小麦分蘖相关基因TaMOC1的分离及功能分析

发布时间：2021-10-20 18:23

　　小麦（Triticum aestivum L.）是世界重要的粮食作物之一,其产量由亩穗数、穗粒数和千粒重决定,分枝（分蘖）是重要的农艺性状之一,分蘖数在一定程度上决定了最终的亩穗数并进而影响单产。目前对小麦分蘖的研究大多集中在生理方面,对其发生的分子机理及调控方面的研究国内外报道很少。已有研究表明在水稻（Oryza sativa L.）中MOC1作为正调控因子具有起始和促进分蘖生长的功能。为理解小麦分蘖调控的分子机理,本研究分离了TaMOC1基因,并对其表达模式及功能进行了初步探究,具体结果如下:TaMOC1基因具有三对等位基因,定位于7号A、B、D染色体上。三对等位基因之间的序列同源性高达97.71%,其cDNAs全长分别为1290bp（TaMOC1-7A）、1281bp（TaMOC1-7B）和1278bp（TaMOC1-7D）,分别编码430、427和426个氨基酸残基组成的蛋白质。该基因gDNA仅含有1个外显子。进化树分析结果显示TaMOC1-7B与大麦（Hordeum vulgare L.）中的LAS1具有较近的亲缘关系,我们选取TaMOC1-7B为本研究的研究对象。瞬时表达实... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物侧枝发育的基础
        1.1.1 AM的起始(以拟南芥为例)
            1.1.1.1 AM起始的调控因子
            1.1.1.2 植物激素调控AM起始
        1.1.2 腋芽的生长调控
            1.1.2.1 调控腋芽生长的作用因子
            1.1.2.2 激素间的相互影响调控腋芽的生长
        1.1.3 其他作用因子影响侧枝的形成
            1.3.1.1 光信号与基因间的相互影响调控侧枝的发育
            1.1.3.2 糖调控侧枝发育
    1.2 禾本科植物分蘖的影响因素(以小麦为例)
        1.2.1 品种
        1.2.2 环境温度
        1.2.3 土壤水分
        1.2.4 土壤养分
        1.2.5 光照
        1.2.6 播种期
        1.2.7 播种密度和播种深度
    1.3 GRAS家族基因在植物中的研究进展
        1.3.1 GRAS家族基因调控植物光信号转导
        1.3.2 GRAS家族基因调控植物激素信号转导
        1.3.3 GRAS家族基因调控植物的生长发育
            1.3.3.1 GRAS家族基因调控植物分生组织的发育
            1.3.3.2 GRAS家族基因调控根和茎的生长发育
        1.3.4 GRAS家族基因调控植物抵抗逆境胁迫过程
    1.4 大麦和小麦的分蘖突变体
    1.5 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料及其种植条件
        2.1.2 菌株与载体
        2.1.3 主要的酶及其它生化试剂、试剂盒
        2.1.4 主要仪器
        2.1.5 引物
        2.1.6 测序公司
        2.1.7 数据库及分析软件
    2.2 实验方法
        2.2.1 植物组织总RNA的提取(试剂盒法)
        2.2.2 CTAB法提取小麦叶片总DNA
        2.2.3 反转录cDNA第一条链的合成(试剂盒法)
        2.2.4 配制培养基(每100mL的配置方法)
        2.2.5 制备大肠杆菌感受态细胞
        2.2.6 制备根癌农杆菌感受态细胞
        2.2.7 载体构建
            2.2.7.1 PCR扩增目的带
            2.2.7.2 目的带回收
            2.2.7.3 连接与转化
            2.2.7.4 质粒DNA的提取
            2.2.7.5 冻融法转化根癌农杆菌细胞
        2.2.8 双酶切反应
        2.2.9 农杆菌介导的小麦幼胚的遗传转化
            2.2.9.1 RNAinterference(RNAi)及Overexpression(OX)表达载体的构建
            2.2.9.2 幼胚取材及共培养
            2.2.9.3 农杆菌侵染小麦幼胚愈伤
            2.2.9.4 筛选剂筛选抗性愈伤
            2.2.9.5 抗性愈伤的分化
            2.2.9.6 抗性苗的壮苗
            2.2.9.7 抗性苗的春化及种植
            2.2.9.8 阳性苗的鉴定
        2.2.10 进化树分析
        2.2.11 亚细胞定位(原生质体法)
            2.2.11.1 构建35S::TaMOC1-GFP载体
            2.2.11.2 提取拟南芥叶片的原生质体
            2.2.11.3 载体瞬时转化
            2.2.11.4 激光共聚焦显微镜对荧光信号的检测
        2.2.12 转基因小麦腋芽发育进程的组织切片分析
            2.2.12.1 固定包埋材料
            2.2.12.2 切片及烘干
            2.2.12.3 脱蜡复水、苯胺蓝染色及封片
            2.2.12.4 显微镜下观察切片
        2.2.13 地高辛标记的RNA原位杂交技术
            2.2.13.1 固定包埋组织材料(注意RNA操作)
            2.2.13.2 制备探针
            2.2.13.3 探针半定量
            2.2.13.4 组织材料切片及烘干
            2.2.13.5 脱蜡复水
            2.2.13.6 探针杂交
            2.2.13.7 杂交后处理
            2.2.13.8 显微镜观察杂交信号
        2.2.14 TaMOC1-7A/7B/7D的分离
3 结果与分析
    3.1 TaMOC1的克隆
    3.2 TaMOC1蛋白定位于细胞核
    3.3 TaMOC1的表达模式分析
    3.4 TaMOC1的遗传转化
        3.4.1 除草剂筛选
        3.4.2 PCR鉴定
    3.5 转基因株系的表型分析
        3.5.1 TaMOC1-RNAi转基因小麦的表型分析
        3.5.2 TaMOC1-RNAi转基因小麦的腋芽发育
4 讨论
    4.1 TaMOC1是水稻MOC1的同源基因
    4.2 TaMOC1基因与小麦分蘖密切相关
    4.3 TaMOC1基因的表达影响小麦的分蘖
    4.4 TaMOC1基因的表达可能影响小麦的小穗发育
    4.5 TaMOC1的遗传转化
5 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]佛手GRAS基因的克隆及表达分析[J]. 石瑞,曹诣斌,陈文荣,郭卫东.  浙江师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
[2]氮素和6-BA对水稻分蘖芽发育的影响及其生理机制[J]. 刘杨,王强盛,丁艳锋,刘正辉,李刚华,王绍华.  作物学报. 2009(10)
[3]种植密度和播期对冬小麦品种兰考矮早八干物质和氮素积累与转运的影响[J]. 屈会娟,李金才,沈学善,魏凤珍,王成雨,郅胜军.  作物学报. 2009(01)
[4]种植密度对杂种小麦C6-38/Py85-1旗叶光合特性和产量的调控效应及其生理机制[J]. 张永丽,肖凯,李雁鸣.  作物学报. 2005(04)
[5]施磷对小麦产量和品质的影响[J]. 王旭东,于振文.  山东农业科学. 2003(06)
[6]磷肥对小麦分蘖动态和产量的影响[J]. 吴梅菊,刘荣根.  江苏农业科学. 1998(01)



本文编号：3447382