BnaARF2调控甘蓝型油菜种子大小的分子机制研究
发布时间：2021-10-29 21:55
种子大小是作物产量的主要构成因素之一,目前关于种子大小的研究已经取得了较大的进展。在模式植物拟南芥和水稻等植物的研究中,多种途径参与种子大小的调控。生长素信号通路响应因子ARF2（Auxin response factor 2）参与多种植物生理过程,同时也在种子大小的调节中发挥着重要的作用。目前,关于ARF2调控种子大小的研究已经在拟南芥中有相关的报道。本实验室利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创建了甘蓝型油菜突变体bnaarf2,其四突变体材料籽粒大小显著增大,其中,L35种子大小增加了22%,L37种子大小增加了27%。同时利用酵母双杂交等实验发现并证明了BnaARF2可能通过与Bna MPK3蛋白激酶互作来调控甘蓝型油菜种子大小。结果如下:甘蓝型油菜中BnaARF2有四个同源拷贝,分别是Bna A06.ARF2、Bna A09ARF2、Bna C03.ARF2、Bna C09.ARF2。这四个同源拷贝间具有很高的同源性,其中Bna A06.ARF2与Bna C03.ARF2间序列相似性最高,达到了97%;Bna C03.ARF2与Bna A09ARF2间序列相似性最低为8...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甘蓝型油菜和拟南芥ARF2氨基酸序列分析
BnaARF2调控甘蓝型油菜种子大小的分子机制研究27数据后发现BnaARF2的表达量随着种子的发育过程逐渐降低（图2b）。同时，荧光定量PCR实验也验证了这一结果（图2c）。以上结果表明BnaARF2在甘蓝型油菜生殖器官中表达量较高且随着种子发育表达量逐渐降低。图2甘蓝型油菜BnaARF2基因表达模式(a).qRT-PCR检测甘蓝型油菜各组织部位BnaARF2的表达水平；(b).热图分析公共数据库中甘蓝型油菜花后若干天发育中的种子BnaARF2的表达水平，图片使用TBtoolsGUI(v0.66443)制作，数据来源于SRA数据库；(c).qRT-PCR检测甘蓝型油菜花后若干天发育中的种子BnaARF2的表达水平。三个生物学重复，t-test检验(*，p<0.05；**，p<0.01)。Fig.2BnaARF2geneexpressionpatterninBrassicanapus(a).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressioninvarioustissuepartsofBrassicanapus.(b).HeatmapanalysisoftheexpressionlevelofBnaARF2intheseedsofBrassicanapusgrowinginthepublicdatabaseforseveraldaysafterdevelopment.ThepicturewasmadeusingtheTBtoolsGUI(v0.66443).(c).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressionindevelopingseedsofBrassicanapusforseveraldays.Threebiologicalreplicates,t-test(*,p<0.05;**,p<0.01).
BnaARF2调控甘蓝型油菜种子大小的分子机制研究29图3bnaarf2四突变体器官大小显著增大(a).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子大小比较，bar=3mm；(b).WT与bnaarf2转基因材料各株系的种子面积，种子面积用SmartGrain测量，标准误(n=100)；(c).WT与bnaarf2转基因材料各株系幼苗子叶大小比较，bar=20mm；(d).WT与bnaarf2转基因材料各株系幼苗子叶面积，子叶面积使用ImageJ测量，标准误(n=10)；(e).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子萌发后第五周的幼苗第二片真叶比较，bar=50mm；(f).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子萌发后第五周的幼苗第二片真叶比较，真叶面积使用ImageJ测量，标准误
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国油菜区试新品种产量和品质性状分析[J]. 费锦宗,沈金雄,郭彦丽,李海渤. 湖北农业科学. 2019(22)
[2]ARF2 coordinates with PLETHORAs and PINs to orchestrate ABA-mediated root meristem activity in Arabidopsis[J]. Sujittra Promchuea,Yujuan Zhu,Zhizhong Chen,Jing Zhang,Zhizhong Gong. Journal of Integrative Plant Biology. 2017(01)
[3]植物MAPK级联途径及其功能研究进展[J]. 张振才,梁燕,李翠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究[J]. 朱恒星,闫晓红,方小平,姜成红,刘蒙,袁亚宾,杨洁,梁国鲁,魏文辉. 植物遗传资源学报. 2012(05)
本文编号：3465453
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甘蓝型油菜和拟南芥ARF2氨基酸序列分析
BnaARF2调控甘蓝型油菜种子大小的分子机制研究27数据后发现BnaARF2的表达量随着种子的发育过程逐渐降低（图2b）。同时，荧光定量PCR实验也验证了这一结果（图2c）。以上结果表明BnaARF2在甘蓝型油菜生殖器官中表达量较高且随着种子发育表达量逐渐降低。图2甘蓝型油菜BnaARF2基因表达模式(a).qRT-PCR检测甘蓝型油菜各组织部位BnaARF2的表达水平；(b).热图分析公共数据库中甘蓝型油菜花后若干天发育中的种子BnaARF2的表达水平，图片使用TBtoolsGUI(v0.66443)制作，数据来源于SRA数据库；(c).qRT-PCR检测甘蓝型油菜花后若干天发育中的种子BnaARF2的表达水平。三个生物学重复，t-test检验(*，p<0.05；**，p<0.01)。Fig.2BnaARF2geneexpressionpatterninBrassicanapus(a).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressioninvarioustissuepartsofBrassicanapus.(b).HeatmapanalysisoftheexpressionlevelofBnaARF2intheseedsofBrassicanapusgrowinginthepublicdatabaseforseveraldaysafterdevelopment.ThepicturewasmadeusingtheTBtoolsGUI(v0.66443).(c).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressionindevelopingseedsofBrassicanapusforseveraldays.Threebiologicalreplicates,t-test(*,p<0.05;**,p<0.01).
BnaARF2调控甘蓝型油菜种子大小的分子机制研究29图3bnaarf2四突变体器官大小显著增大(a).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子大小比较，bar=3mm；(b).WT与bnaarf2转基因材料各株系的种子面积，种子面积用SmartGrain测量，标准误(n=100)；(c).WT与bnaarf2转基因材料各株系幼苗子叶大小比较，bar=20mm；(d).WT与bnaarf2转基因材料各株系幼苗子叶面积，子叶面积使用ImageJ测量，标准误(n=10)；(e).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子萌发后第五周的幼苗第二片真叶比较，bar=50mm；(f).WT与bnaarf2转基因材料各株系种子萌发后第五周的幼苗第二片真叶比较，真叶面积使用ImageJ测量，标准误
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国油菜区试新品种产量和品质性状分析[J]. 费锦宗,沈金雄,郭彦丽,李海渤. 湖北农业科学. 2019(22)
[2]ARF2 coordinates with PLETHORAs and PINs to orchestrate ABA-mediated root meristem activity in Arabidopsis[J]. Sujittra Promchuea,Yujuan Zhu,Zhizhong Chen,Jing Zhang,Zhizhong Gong. Journal of Integrative Plant Biology. 2017(01)
[3]植物MAPK级联途径及其功能研究进展[J]. 张振才,梁燕,李翠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究[J]. 朱恒星,闫晓红,方小平,姜成红,刘蒙,袁亚宾,杨洁,梁国鲁,魏文辉. 植物遗传资源学报. 2012(05)
本文编号：3465453
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