调控番茄种子休眠的SlMAPK11基因功能研究

发布时间：2018-06-08 10:02

  本文选题：番茄 + 种子休眠　； 参考：《华中农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：种子休眠是植物种子发育学的重要组成部分,休眠程度过低或过高都会对种子发育和农业生产带来不利的影响,因此研究种子休眠的调控机理具有重要的理论和生产实践意义。番茄是一种广泛种植的蔬菜作物,其果实经历从野生型醋栗番茄到樱桃番茄再到栽培型大果番茄的两次进化过程,拥有丰富的种质资源,是植物生物学基础研究的良好材料。我们对255份番茄种质材料进行种子发芽实验,发现了3份具有种子休眠的番茄材料(TS34、TS223、TS302),且4℃低温能够打破TS34种子的休眠;对这255份番茄材料进行全基因组关联分析挖掘到一个调控番茄种子休眠的关键基因Sl MAPK11,通过转基因验证该基因的功能,主要结果如下:1.番茄种质材料的种子休眠的表型鉴定结果显示:TS34,TS223,TS302等3份材料具有种子休眠的特性。2.番茄种子休眠性状的GWAS:分析发现与种子休眠显著关联的SNP位点位于Sl MAPK11基因的内含子区。Sl MAPK11属于组成型表达基因,相比其他组织,Sl MAPK11在番茄花蕾中表达量最高;在种子中,Sl MAPK11在休眠材料TS34中的表达量显著高于常规材料A57、TS74。3.转基因功能验证表明:Sl MAPK11基因超量表达系种子发芽率降低,而该基因的干涉表达系种子发芽率升高,显示出Sl MAPK11影响番茄种子休眠。4.酵母双杂结果显示:从酵母钓库找到一个与ABA响应、种子发育和休眠相关基因SNF1,酵母点对点验证MAPK11与SNF1蛋白互作。5.外源施加ABA处理实验表明:Sl MAPK11超量表达系相比A57对外源ABA的处理更敏感。Sl MAPK11基因超量表达引起ABA正调控基因(ABI5)表达升高和ABA分解基因(Sl CYP707A1、Sl CYP707A3)表达的降低;相反地,Sl MAPK11基因干涉表达引起ABA正调控基因(ABI5)表达降低和ABA分解基因表达的升高。6.低温下(4℃低温处理后),番茄种质TS34种子中ABA降解途径中的基因(Sl CYP707A2、Sl CYP707A3、Sl C YP707A4)表达升高,而合成途径中的基因(Sl NCED3)表达降低。
[Abstract]:Seed dormancy is an important part of plant seed development. Too low or too high dormancy will bring adverse effects on seed development and agricultural production. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the regulation mechanism of seed dormancy. Tomato is a widely grown vegetable crop. Its fruit has experienced two evolutionary processes from wild gooseberry tomato to cherry tomato to cultivated large fruit tomato. It has abundant germplasm resources and is a good material for the basic research of plant biology. In the experiment of seed germination of 255 tomato germplasm materials, we found that 3 tomato cultivars with seed dormancy (TS34S223TS302) could break the dormancy of TS34 seeds at 4 鈩，

本文编号：1995423