菊花CmMYB2参与花期调控分子机制研究

发布时间：2017-12-29 07:33

  本文关键词：菊花CmMYB2参与花期调控分子机制研究　出处：《南京农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：菊花(Chrysanthemum morifolium)是我国十大传统名花和世界四大切花之一,具有很高的观赏价值和应用价值,在花卉生产中占有十分重要的地位。多数菊花品种属典型的短日照植物,花期相对集中。目前主要通过光温调控以实现周年生产供应,能耗成本高昂。我们前期研究发现超表达CmMYB2转基因拟南芥花期改变,但其调控花期的具体机制尚不清楚。本研究以切花菊'神马'为研究材料,通过进一步研究CmMYB2的功能及调控开花的分子机制,阐释菊花CmMYB2蛋白复合体调控花期的分子网络。该研究不仅能丰富植物MYB转录因子调控花期的理论基础,也可为菊花花期改良提供基因资源,具有重要科学意义和应用前景。本文研究的主要内容与结论如下:1.在菊花'神马'中克隆了 CmMYB2基因序列。在洋葱表皮细胞和烟草中分别对CmMYB2进行亚细胞定位分析,结果均定位在细胞核中。CmMYB2在酵母中无转录激活活性,拟南芥原生质体中具有转录抑制活性。将CmMYB2转化菊花'神马',发现其超表达株系开花提前,而RNAi干扰株系开花推迟。分别对野生型、超表达株系和RNAi干扰株系进行转录组分析,发现光周期开花途径中的转录因子在不同株系中差异表达。对一些光周期途径的基因进行验证,其中成花激活子(CmFTL3、CmAFL1、CmAFL2、CmM111、CmCOL1)在CmMYB2超表达株系中,其表达量均上调,而在RNAi干扰株系中的相应表达量均下调。2.为探索菊花CmMYB2参与花期调控的分子网络机制,构建了菊花'神马'花芽分化过程的酵母文库,以CmMYB2为诱饵蛋白,利用酵母双杂交技术筛选CmMYB2互作蛋白,发现在酵母中,CmMYB2可与锌指转录因子家族蛋白CmBBX24发生相互作用,进而又发现CmBBX24可与锌指转录因子家族的另一个蛋白CONSTANS(CmCOLl)发生相互作用,并在酵母中共转验证,对互作基因进行分段,发现CmMYB2可与CmBBX24的B-box2发生相互作用,而CmBBX24的B-box2与CmCOL1的两个B-box均可发生互作。分别在洋葱表皮细胞和烟草叶片中进行双分子荧光互补(BiFC)实验,进一步验证CmMYB2与CmBBX24, CmBBX24与CmCOL1间的互作,并发现CmMYB2可与其本身形成同源二聚体。CmMYB2、CmBBX24与CmCOL1在菊花'神马'花芽分化时期的表达模式分析,发现CmMYB2受短日照诱导的部位在顶芽,CmBBX24与CmCOL1受短日照诱导的部位在叶片。48 h节律定量分析表明,CmMYB2受节律诱导不明显,而CmBBX24与CmCOL1能够感知短日照昼夜节律。3.为了进一步明确CmMYB2参与花期调控的分子机制,我们研究了菊花CmCOL1基因的功能。CmCOL1在特定器官中的表达差异很大,叶中表达量最高,管状花中表达量最低。亚细胞定位分析表明CmCOL1定位于细胞核中,转录激活活性分析表明,CmCOL1在酵母细胞和拟南芥原生质体中均具有转录激活活性,且通过酵母单杂交发现其转录激活区域为121-300aa。为了进一步明确CmCOL1基因的功能,构建了植物正义表达载体pMDC43-CmCOL1,利用农杆菌介导法转化野生型拟南芥和拟南芥co突变体,结果表明,超表达CmCOL1基因的拟南芥植株比野生型开花提前。并且CmCOL1也可部分互补拟南芥co突变体的晚花表型。此外,克隆1.8kb CmFTL3的启动子片段。烟草瞬时表达研究发现CmCOL1可以结合CmFTL3的启动子区域,进而激活CmFTL3的表达。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S682.11

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本文编号：1349351