棉花TCP转录因子的鉴定和特征分析及EIN3的功能研究

发布时间：2023-08-20 09:44

　　棉花(Gossypium hirsutum L.)是我国重要的经济作物之一,同时也是首要的纤维作物和重要的油料作物。棉花纤维是由位于子房内的胚珠外被上的表皮细胞分化发育而成的一种无分支的表皮毛(trichome)或种子表皮毛(seed hairs)。TCP转录因子是植物特异性的转录因子,参与调控植物生长发育的多个进程,例如,参与调控植物分生组织的形成以及体细胞的分化。然而,目前在四倍体棉花中很少有TCP基因调控纤维细胞发育的研究报道。本文分离鉴定了 74个非冗余的棉花TCP基因,研究了它们在棉花各组织和纤维发育各阶段中的表达模式,也采用酵母双杂交技术研究了 GhTCP蛋白之间的互作模式和GhTCP14a、GhTCP22与纤维调控因子间的互作模式,并选择在纤维伸长期优势表达的GhTCP22基因进行棉花遗传转化。另外,我们也构建GhEIN3(一个乙烯信号关键因子)的基因沉默(RNAi)、过表达和CRISPR-Cas9载体,转化棉花,获得胚性愈伤组织及转基因小植株。GhEIN3在拟南芥中过表达,能增强拟南芥对盐的耐受能力,表明棉花EIN3可能正调控植物对盐胁迫的应答。本文所获得主要结果概述如...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
一、引言
    1.1 TCP转录因子
    1.2 TCP基因家族的进化关系
    1.3 TCP蛋白之间的互作及其对下游基因的调控
    1.4 TCP与植物发育
    1.5 TCP和植物激素
    1.6 TCP与棉花纤维
    1.7 乙烯生物合成及信号通路
    1.8 乙烯的生物学功能
        1.8.1 乙烯与植物生长发育
        1.8.2 乙烯与植物抗逆性
    1.9 立题依据及研究意义
二、实验材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌种和质粒
        2.1.3 工具酶和试剂盒
        2.1.4 培养基
        2.1.5 常用试剂和缓冲液
        2.1.6 实验器材
    2.2 实验方法
        2.2.1 陆地棉(G. hirsutum L.) TCP家族基因的分离鉴定
        2.2.2 GhTCPs基因结构分析和蛋白序列系统进化性分析
        2.2.3 GhTCPs组织表达分析
        2.2.4 酵母双杂交
        2.2.5 载体的构建
        2.2.6 农杆菌介导的棉花转化
        2.2.7 拟南芥转化
        2.2.8 转基因拟南芥阳性苗鉴定和表达量检测
        2.2.9 拟南芥的处理方法
三、实验结果
    3.1 陆地棉(Ghirsutum L.)TCP家族基因的鉴定
    3.2 四倍体棉花TCP蛋白的系统进化分析
    3.3 GhTCP家族基因的染色体定位
    3.4 GhTCP基因的组织表达模式分析
    3.5 棉花TCP基因在徐州142和无绒无絮突变体棉花中的表达分析
    3.6 GhTCP蛋白之间的互作模式
    3.7 GhTCP与调控棉纤维起始相关转录因子及几种激素信号关键因子之间的互作模式分析
    3.8 GhEIN3转基因棉花的获得
        3.8.1 GhEIN3-RNAi和GhEIN3-CRISPR-Cas9载体的构建
        3.8.2 GhEIN3转基因棉花的获得
    3.9 GhEIN3在拟南芥中的功能分析
        3.9.1 pBI101-EIN3AtPro-GUS载体的构建和拟南芥转化
        3.9.2 pMD-GhEIN3转基因拟南芥的获得
    3.10 过量表达GhEIN3对乙烯信号的响应
    3.11 转基因拟南芥对盐胁迫的应答
四、讨论
    4.1 GhTCP家族基因的分离与鉴定
    4.2 TCP蛋白的互作模式
    4.3 GhTCP与棉花纤维的发育
    4.4 EIN3与植物抗性
参考文献
附录
在校期间发表的论文
致谢



本文编号：3842977