美洲南瓜病毒分子检测及PAL基因家族研究
本文关键词：美洲南瓜病毒分子检测及PAL基因家族研究
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【摘要】：裸仁美洲南瓜(Hull-less Cucurbita pepo)是美洲南瓜的一种自然突变品种,目前已被大面积推广栽培。然而近年来由于裸仁美洲南瓜育种技术手段传统、无壳率不稳定、综合性状不突出,加上南瓜病毒病的危害日益加重,导致裸仁美洲南瓜的种质创新成为一个难以突破的瓶颈问题。因此,本研究以有壳和裸仁美洲南瓜为试验材料,对美洲南瓜PAL基因家族成员进行了克隆,并进行了生物信息学分析和表达分析,同时建立并优化了针对西瓜花叶病毒(Watermelon mosaic virus,WMV)和小西葫芦黄花叶病毒ZYMV(Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)的美洲南瓜病毒病双重RT-PCR同步检测体系,主要研究结果如下:1.本研究针对WMV和ZYMV建立并优化了美洲南瓜病毒病双重RT-PCR同步检测体系。灵敏度测试结果表明在样品浓度稀释到10-2倍后,该检测体系依然能同时检测出2种病毒,并对田间美洲南瓜6种病毒病症状病叶进行检测,检测结果与单一RT-PCR一致,表明本试验建立的双重RT-PCR同步检测体系稳定、可靠。2.采用RT-PCR、RACE以及Southern blot技术,克隆、确定了美洲南瓜2个PAL基因家族成员,并分别得到有壳美洲南瓜(P3)和裸仁美洲南瓜(P13)种皮的PAL基因家族成员全长片段CP-PAL-2、CP-PAL-3和CPL-PAL-2、CPL-PAL-3,长度分别为2403bp、2379bp、2309bp、2277bp。NCBI数据库Blast比对结果表明4条PAL基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列和其他植物的PAL基因同源性基本一致。3.利用生物信息学软件与分析方法对美洲南瓜PAL2和PAL3蛋白进行分析和预测,结果表明4条蛋白均属于亲水蛋白和非分泌蛋白,PAL2在有壳与裸仁美洲南瓜编码的氨基酸保守性为66.57%,PAL3所编码氨基酸的相似度达到93.25%。系统进化树表明美洲南瓜PAL2氨基酸与同为葫芦科的甜瓜(Cucumis melo)、丝瓜(Luffa aegyptiaca)、黄瓜(Cucumis sativus)PAL基因所编码氨基酸聚为一类,而PAL3编码的氨基酸序列与桃树(Prunus persica)和李树(Prunus salicina)聚为一类,与PAL2存在一定遗传距离。4.利用FQ-PCR技术分析美洲南瓜不同时期不同组织PAL基因家族成员表达量的差异,结果表明:PAL基因在美洲南瓜种皮中的表达量随着发育时间的增长而变化,有壳美洲南瓜(P3)种皮PAL-2和PAL-3基因的表达量均比同时期的裸仁美洲南瓜(P13)表达量要高,说明美洲南瓜种皮的合成受到了PAL基因的调控。授粉后30d,PAL基因在P3和P13不同组织中呈现不同表达水平,P3中PAL-2基因表达量为:叶㧐瓜皮㧐茎㧐瓜肉㧐种仁㧐瓜囊,而P13为:叶㧐种仁㧐茎㧐瓜肉㧐瓜皮㧐瓜囊;P3中PAL-3基因表达量为:种仁㧐叶㧐茎㧐瓜囊㧐瓜肉㧐瓜皮,P13为:叶㧐种仁㧐瓜皮㧐茎㧐瓜囊㧐瓜肉。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S436.429
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，本文编号：1295576
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