甜菜碱促进番茄果实发育的研究

发布时间：2022-02-26 07:01

　　甜菜碱是植物体内合成的重要的渗透调节物质,研究表明,甜菜碱不仅能够在逆境胁迫的情况下提高植物的抗逆性,而且还能在正常条件下促进植物生长。甜菜碱醛脱氢酶BADH和胆碱氧化酶COD是与甜菜碱合成有关的两种关键酶。甜菜碱作为一种重要的保护物质,参与植物对许多环境胁迫的响应。早期研究表明,转cod A番茄能够合成甜菜碱,在没有胁迫的正常条件下对种子萌发和幼苗生长均无负面影响,不仅如此,还会在生殖阶段促进花序的生长和种子的产生,在花和果实发育中作用尤为明显,增加了花和果实的大小。因此探究不同甜菜碱合成途径关键酶的转基因番茄的果实发育过程及甜菜碱对果实发育的影响机理具有重要意义。本研究以野生型番茄、转cod A番茄和转BADH的番茄为材料,探究甜菜碱对番茄果实发育的影响,主要结果如下:（1）在正常条件下,转cod A和转BADH番茄较WT番茄植株具有更大的花和果实。（2）在幼苗和开花坐果期,转cod A和转BADH番茄比WT番茄具有更高的叶片净光合速率（Pn）以及叶绿素含量。转基因和野生型番茄的叶片的光化学效率无显著差异。（3）与WT番茄相比,转cod A和转BADH番茄叶片中具有较高的蔗糖磷酸合... 

【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】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 甜菜碱
        1.1.1 甜菜碱概述
        1.1.2 甜菜碱功能
        1.1.3 甜菜碱合成途径
        1.1.4 甜菜碱的转基因研究
    1.2 番茄果实的发育
        1.2.1 番茄果实
        1.2.2 番茄果实发育过程
        1.2.3 番茄果实细胞的发育
        1.2.4 番茄果实细胞发育的基因调控
    1.3 光合作用对果实发育的影响
        1.3.1 光合速率与产量的关系
        1.3.2 光合产物的运输和分配
        1.3.3 叶绿素含量与光合作用
    1.4 蔗糖磷酸合成酶
        1.4.1 植物蔗糖代谢
        1.4.2 蔗糖磷酸合成酶
    1.5 植物激素与果实的生长和发育
        1.5.1 生长素
        1.5.2 细胞分裂素
        1.5.3 油菜素甾醇
    1.6 高通量转录组测序
        1.6.1 高通量转录组测序概念
        1.6.2 高通量转录组测序的基本原理
        1.6.3 高通量转录组测序流程
        1.6.4 高通量转录组测序的发展应用
    1.7 本研究的意义
2 材料与方法
    2.1 材料的选择与处理
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验材料的培养与处理
        2.1.3 PCR引物
    2.2 实验方法
        2.2.1 提取番茄基因组DNA
        2.2.2 PCR筛选
        2.2.3 总RNA的提取
        2.2.4 反转录获得c DNA第一条链
        2.2.5 实时定量PCR
        2.2.6 甜菜碱含量的测定
        2.2.7 激光共聚焦显微镜观测
        2.2.8 光合速率的测定
        2.2.9 叶绿素荧光参数的测定
        2.2.10 叶绿素含量测定
        2.2.11 可溶性糖和淀粉含量的测定
        2.2.12 可溶性蛋白含量的测定
        2.2.13 蔗糖磷酸合成酶SPS活性的测定
        2.2.14 激素含量的测定
        2.2.15 转基因番茄转录组测序
        2.2.16 统计分析
3 结果与分析
    3.1 转基因番茄植株的PCR检测
    3.2 BADH蛋白分析
    3.3 转BADH和转codA基因番茄叶片中甜菜碱含量
    3.4 转基因番茄与野生型番茄花和果实表型的比较
        3.4.1 转基因番茄与野生型番茄花的表型
        3.4.2 转基因番茄与野生型番茄果实的表型
        3.4.3 转基因番茄与野生型番茄花和果实的表型统计分析
        3.4.4 转cod A番茄与WT番茄花的子房观察
    3.5 转基因番茄与野生型番茄叶片光合特性的比较
        3.5.1 转基因番茄和野生型番茄在幼苗时期叶光合参数的变化
        3.5.2 转基因番茄和野生型番茄在开花坐果期叶片光合参数的变化
        3.5.3 转基因番茄和野生型番茄在幼苗时期和开花坐果时期Pn的比较
        3.5.4 转基因番茄和野生型番茄叶绿素荧光参数的变化
    3.6 转基因番茄与野生型番茄叶片叶绿素含量
    3.7 转基因番茄与野生型番茄叶片蔗糖磷酸合成酶活性及可溶性糖和淀粉含量的变化
        3.7.1 转基因番茄与野生型番茄叶片蔗糖磷酸合成酶活性
        3.7.2 转基因番茄与野生型番茄叶片可溶性糖含量
        3.7.3 转基因番茄与野生型番茄叶片淀粉含量
    3.8 转基因番茄与野生型番茄果实可溶性糖和淀粉含量的变化
        3.8.1 转基因番茄与野生型番茄果实可溶性糖含量
        3.8.2 转基因番茄与野生型番茄果实淀粉含量
    3.9 转基因番茄与野生型番茄叶片和果实可溶性蛋白含量测定
    3.10 转基因番茄与野生型番茄果实激素等相关基因表达分析
    3.11 转基因番茄与野生型番茄果实中激素含量
    3.12 转基因番茄与野生型番茄果实高通量转录组测序分析
        3.12.1 差异基因表达分析
        3.12.2 差异表达基因GO分类
        3.12.3 差异表达基因KEGG注释
4 讨论
5 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用[J]. 祁云霞,刘永斌,荣威恒.  遗传. 2011(11)
[2]植物转基因技术的诞生和发展[J]. 杨长青,王凌健,毛颖波,陈晓亚.  生命科学. 2011(02)
[3]源库变化对小麦光合作用产物及其产量的影响[J]. 陈旭,刘佳音,江晓东.  安徽农业科学. 2010(32)
[4]水氮条件对温室黄瓜光合日变化及产量的影响[J]. 李银坤,武雪萍,吴会军,武其甫,张彦才,李若楠,王丽英.  农业工程学报. 2010(S1)
[5]不同产量水平大豆叶片净光合速率的比较[J]. 郑殿君,张治安,姜丽艳,王元利,李大勇.  东北农业大学学报. 2010(09)
[6]番茄果实发育的激素调节[J]. 高原.  吉林蔬菜. 2009(04)
[7]大豆高光效育种研究[J]. 满为群,杜维广,郝迺斌.  大豆科学. 2009(03)
[8]源库调节对小麦不同品种籽粒微量元素及蛋白质含量的影响[J]. 张英华,周顺利,张凯,王志敏.  作物学报. 2008(09)
[9]植物蔗糖转运蛋白[J]. 白雪梅,张立军,吴晓丹,胡凯,阮燕晔.  植物生理学通讯. 2006(06)
[10]中国植物激素研究:过去、现在和未来[J]. 许智宏,李家洋.  植物学通报. 2006(05)



本文编号：3644185