GhERF108调控棉纤维细胞次生壁发育的机制研究

发布时间：2022-08-09 14:37

　　棉花是一种全球性种植的重要经济作物,其棉纤维在纺织工业及其相关产业中具有十分重要的应用价值。如何增加棉纤维产量、提高棉纤维品质是目前棉花生产过程中面临的重要问题之一。目前大量的研究表明,植物激素（如乙烯等）对棉纤维的生长发育具有十分关键的作用,但有关乙烯等植物激素在棉纤维生长发育中的分子调控机制还不清楚。本实验室在之前的研究中鉴定出一个乙烯应答因子GhERF108,本文主要研究GhERF108是否通过乙烯信号通路调控棉纤维的发育,试图为提高棉纤维产量及品质的分子育种提供一些科学资料。本文取得的主要研究结果如下:1、乙烯促进GhERF108基因表达利用开花后21天（21 DPA）的棉花胚珠及纤维进行体外离体培养,提取用乙烯合成前体ACC和乙烯合成抑制剂AVG处理不同时间后棉纤维的RNA,利用荧光定量qRT-PCR分析GhERF108在激素处理0-120小时后的棉纤维中的表达情况。结果表明,外源施加ACC能够促进GhERF108在棉纤维中的表达,且在诱导96小时后达到最大值,而乙烯合成抑制剂AVG的处理使GhERF108的表达有所下调。这说明GhERF108能够响应乙烯信号,可能参与到乙烯... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
一、前言
    1.1 棉纤维生长发育的过程
    1.2 植物细胞次生壁
        1.2.1 细胞次生壁组分的合成
        1.2.2 细胞次生壁合成的调控研究
    1.3 乙烯与植物生长发育
        1.3.1 乙烯的生物合成
        1.3.2 乙烯信号转导途径
        1.3.3 乙烯对植物生长发育的影响
    1.4 ERF转录因子
        1.4.1 ERF转录因子的分类及特征
        1.4.2 ERF转录因子的功能
    1.5 立题依据及意义
二、实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体与菌种
        2.1.3 化学试剂和工具酶
        2.1.4 常用存储液
        2.1.5 常用培养基
        2.1.6 常用缓冲液
        2.1.7 常用试剂盒
        2.1.8 特异性引物合成与DNA质粒测序
        2.1.9 常用仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 感受态的制备及转化
        2.2.2 载体的构建
        2.2.3 棉花转化及继代培养
        2.2.4 棉花的种植与阳性苗的鉴定
        2.2.5 棉纤维RNA的提取、逆转录及表达量的检测
        2.2.6 树脂切片的制作
        2.2.7 棉纤维纤维素含量的测定
        2.2.8 棉纤维木质素含量的测定
        2.2.9 棉花胚珠体外离体培养
        2.2.10 双分子荧光互补实验
        2.2.11 转录激活实验
        2.2.12 融合蛋白的表达及纯化
        2.2.13 Pull-down实验
        2.2.14 Western blotting检测
三、实验结果
    3.1 外源乙烯处理对棉纤维中GhERF108表达的影响
    3.2 GhEIN3对GhERF108的调控作用
        3.2.1 GhEIN3的组织表达模式分析
        3.2.2 GhEIN3激活GhERF108的表达
    3.3 外源乙烯处理对棉纤维的影响
        3.3.1 外源乙烯处理对棉纤维长度的影响
        3.3.2 外源乙烯处理对棉纤维细胞次生壁的影响
    3.4 GhERF108 RNAi转基因棉花的表型分析
        3.4.1 GhERF108 RNAi转基因棉花阳性苗的鉴定及表达量检测
        3.4.2 GhERF108 RNAi转基因棉花的表型分析
        3.4.3 Gh,ERF108 RNAi转基因棉花纤维品质分析
    3.5 GhERF108 RNAi转基因棉纤维细胞次生壁的分析
        3.5.1 GhERF108 RNAi转基因棉纤维细胞次生壁厚度的测量
        3.5.2 GhERF108 RNAi转基因棉纤维中纤维素含量测量
        3.5.3 GhERF108 RNAi转基因棉纤维中木质素含量测量
    3.6 GhERF108过量表达转基因棉花的获得
        3.6.1 GhERF108过量表达载体的构建
        3.6.2 GhERF108过量表达转基因棉花的获得
        3.6.3 GhERF108过量表达转基因棉花的表型分析
    3.7 GhERF108与GhARFs的相互作用研究
        3.7.1 GhARFs的组织表达模式分析
        3.7.2 BIFC实验探究GhERF108与GhARFs的相互作用
        3.7.3 Pull-down实验验证GhERF108与GhARF7-1、GhARF7-2的相互作用
    3.8 GhERF108与GhARFs对GhLBDs和GhMYBL1基因的调控作用
        3.8.1 GhARF7-2对GhLBDs和GhMYBL1基因的调控作用
        3.8.2 GhERF108对GhLBDs和GhMYBL1基因的调控作用
        3.8.3 GhERF108与GhARF7-2互作对GhLBDs和GhMYBL1基因的调控作用
        3.8.4 GhARF7-2 GhLBD30与GhMYBL1基因在GhERF108 RNAi转基因棉纤维中的表达情况
四、讨论
    4.1 外源乙烯促进棉纤维细胞次生壁的增厚
    4.2 GhERF108参与乙烯信号通路
    4.3 GhERF108与GhARF7-2互作增加了GhARF7-2对GhLBD30和GhMYBL1基因的表达,调控棉纤维细胞次生壁的形成
    4.4 GhERF108通过乙烯信号通路调控棉纤维细胞次生壁发育
参考文献
附表
硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3672735