梅花花器官发育相关MADS-box基因的功能分析
发布时间：2024-02-13 19:13
梅花(Prunus mume Sieb. et Zucc.)是中国的传统名花,具有很高的观赏价值和丰富的文化内涵。在长期的栽培过程中,梅花的花型和花器官的数目、形态发生了丰富的变化,但梅花花型形成和花器官发育的分子调控机理尚不明确。前人研究表明MADS-box基因是调控植物花器官发育的关键基因。而目前对梅花MADS-box基因的研究很少,梅花基因组中MADS-box基因的种类、数量、进化及在花器官发育中的功能尚未可知。鉴于此,本研究首先采用生物信息学的方法对梅花基因组中的MADS-box基因家族进行了全面的鉴定与分析；采用RT-PCR的方法从‘三轮玉蝶’中克隆了10个与花器官发育相关的MADS-box基因；利用实时荧光定量PCR的方法对它们的表达模式进行了分析,采用酵母双杂交技术研究了这些基因的蛋白互作模式；结合它们在拟南芥中过表达产生的表型变化,阐明梅花花器官发育相关MADS-box基因的功能,提出了梅花花器官发育的分子调控模型。本研究的主要结果如下：(1)梅花基因组中共有80个MADS-box基因,其中48个为Ⅰ型基因,32个为Ⅱ型基因。Ⅰ型基因可以分为4个亚家族；Ma, Mβ和M...
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1. 植物基因家族的全基因组分析研究进展
1.2. 植物MADS-box基因家族的结构与功能
1.2.1. 植物MADS-box基因结构与分类
1.2.2. 植物MADS-box基因的功能
1.3. 观赏植物MADS-box基因研究进展
1.3.1. 观赏植物的花发育MADS-box基因研究进展
1.3.2. 观赏植物开花时间MADS-box基因研究进展
1.3.3. 观赏植物休眠相关MADS-box基因研究进展
1.3.4. 梅花MADS-box基因研究进展
1.4. 本研究的切入点
1.4.1. 本研究的目的意义
1.4.2. 本研究的内容
1.4.3. 本研究的技术路线
2. 梅花MADS-box基因家族全基因组分析
2.1. 材料与方法
2.1.1. 梅花MADS-box基因家族全基因组鉴定
2.1.2. 梅花MADS-box基因系统进化分析
2.1.3. 保守基序和基因结构分析
2.1.4. 梅花MADS-box基因的染色体定位及复制方式
2.1.5. 梅花MADS-box基因在不同器官的表达分析
2.2. 结果与分析
2.2.1. 梅花基因组中的MADS-box基因及其特征
2.2.2. 梅花MADS-box基因系统进化分析
2.2.3. 保守基序分析
2.2.4. 梅花MADS-box基因染色体定位及复制方式分析
2.2.5. 梅花MADS-box基因表达模式分析
2.3. 讨论
2.4. 小结
3. 梅花花器官发育相关MADS-box基因克隆
3.1. 材料与方法
3.1.1. 试验材料
3.1.2. 试验方法
3.2. 结果与分析
3.2.1. RNA提取
3.2.2. 梅花AP1/FUL亚家族MADS-box基因克隆与序列分析
3.2.3. 梅花B类MADS-box基因克隆与序列分析
3.2.4. 梅花E类MADS-box基因克隆与序列分析
3.3. 讨论
3.4. 小结
4. 梅花花器官发育相关MADS-box基因表达模式分析
4.1. 材料与方法
4.1.1. 试验材料
4.1.2. 试验方法
4.2. 结果与分析
4.2.1. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在不同组织器官中的表达模式分析
4.2.2. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在花芽分化不同时期的表达模式分析
4.2.3. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在不同花型梅花第四轮花器官中的表达模式分析
4.3. 讨论
4.3.1. 梅花AP1/FUL亚家族基因的表达模式
4.3.2. 梅花B类MADS-box基因的表达模式
4.3.3. 梅花E类MADS-box基因的表达模式
4.3.4. 梅花台阁花型与花器官发育相关MADS-box基因表达模式
4.4. 小结
5. 梅花花器官发育相关MADS-box基因蛋白相互作用分析
5.1. 材料与方法
5.1.1. 试验材料
5.1.2. 试验方法
5.2. 结果与分析
5.2.1. 酵母表达载体构建及诱饵自激活与毒性检测
5.2.2. AP1/FUL亚家族基因之间及与其他亚家族基因的相互作用
5.2.3. B类MADS-box基因之间及与其他亚家族基因的相互作用
5.2.4. C类MADS-box基因自身及与E类基因的相互作用
5.2.5. 梅花E类MADS-box基因之间的相互作用
5.3. 讨论
5.4. 小结
6. 梅花AP1/FUL亚家族和B类基因导入拟南芥的功能分析
6.1. 材料与方法
6.1.1. 试验材料
6.1.2. 试验方法
6.2. 结果与分析
6.2.1. 植物表达载体构建
6.2.2. 转AP1/FUL亚家族和B类MADS-box基因拟南芥的获得
6.2.3. 转AP1/FUL亚家族基因拟南芥的表型分析
6.2.4. 转B类MADS-box基因拟南芥的表型分析
6.3. 讨论
6.3.1. 梅花AP1/FUL亚家族基因的功能
6.3.2. 梅花B类MADS-box基因的功能
6.4. 小结
7. 结论与展望
7.1. 结论
7.2. 梅花花器官发育的分子调控模型
7.3. 本研究的特色与创新之处
7.4. 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
本文编号：3897064
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1. 植物基因家族的全基因组分析研究进展
1.2. 植物MADS-box基因家族的结构与功能
1.2.1. 植物MADS-box基因结构与分类
1.2.2. 植物MADS-box基因的功能
1.3. 观赏植物MADS-box基因研究进展
1.3.1. 观赏植物的花发育MADS-box基因研究进展
1.3.2. 观赏植物开花时间MADS-box基因研究进展
1.3.3. 观赏植物休眠相关MADS-box基因研究进展
1.3.4. 梅花MADS-box基因研究进展
1.4. 本研究的切入点
1.4.1. 本研究的目的意义
1.4.2. 本研究的内容
1.4.3. 本研究的技术路线
2. 梅花MADS-box基因家族全基因组分析
2.1. 材料与方法
2.1.1. 梅花MADS-box基因家族全基因组鉴定
2.1.2. 梅花MADS-box基因系统进化分析
2.1.3. 保守基序和基因结构分析
2.1.4. 梅花MADS-box基因的染色体定位及复制方式
2.1.5. 梅花MADS-box基因在不同器官的表达分析
2.2. 结果与分析
2.2.1. 梅花基因组中的MADS-box基因及其特征
2.2.2. 梅花MADS-box基因系统进化分析
2.2.3. 保守基序分析
2.2.4. 梅花MADS-box基因染色体定位及复制方式分析
2.2.5. 梅花MADS-box基因表达模式分析
2.3. 讨论
2.4. 小结
3. 梅花花器官发育相关MADS-box基因克隆
3.1. 材料与方法
3.1.1. 试验材料
3.1.2. 试验方法
3.2. 结果与分析
3.2.1. RNA提取
3.2.2. 梅花AP1/FUL亚家族MADS-box基因克隆与序列分析
3.2.3. 梅花B类MADS-box基因克隆与序列分析
3.2.4. 梅花E类MADS-box基因克隆与序列分析
3.3. 讨论
3.4. 小结
4. 梅花花器官发育相关MADS-box基因表达模式分析
4.1. 材料与方法
4.1.1. 试验材料
4.1.2. 试验方法
4.2. 结果与分析
4.2.1. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在不同组织器官中的表达模式分析
4.2.2. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在花芽分化不同时期的表达模式分析
4.2.3. 梅花花器官发育相关MADS-box基因在不同花型梅花第四轮花器官中的表达模式分析
4.3. 讨论
4.3.1. 梅花AP1/FUL亚家族基因的表达模式
4.3.2. 梅花B类MADS-box基因的表达模式
4.3.3. 梅花E类MADS-box基因的表达模式
4.3.4. 梅花台阁花型与花器官发育相关MADS-box基因表达模式
4.4. 小结
5. 梅花花器官发育相关MADS-box基因蛋白相互作用分析
5.1. 材料与方法
5.1.1. 试验材料
5.1.2. 试验方法
5.2. 结果与分析
5.2.1. 酵母表达载体构建及诱饵自激活与毒性检测
5.2.2. AP1/FUL亚家族基因之间及与其他亚家族基因的相互作用
5.2.3. B类MADS-box基因之间及与其他亚家族基因的相互作用
5.2.4. C类MADS-box基因自身及与E类基因的相互作用
5.2.5. 梅花E类MADS-box基因之间的相互作用
5.3. 讨论
5.4. 小结
6. 梅花AP1/FUL亚家族和B类基因导入拟南芥的功能分析
6.1. 材料与方法
6.1.1. 试验材料
6.1.2. 试验方法
6.2. 结果与分析
6.2.1. 植物表达载体构建
6.2.2. 转AP1/FUL亚家族和B类MADS-box基因拟南芥的获得
6.2.3. 转AP1/FUL亚家族基因拟南芥的表型分析
6.2.4. 转B类MADS-box基因拟南芥的表型分析
6.3. 讨论
6.3.1. 梅花AP1/FUL亚家族基因的功能
6.3.2. 梅花B类MADS-box基因的功能
6.4. 小结
7. 结论与展望
7.1. 结论
7.2. 梅花花器官发育的分子调控模型
7.3. 本研究的特色与创新之处
7.4. 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
本文编号：3897064
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