有利于揭示棉花叶形发育的分子机制,同时在叶形性状的改良方面也具有重要的意义。本研究分别测定陆-陆杂交群体中不同叶形植株的光合作用相关酶SBPaes/FBPase活性以及叶柄和铃柄的蔗糖含量,调查并分析不同叶形单株的叶面积、株高、果枝数、单铃重和籽棉重等重要农艺性状,从而探究不同棉花间的叶形差异对棉花植株各生理指标和生物量的影响。分别构建海-陆杂交遗传群体和陆-陆杂交群体,构建叶形分类标准,对棉花叶形性状进行遗传分析,同时对棉花叶缘缺裂深度调控基因进行精细定位,并命名为LBL(Leaf Blades Lobes),并确定一个编码I类同源异型结构域的亮氨酸拉链(HD-ZIP I)转录因子基因Gorai002g244000为控制棉花叶缘缺刻深度性状的基因LBL1,并在海岛棉中克隆出LBL1基因进行烟草转化,对其功能进行验证。本研究为更深一步的探究棉花叶形发育的分子机制以及叶形性状的改良奠定了理论基础。

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 叶形及株型在作物育种中的应用
    1.2 叶形态建成的调控机制
        1.2.1 细胞水平调控
        1.2.2 叶形态建成的分子机制
        1.2.3 MicroRNAs影响植物叶缘发育
        1.2.4 植物激素调节叶片发育
        1.2.5 环境因子影响植株发育
    1.3 棉花叶形性状的研究及进展
2 引言
    2.1 研究的目的和意义
    2.2 本文研究内容
    2.3 技术路线
3 实验材料与方法
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 质粒与菌株
        3.1.3 试剂及仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 构建遗传分析群体
        3.2.2 建立棉花叶片分类标准
        3.2.3 性状调查
        3.2.4 不同叶形植株生理指标和生物量的测定
        3.2.5 定位群体基因组DNA的提取
        3.2.6 基因的初定位
        3.2.7 基因精细定位
        3.2.8 LBL1基因的组织表达量分析
        3.2.9 植物激素诱导
        3.2.10 LBL1基因转化烟草
4 结果与分析
    4.1 不同棉花叶缘缺刻性状区分标准的建立
    4.2 陆-陆及海-陆杂交后代均出现性状分离
    4.3 棉花叶缘缺刻性状符合孟德尔遗传分离比9:7
    4.4 不同叶形植株生理指标和生物量的测定
        4.4.1 不同叶形植株的叶面积差异显著
        4.4.2 不同叶形植株叶片的FBPase/SBPase活性比较
        4.4.3 不同叶形植株在不同生物量方面的比较
        4.4.4 不同叶形植株的叶柄和铃柄在蔗糖含量方面的比较
    4.5 最佳候选基因的筛选
    4.6 LBL1/lbl1基因启动子区和编码区核苷酸序列的差异
    4.7 LBL1基因的表达具有组织特异性
    4.8 LBL1基因响应激素信号
    4.9 LBL1基因转化烟草
        4.9.1 编码区序列中HindIII酶切位点的改造
        4.9.2 植物表达载体1和2的构建
        4.9.3 转基因烟草鉴定结果
5 讨论
6 结论
参考文献
附录
个人简介



本文编号：3744192