融安金柑花器官发育转录特征分析及相关MADS box基因功能研究

发布时间：2017-12-20 18:24

  本文关键词：融安金柑花器官发育转录特征分析及相关MADS box基因功能研究　出处：《广西大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 金柑 转录 花发育 MADS box 克隆 表达 功能研究

【摘要】：金柑(Fortunella crassifolia Swingle)属芸香科金柑属植物,与柑橘属、枳属同为芸香科植物,但金柑开花与发育过程具有自身特点：金柑发育童期短,其在适宜条件一年可多次开花,当年抽生枝梢即可开花,是研究柑橘成花和花发育的特色材料。本研究以广西主产品种“融安”金柑为材料,通过高通量测序分析融安金柑花形态发育过程中的转录特征,发现MADSbox家族基因在花器官发育过程中起重要调控作用；通过同源克隆方法获得37个融安金柑MADS box基因序列信息,并进行了生物信息学分析和聚类分析；对这些MADS box基因进行半定量PCR与荧光定量PCR表达水平检测分析,筛选得到12个特异调控花器官发育的关键基因；成功构建6个融安金柑MADS box家族基因植物表达载体,将其中2个基因转化拟南芥,获得转化植株,并对其基因功能进行了初步分析和验证；另外,为获得较为准确的基因表达水平定量结果,对荧光定量内参基因进行了筛选。本论文将为深入研究融安金柑花发育与调控机制奠定研究基础,具有一定的理论与应用价值。论文主要获得研究结果总结如下：1、融安金柑花转录组测序分析通过对金柑花不同时期样品显微切片观察,分析其在发育过程中的形态发生与分化特点,确定转录组测序分析及表达谱分析样品。利用高通量测序技术对融安金柑花样品转录组进行测序,拼接组装后共获得共88712条转录本、46361个unigene,对转录组中SNP与SSR分布特点进行了初步分析,对应甜橙全基因组数据库中的转录组数据,确定本实验中的测序结果具备较好的代表性与可靠性,可以作为金柑花发育表达谱研究的参考序列。2、融安金柑花发育过程表达谱分析分析融安金柑花发育5个不同阶段样品的表达谱,通过计算获得样品间的差异表达基因,对其进行了GO功能聚类分析与KEGG代谢途径聚类分析；并对融安金柑花发育过程基因转录特点进行了综合分析,筛选获得与花发育相关的激素、糖代谢、转录因子等关键调控途径,同时发现MADS box家族转录因子可能在花发育过程中有重要作用。3、融安金柑不同组织与非生物胁迫处理下基因表达定量内参基因筛选为获得较准确的基因表达水平分析数据,运用Normfinder、geNorm、 hkgFinder和Festkeeper计算方法对不同组织与非生物胁迫实验处理下的16个备选内参基因进行筛选,发现ACT7在实验许多处理情况下表达稳定,适合作为融安金柑不同组织与多种非生物胁迫下的基因表达水平分析内参基因,同时也可采用ACT1+ACT7+EF1-a和AcT1+ACT8多基因复合形式作为基因表达水平分析内部参照。4.MADS box基因克隆、生物信息学及表达分析通过同源克隆方法获得融安金柑37个MADS box基因,对核苷酸序列及编码蛋白进行生物信息学分析,聚类分析结果显示37个基因分散于MADS box基因13个不同亚族类型中。对融安金柑MADS box家族基因进一步重点研究,通过半定量检测37个MADS box基因在不同组织中的表达情况,发现其中15个基因与花发育调控直接相关；进一步对其中12个基因进行荧光定量分析,发现其表达模式各自均具有一定的表达特点,在融安金柑花发育调控过程中各自扮演多样而重要的角色。5、花发育相关MADS box基因转化拟南芥功能验证选取表达强且功能可能较为重要的FcSEP1、FcSEP1-2、FcGLO、FcAGL11、FcDEFH21和FcAGL61-2构建植物表达载体,FcSEP1-2与FcGLO两个基因通过农杆菌转化成功,获得拟南芥转化植株,转化后拟南芥植株生长受到一定影响,老叶叶片较小,互作基因荧光定量表达分析显示,两基因的超量表达引起部分检测基因表达的巨大变化,初步验证了基因功能。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张宏梓;;金柑不同优良单株的RAPD分析[J];东南园艺;2015年03期

2 上官新晨;肖锡湘;蒋艳;沈勇根;吴少福;;壳聚糖涂膜保鲜金柑的研究[J];食品研究与开发;2008年04期

3 郑尚永,郭余龙,肖月华,罗明,侯磊,罗小英,裴炎;棉花MADS框蛋白基因(GhMADS1)的克隆[J];遗传学报;2004年10期

4 方修贵,林媚,李嗣彪,郑益清;金柑果实的综合开发利用[J];浙江柑桔;2003年04期

5 陈金印,郭成志,刘后根,徐小彪,廖晓泉;遂川金柑营养成分的分析研究[J];江西农业大学学报;1998年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 龚小庆;金柑（Fortunella crassifolia）三个抗逆基因克隆、功能鉴定及作用机制解析[D];华中农业大学;2014年

2 陈虎;龙眼种质资源遗传多样性分析及低温对石硖龙眼影响研究[D];广西大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 姜宏哲;双刺茶呰子花发育B族MADS-box基因克隆与表达分析[D];东北林业大学;2014年

2 杨浩;香蕉ARF3基因的克隆及功能特性分析[D];广西大学;2013年

3 聂浩;桑树绿枝扦插高效生根的转录组测序分析及相关基因的验证[D];江苏科技大学;2013年

，

本文编号：1312963