三角梅品种资源调查及若干成花相关基因的表达分析

发布时间：2017-06-27 03:12

  本文关键词：三角梅品种资源调查及若干成花相关基因的表达分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd)具有很高的观赏价值,常用于园林造景和绿化美化栽植,是厦门的市花,本文采用文献索引、走访调查、典型访谈、评价研究等方法,对三角梅的不同花色品种的观赏性进行初探；并从转录和生化水平上,阐明三角梅苞片色泽形成、成花的分子机制,对于三角梅苞片开花色泽基因的调控及开发利用,具有重要的理论和实践意义。主要研究结果如下：1.建立了三角梅品种观赏性状综合评价体系：通过利用层次分析软件构建具有相互关系三角梅多层次分析模型,对三角梅品种进行生物学特性的综合评价分析,将三角梅品种的综合评价分值划分为4个等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),其观赏价值排序依次为：‘帝国喜悦’‘脂鲤’‘巴特夫人’‘瓶刷橙’‘欢欢喜’‘斑叶红衣王后’‘法蒂玛’‘金色辉光’‘橙斑’‘灰姑娘’‘粉红小精灵’‘巴顿美女’‘伊丽莎白·安格斯’‘辛格博士’‘红色达尼亚’‘福摩萨’‘翡翠’‘贝古姆西砍德’‘椰子糖’‘苏克哈’‘条纹白’。花色、叶片色泽、花量仍旧是影响三角梅观赏价值的主要因素。‘帝国喜悦’、‘脂鲤’品种因稀有度较高、生长势较强,‘巴特夫人’因指标平均评价值都较高排列前三。2.构建了三角梅苞片富含全长的均一化cDNA文库：以三角梅‘帝国喜悦’苞片为材料,利用抑制LA-PCR与DSN处理相结合的方法,构建了富含全长的均一化cDNA文库,该文库的滴度为9.0×106 cfu/mL,库容量为5.0× 107,空载率3%,插入片段的大小涵盖0.5-3.0 kb,平均插入片段大小约为1.5 kb,满足测序和EST分析的要求。通过EST分析,找出了1个与三角梅苞片色泽形成的基因黄烷酮-3-羟化酶(F3H)、2个含MADS-box的成花基因(APl和AG6)及1个与光周期诱导开花具有锌指结构蛋白的基因(COL)。3三角梅苞片F3H、AP1、AG6和COL的生物信息学分析及其表达分析：测序结果表明,三角梅苞片F3HcDNA全长为1330 bp,包含164bp的3'-UTR、 6bp的5/-UTR和1146bp的ORF,该基因编码的蛋白由381个氨基酸组成,含有DIOX_N和20G-FeII_Oxy两个保守的结构域,BLAST分析结果表明,该基因在氨基酸序列上与芝麻和柑橘的同源性分别为59%和59%,可以初步推测,该基因为三角梅F3H的同源基因；荧光定量PCR结果表明,该基因在三角梅苞片不同发育阶段,其表达含量存在差异,在苞片发育的早期,F3H就大量表达,表达量处于较高水平,之后出现先下降后上升的趋势,说明F3H的表达与三角梅苞片的色泽形成相关。经测序,三角梅苞片API cDNA全长为1247 bp,包含253bp的3'-UTR、226bp的5/-UTR和743bp的ORF,该基因所编码的蛋白由247个氨基酸组成,具有典型的MADS-box和K-box两个保守结构域,BLAST分析结果表明,该基因在氨基酸序列上与菠菜、茶树和葡萄的同源性较高,分别为82%、75%和74%,可以推测,该基因为三角梅APl的同源基因；荧光定量PCR结果表明,该基因在三角梅苞片的不同时期都有表达,在苞片初期表达量较高,随着苞片的生长,表达含量逐渐降低。测序结果表明,三角梅苞片AG6 cDNA全长为1124 bp,包含29bp的5'-UTR、228bp的3/-UTR和801bp的ORF,该基因所编码的蛋白由267个氨基酸组成,具有MADS-box和K-box两个保守结构域,BLAST分析结果表明,该基因在氨基酸序列上与甜菜的同源性为72%,可以初步推测,该基因为三角梅AG6的同源基因；荧光定量PCR结果表明,在三角梅苞片形成与发育的不同阶段,该基因的表达均有有差异,在苞片发育初期,其表达量最高,随着苞片生长和转色,其表达量出现降低,在苞片停止生长后,其表达量却出现升高。由于本研究分离的三角梅APl和AG6,均具有成花基因的保守结构域(MADS-box和K-box),且在苞片发育初期,其表达量均很高,之后出现下降,因此,这两个基因很可能与三角梅的成花密切相关。测序结果表明,三角梅苞片COL cDNA全长为1364 bp,包含95bp的5/-UTR、259bp的3/-UTR和1090bp的ORF,该基因所编码的蛋白由364个氨基酸组成,在其N和C端分别有一个CCT结构域和两个K-box保守结构域,属BBX蛋白,BLAST结果表明,该基因在氨基酸序列上与甜菜的同源性为74%,可以初步推测,该基因为三角梅COL的同源基因,且与光周期诱导开花有关；荧光定量PCR结果表明,该基因在三角梅苞片不同发育时期均有表达,在苞片发育初期就大量表达,但表达含量差异不大。
【关键词】：三角梅 层次分析模型 均一化 全长cDNA文库
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S685.99
【目录】：

• 缩略词7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-13
• 第一章 前言13-19
• 1. 选题的目的与意义13
• 2. 文献综述13-17
• 2.1 国内外的研究现状14-16
• 2.2 存在的问题16-17
• 3. 本研究主要内容17-19
• 第二章 三角梅优质品种资源的综合评价19-30
• 1 评价方法19-21
• 1.1 评价指标的确立19
• 1.2 综合评价的层次分析模型的构造19-20
• 1.3 层次分析模型方案层的选择20-21
• 2 结果与分析21-30
• 2.1 AHP层次判断矩阵构建及判断矩阵的一致性检验21-24
• 2.2 一致性检验24-25
• 2.3 层次权重总排序25-26
• 2.4 因子评分标准的确定26-27
• 2.5 结论27-30
• 第三章 三角梅苞片均一化全长cDNA文库的EST分析与苞片成花相关基因的表达分析30-50
• 1 材料与方法30-33
• 1.1 试验材料30
• 1.2 主要药品、试剂盒及仪器30
• 1.3 试验方法30-33
• 1.3.1 三角梅苞片总RNA的提取31
• 1.3.2 三角梅苞片均一化全长cDNA文库的构建31
• 1.3.3 三角梅苞片均一化全长cDNA文库的EST分析31
• 1.3.4 三角梅苞片花色和成花相关基因的生物信息学分析31-32
• 1.3.5 三角梅苞片花色和成花相关基因的荧光定量PCR检测32-33
• 2 结果与分析33-50
• 2.1 三角梅苞片均一化cDNA文库的质量评价33-36
• 2.2 三角梅苞片F3H、AP1、AG6和COL的生物信息学分析36-47
• 2.2.1 三角梅苞片F3H的生物信息学分析36-39
• 2.2.2 三角梅苞片AP1的生物信息学分析39-41
• 2.2.3 三角梅苞片AG6的生物信息学分析41-44
• 2.2.4 三角梅苞片COL的生物信息学分析44-47
• 2.3 三角梅苞片F3H、AP1、AG6和COL在三角梅苞片不同发育阶段的表达47-50
• 2.3.1 F3H在三角梅苞片不同发育阶段的表达48
• 2.3.2 AP1在三角梅苞片不同发育阶段的表达48-49
• 2.3.3 AG6在三角梅苞片不同发育阶段的表达49
• 2.3.4 COL在三角梅苞片不同发育阶段的表达49-50
• 第四章 讨论与结论50-54
• 1 讨论50-53
• 2 结论53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 附录 三角梅品种图片60-62

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本文编号：488413