荻花期调控及光周期开花相关基因的研究

发布时间：2017-09-11 04:26

  本文关键词：荻花期调控及光周期开花相关基因的研究

  更多相关文章： 荻 光周期 CD FT 开花物候 营养生长

【摘要】：荻(Miscanthus sacchariflorus)为芒属多年生的C4植物,广泛分布于中国北方各地,耐寒耐旱,抗逆性强,衰老枯黄性良好,是芒属植物中抗逆育种的主要种质资源。本文通过对荻开花的光周期效应的观测和光周期调控的研究,以及对光周期途径关键基因的研究,为调节荻孕穗开花期进行杂交育种奠定基础,试验取得如下主要研究结果：1、从高纬度移栽至长沙低纬度地区的荻,原产地的花期是8月中下旬,移栽至长沙后花期提前到6月上旬,从高纬度移栽至低纬度开花提前,表现为短日照植物。2、从高纬度移栽至长沙低纬度地区的10份荻,3个时期剪茎再生,通过对再生苗孕穗开花物候的观测,它们的孕穗天数平均为41.77d,最短的为25d,最长的需要56d,不同基因型间差异明显,说明通过剪茎再生的方式可以调节荻的开花时间。3、荻剪茎再生分蘖株节数不少于10节才能开花,主茎长度、最大叶片长与花期性状和开花率有显著或极显著的相关性。偏相关分析表明,营养生长性状与开花期性状没有相关性,但节数和主茎长与开花率达到了显著负相关和极显著正相关,花期性状间存在极显著的正相关或负相关。4、荻B0232L剪茎处理后,放置在8h、15h、16h、17h、18h光周期条件下,以及7-8月自然光照条件下(CK)进行培养,发现光照15h以上的不开花。在自然光照条件下48d发现孕穗；8h光照条件下,56d发现孕穗。说明延长光照到15h以上荻开花延迟或不开花,短日照处理能诱导荻开花,但过短的日照影响荻营养生长速度,延迟了光周期诱导及花序的生长。5、利用同源基因克隆法从荻B0232L中克隆到2个FT基因的同源序列,均为cDNA全长,各自编码一个的开放阅读框,分别命名为MsFTl和MsFT2,序列对比发现与其他植物FT基因高度同源。1个CO基因片段,命名为MsCO,序列对比与其他植物CO基因高度同源。6、RT-PCR检测发现,MsCO和MsFT1基因在叶片中大量表达,MsCO基因在叶鞘和茎杆中有表达；MsCO, MsFT1基因只在短日照条件下大量表达。
【关键词】：荻 光周期 CD FT 开花物候 营养生长
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S578;Q943.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 文献综述11-20
• 1 控制植物成花转变的途径11-15
• 1.1 光周期调控途径11-14
• 1.1.1 光信号的输入12
• 1.1.2 中心振荡器12-13
• 1.1.3 光信号输出13
• 1.1.4 植物光周期诱导下的成花转变13
• 1.1.5 光周期调节开花模型13-14
• 1.2 春化途径14
• 1.3 赤霉素途径14-15
• 1.4 自主途径15
• 2 光周期的关键基因CO及FT15-18
• 2.1 CO基因是光周期调控的关键基因15-16
• 2.1.1 CO基因的结构及分类15-16
• 2.1.2 CO基因的功能16
• 2.2 FT基因对植物开花直接调控16-17
• 2.2.1 FT基因的结构及分类16-17
• 2.2.2 FT基因的功能17
• 2.3 CO/FT调控模式17-18
• 3 本研究的内容及目的意义18-20
• 第二章 荻“北种南移”开花物候的改变20-24
• 1 试验材料与方法20-21
• 1.1 供试材料20
• 1.2 试验方法20-21
• 2 结果与分析21-23
• 2.1 北种南移开花物候比较及分析21
• 2.2 纬度和光周期关系分析21-23
• 3 讨论23-24
• 第三章 荻剪茎再生植株开花特性及生长特性的研究24-31
• 1 试验材料与方法24-25
• 1.1 供试材料24
• 1.2 试验方法24-25
• 1.2.1 剪茎处理24
• 1.2.2 开花物候观测24
• 1.2.3 营养生长相关性状的测量24
• 1.2.4 数据处理及分析24-25
• 2 结果与分析25-30
• 2.1 剪茎再生苗开花物候特性分析25
• 2.2 剪茎再生苗光周期分析25-28
• 2.3 剪茎再生苗营养生长相关性状分析28-29
• 2.3.1 茎杆节数28
• 2.3.2 主茎长28
• 2.3.3 最大叶片长28-29
• 2.4 相关性分析29-30
• 3 讨论30-31
• 第四章 人工调控光周期对荻开花及生长特性研究31-36
• 1 试验材料与方法31-32
• 1.1 供试材料31
• 1.2 试验方法31-32
• 1.2.1 材料剪茎处理31
• 1.2.2 不同光周期处理31
• 1.2.3 开花物候及营养生长相关性状的观测31-32
• 1.2.4 数据处理及分析32
• 2 结果与分析32-34
• 2.1 不同光周期处理对荻生育期的影响32
• 2.2 不同光周期处理对荻营养生长相关性状的影响32-34
• 3 讨论34-36
• 第五章 荻MsCO,MsFT1及MsFT2基因的克隆及分析36-50
• 1 试验材料与方法36-41
• 1.1 供试材料36
• 1.2 试验方法36-41
• 1.2.1 改良Trizol法提取总RNA及检测36-37
• 1.2.2 MsCO、MsFT1及MsFT2基因克隆及分析37-40
• 1.2.2.1 引物的设计及合成37-38
• 1.2.2.2 cDAN第一条链的合成38
• 1.2.2.3 PCR扩增38-39
• 1.2.2.4 PCR产物纯化回收39
• 1.2.2.5 基因克隆及测序39-40
• 1.2.2.6 序列分析40
• 1.2.3 MsCO、MsFT1基因的RT-PCR检测40-41
• 1.2.3.1 RT-PCR引物的设计40
• 1.2.3.2 不同生长时期表达检测40
• 1.2.3.3 不同组织器官表达分析40-41
• 2 结果及分析41-49
• 2.1 改良Trizol法提取总RNA41
• 2.2 MsCO、MsFT1及MsFT2基因克隆及生物信息学分析41-48
• 2.2.1 PCR扩增与基因克隆41-42
• 2.2.2 MsCO基因序列分析42-43
• 2.2.3 MsFT1及MsFT2基因生物信息学分析43-48
• 2.2.3.1 MsFT1及MsFT2基因的序列分析43-44
• 2.2.3.2 MsFT1及MsFT2蛋白的理化性质分析44
• 2.2.3.3 MsFT1及MsFT2氨基酸序列同源性及进化树的构建44-46
• 2.2.3.4 MsFT1及MsFT2蛋白的疏水性及跨膜结构域的预测及分析46-47
• 2.2.3.5 MsFT1及MsFT2蛋白的信号肽和亚细胞定位47
• 2.2.3.6 MsFT1及MsFT2蛋白的三级结构预测47-48
• 2.3 MsCO及MsFT1的表达分析48-49
• 2.3.1 不同生长时期MsCO、MsFT1基因的表达分析48
• 2.3.2 不同组织器官MsCO、MsFT1基因表达分析48-49
• 3 讨论49-50
• 第六章 结论50-52
• 1、荻“北种南移”开花物候期的改变50
• 2、荻剪茎再生植株开花特性及营养生长的研究50
• 3、人工调控光周期对荻的开花及生长特性的研究50-51
• 4 、荻光周期基因MsCO,MsFT1,MsFT2基因的克隆及分析51-52
• 参考文献52-58
• 致谢58-59
• 作者简历59

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本文编号：828619