番茄SlCDF基因在不同光环境中对开花的影响
发布时间：2020-06-06 18:06
【摘要】：CDF(Cycling dof factors)蛋白是近几年来发现的一类特殊的植物转录因子,在光周期调控开花和抵御非生物胁迫中发挥至关重要的作用。目前研究指出,CDF蛋白在拟南芥中作为负调控因子延迟开花,但未能阐明其在番茄中的功能。为了明确SlCDF基因在不同光环境下对番茄开花的影响,本试验以A57番茄(Solanum lycopersicum L.)为试材,通过对番茄SlCDF基因进行生物信息学分析,构建含目的基因的过表达载体并培育相应的转基因植株。测量不同光环境下转基因植株的开花时间,分析其下游开花相关基因的表达量变化,进一步推测番茄SlCDF蛋白与目的基因的相互作用关系。目前取得主要试验结果如下:1.SlCDF基因生物信息学分析表明,在番茄中存在5个SlCDF基因,与拟南芥AtCDF基因共同位于Dof家族中D亚家族,分别为SlCDF1、SlCDF2、SlCDF3、SlCDF4和SlCDF5。同时,番茄SlCDF1-5均由2个外显子和1个内含子构成,并且其编码的蛋白在N末端包含一个C_2-C_2型单锌指结构域,由4个绝对保守的Cys残基和48个高度保守的其他氨基酸残基构成;在C末端包含一个转录激活域,由21,22和33个氨基酸残基构成的三段保守基序构成。2.测量SlCDF1-5表达量规律发现,在不同组织器官和不同叶龄真叶中,SlCDF1、SlCDF2、SlCDF3、SlCDF4和SlCDF5具有时间和空间表达差异性。昼夜变化规律指出SlCDF1和SlCDF3在不同的光环境条件下与SlCDF2、SlCDF4和SlCDF5呈现出两种不同的变化模式。同时,在长日照(LD)和夜间每2 h红光(2R)打断处理下,SlCDF1和SlCDF3呈现出与短日照(SD)和低比值红光:远红光(R:FR=0.6)处理下相反的表达模式。3.通过根癌农杆菌介导法获得SlCDF1、SlCDF2、SlCDF3、SlCDF4和SlCDF5过表达的番茄植株A57,通过PCR和qRT-PCR选取表达量相对较高的3株T_0代阳性苗,移入日光温室定植,过表达植株各株系留种做后续研究。测量T_1代过表达植株开花时间发现,相比于野生型植株的开花叶片数,在短日照条件下,SlCDF3过表达株系分别增加2.83、4.17、2.83片叶;在长日照条件下,SlCDF3过表达株系分别增加1.67、3.17、2.17片叶。而SlCDF1、SlCDF2、SlCDF4和SlCDF5过表达植物开花所需叶片数与野生型植株相比均无明显差异。4.开花相关基因FT-like是光周期控制成花途径的核心基因。在番茄中存在3个受光周期和光质调节并影响开花时间的FT-like基因,分别为SlSP5G、SlSP5G2和SlSP5G3。与野生型番茄A57相比,SlCDF3过表达番茄在长日照处理下SlSP5G的表达量明显上升,在短日照处理下SlSP5G2和SlCDF3表达量明显上升。本研究通过培育SlCDF1-5过表达植株发现,SlCDF3作为FT-like基因的调控因子,是造成不同光环境下番茄开花时间差异的主要原因,为利用光环境精准调控设施番茄开花提供了理论基础。
【图文】：
phosphatidylethanolamine binding protein, PEBP），l. 2009）、水稻（Danilevskaya et al. 2008）、柑橘 et al. 2009）等。进化树和保守功能域分析显示 PE族，分别为 FT-like 蛋白亚家族、TFL1-like 蛋白亚双子叶模式作物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中作为成花激活因子促进拟南芥提前开花，，而 TFL1-l或推迟拟南芥开花（Karlgren et al. 2011）。ke 基因的功能（SAM）是植物发芽分化的主要场所，是植物营养如图 1-1 所示，拟南芥 FT（FLOWERING LOCUS 族成员，GUS 染色分析发现其主要在叶片韧皮部筛，具有明显的组织特异性。在长日照条件下，光周）中与花发育相关的蛋白反应，调节下游一系列开（Kardailsky et al. 1999; Kobayashi et al. 1999）。
光周期和光质的影响；而 SlSP5G、SlSP5G2 和 SlSP5G3 可以抑制开花，在质调节番茄开花中发挥重要作用（Cao et al. 2018b）。3.2 植物 FT-like 基因上游启动子结合的转录因子基因的转录调控是由大量转录因子结合在其启动子核心元件上完成的， 基因上游有一段长约 5.7kb 的启动子，通过结合不同的转录因子来调节 达。如图 1-2 所示，FT 基因上游存在很多起激活作用的转录因子促进其表NSTANS（CO）蛋白在长日照条件下感受日长信号后激活 FT 基因GANTEA（GI）与 FLAVIN KELCH F BOX1（FKF1）形成的复合物通过与F FACTOR1（CDF1）蛋白互作来调控 FT 基因的表达，CDF1 还可以直接的启动子结合。PHYTOCHROME -INTERACTING FACTOR 4（PIF4）蛋白下可以直接结合在和 FT 基因的启动子，CIB1 蛋白也可以在蓝光诱导下因的启动子结合。同时，拟南芥 FT 基因也有很多起阻遏作用的转录因子抑 SHORT VEGETATIVE PHASE（SVP）、FLOWERING LOCUS C（FLC）、F FACTOR（CDF1）和 TEMPRANILLO（TEM）（Song et al. 2015）。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S641.2
【图文】：
phosphatidylethanolamine binding protein, PEBP），l. 2009）、水稻（Danilevskaya et al. 2008）、柑橘 et al. 2009）等。进化树和保守功能域分析显示 PE族，分别为 FT-like 蛋白亚家族、TFL1-like 蛋白亚双子叶模式作物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中作为成花激活因子促进拟南芥提前开花，，而 TFL1-l或推迟拟南芥开花（Karlgren et al. 2011）。ke 基因的功能（SAM）是植物发芽分化的主要场所，是植物营养如图 1-1 所示，拟南芥 FT（FLOWERING LOCUS 族成员，GUS 染色分析发现其主要在叶片韧皮部筛，具有明显的组织特异性。在长日照条件下，光周）中与花发育相关的蛋白反应，调节下游一系列开（Kardailsky et al. 1999; Kobayashi et al. 1999）。
光周期和光质的影响；而 SlSP5G、SlSP5G2 和 SlSP5G3 可以抑制开花，在质调节番茄开花中发挥重要作用（Cao et al. 2018b）。3.2 植物 FT-like 基因上游启动子结合的转录因子基因的转录调控是由大量转录因子结合在其启动子核心元件上完成的， 基因上游有一段长约 5.7kb 的启动子，通过结合不同的转录因子来调节 达。如图 1-2 所示，FT 基因上游存在很多起激活作用的转录因子促进其表NSTANS（CO）蛋白在长日照条件下感受日长信号后激活 FT 基因GANTEA（GI）与 FLAVIN KELCH F BOX1（FKF1）形成的复合物通过与F FACTOR1（CDF1）蛋白互作来调控 FT 基因的表达，CDF1 还可以直接的启动子结合。PHYTOCHROME -INTERACTING FACTOR 4（PIF4）蛋白下可以直接结合在和 FT 基因的启动子，CIB1 蛋白也可以在蓝光诱导下因的启动子结合。同时，拟南芥 FT 基因也有很多起阻遏作用的转录因子抑 SHORT VEGETATIVE PHASE（SVP）、FLOWERING LOCUS C（FLC）、F FACTOR（CDF1）和 TEMPRANILLO（TEM）（Song et al. 2015）。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S641.2
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王韵沁;陈昱锦;刘姝s
本文编号：2700059
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/2700059.html
