梨DAM基因上游调控因子的挖掘与功能分析
发布时间：2021-01-11 13:01
梨是重要的温带落叶果树,冬季需经休眠度过外界极端低温的不利环境。梨树休眠的打破,需要一定时长的低温积累,若在此过程中低温积累时长不足,会对梨树来年的开花结果产生危害,使得梨树产量降低、品质变差,严重时还会危及树体寿命。已有研究发现,属于MADS-box转录因子家族SVP亚族的DAM基因在蔷薇科植物休眠过程中发挥关键调控作用。目前关于DAM基因的上下游基因及调控机制的研究虽取得了一定进展但仍存在许多未解之处。为明确DAM基因参与休眠过程调控的分子机制,本研究以‘砀山酥’梨花芽为研究材料,选定前人研究发现的PpyMADS71（PpyDAM1）为主要研究对象,对其上游调控因子展开挖掘与初步分析。具体工作及主要结果如下:1.梨PpyMADS71上游调控因子的探索利用酵母单杂交文库筛选的方法,寻找到3个可与PpyMADS71启动子互作的转录因子:PpyERF060、PpyGBF及PpyRAP2.4。通过这三个基因在‘砀山酥’梨休眠期间的表达模式、亚细胞定位、酵母转录激活活性试验及双荧光素酶试验,初步确定其定位于细胞核内、在‘砀山酥’梨休眠期间存在表达上调高峰且对PpyMADS71的启动子表达具有...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物生长-休眠的年生长周期（Horvath等，2003）
浙江大学硕士学位论文（2020）1绪论8表达趋势与桃花芽萌发的趋势相反，而DAM3对光周期变化不敏感，在冬季开图1.2不同物种DAM基因系统进化分析及梨、桃DAM基因共线性分析（鄢馨卉，2019）（a）MADS-box基因家族系统进化分析进化枝。（b）DAM基因染色体共线性分析。Fig.1.2PhylogeneticanalysisofDAMgenesandcollinearityanalysisbetweenpearandpeachDAMgenes（a）MADS-boxgenefamilyphylogeneticanalysisclade.（b）Co-linearAnalysisofDAMGene.始表达降低。Jiménez等（2009）通过对不同桃品种的研究发现，在休眠过程中
浙江大学硕士学位论文（2020）1绪论10基因的表达（Singh等，2018）。本课题组近期的研究表明，内源ABA通过激活PpyABF3调控梨PpyDAM3基因的转录，进而调控休眠进程（未发表数据）。DAM下游靶基因的探索对揭示其具体调控方式具有重要意义，目前对于DAM靶基因的研究，主要集中在对FT的研究上。在对拟南芥的研究中发现，FT可以作为成花素进行传递，诱导拟南芥开花，在多年生木本植物杨树中也存在PtFT1及PtFT2等与拟南芥FT基因的同源基因，在杨树中过表达PtFT1可以对短日照诱导的杨树生长停滞产生抑制，这表明受光周期诱导的成花途径与杨树的休眠过程相关（Bohlenius等，2006；Hsu等，2011）。Lee等（2007）在拟南芥中的研究发现，DAM基因在拟南芥中的同源基因SVP可以直接结合在FT的启动子上，并对FT的表达产生抑制作用，从而使得拟南芥呈现出晚花表型；Hao等（2015）研究发现，在乳浆草中，DAM基因与FT基因拥有同样的表达模式，并且DAM可以结合到FT的启动子上从而对其表达产生抑制。此外，杨树中SVL基因过表达后，杨树的休眠程度加深，而SVL对GA20ox（赤霉素降解酶）基因基因的表达具有抑制作用，同时SVL也可促进NCED3（编码ABA合成关键酶）及的PCAR/PYL1、PCAR/PYL2（ABA信号传递过程中激活下游基因表达）的表达（Singh等，2018；图1.3），这些都可能是DAM基因的下游靶基因。图1.3杨树芽休眠解除遗传调控网络（Singh等，2018）Fig.1.3Ageneticnetworkmediatingthecontrolofbudbreakinhybridaspen
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物乙烯信号转导通路及其相关基因的研究进展[J]. 史庆玲,李忠峰,董永彬,李玉玲. 生物技术进展. 2019(05)
[2]乙烯的生物合成与信号及其对种子萌发和休眠的调控[J]. 宋松泉,刘军,徐恒恒,张琪,黄荟,伍贤进. 作物学报. 2019(07)
[3]乙烯利浸种对玉米种子萌发的影响[J]. 田文杰. 现代农业科技. 2018(15)
[4]关于ABA信号转导核心组份PP2C的研究进展分析[J]. 姜丽,冷平. 中国农业文摘-农业工程. 2017(05)
[5]梨芽内休眠分子调控机制研究进展[J]. 白松龄,牛庆丰,滕元文. 果树学报. 2016(S1)
[6]植物激素乙烯作用机制的最新进展[J]. 李文阳,马梦迪,郭红卫. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[7]苜蓿秋眠性调控机理的初步研究[J]. 樊文娜,严学兵,王成章. 草业科学. 2010(11)
[8]落叶果树的需冷量和需热量[J]. 王海波,刘凤之,王宝亮,王孝娣,程媛媛. 中国果树. 2009(02)
[9]15个葡萄品种需冷量的研究[J]. 朱运钦,乔改梅,王子崇,郭少华. 中国果树. 2008(06)
[10]乙烯利浸种对冬季日光温室黄瓜种子萌发与幼苗生长的影响[J]. 秦立金,徐振军,袁树祥. 安徽农业科学. 2007(33)
博士论文
[1]脱落酸及相关激素调控梨芽休眠的分子机制研究[D]. 李建召.浙江大学 2019
[2]桑树休眠相关MADS-box基因的功能研究[D]. 罗义维.西南大学 2018
[3]梨花芽休眠转换的分子网络及调控机制[D]. 牛庆丰.浙江大学 2016
[4]梨休眠分子生理机制研究[D]. 刘国琴.浙江大学 2013
[5]七月酥梨休眠期内含物变化及生理代谢研究[D]. 毕磊.河北农业大学 2009
硕士论文
[1]梨休眠相关DAM基因的鉴定及功能分析[D]. 鄢馨卉.浙江大学 2019
[2]中国樱桃花芽休眠相关MADS-box转录因子克隆与功能分析[D]. 邵姁.浙江师范大学 2016
[3]桃芽自然休眠诱导与短时间高温破眠机制研究[D]. 王海波.新疆农业大学 2006
本文编号：2970812
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物生长-休眠的年生长周期（Horvath等，2003）
浙江大学硕士学位论文（2020）1绪论8表达趋势与桃花芽萌发的趋势相反，而DAM3对光周期变化不敏感，在冬季开图1.2不同物种DAM基因系统进化分析及梨、桃DAM基因共线性分析（鄢馨卉，2019）（a）MADS-box基因家族系统进化分析进化枝。（b）DAM基因染色体共线性分析。Fig.1.2PhylogeneticanalysisofDAMgenesandcollinearityanalysisbetweenpearandpeachDAMgenes（a）MADS-boxgenefamilyphylogeneticanalysisclade.（b）Co-linearAnalysisofDAMGene.始表达降低。Jiménez等（2009）通过对不同桃品种的研究发现，在休眠过程中
浙江大学硕士学位论文（2020）1绪论10基因的表达（Singh等，2018）。本课题组近期的研究表明，内源ABA通过激活PpyABF3调控梨PpyDAM3基因的转录，进而调控休眠进程（未发表数据）。DAM下游靶基因的探索对揭示其具体调控方式具有重要意义，目前对于DAM靶基因的研究，主要集中在对FT的研究上。在对拟南芥的研究中发现，FT可以作为成花素进行传递，诱导拟南芥开花，在多年生木本植物杨树中也存在PtFT1及PtFT2等与拟南芥FT基因的同源基因，在杨树中过表达PtFT1可以对短日照诱导的杨树生长停滞产生抑制，这表明受光周期诱导的成花途径与杨树的休眠过程相关（Bohlenius等，2006；Hsu等，2011）。Lee等（2007）在拟南芥中的研究发现，DAM基因在拟南芥中的同源基因SVP可以直接结合在FT的启动子上，并对FT的表达产生抑制作用，从而使得拟南芥呈现出晚花表型；Hao等（2015）研究发现，在乳浆草中，DAM基因与FT基因拥有同样的表达模式，并且DAM可以结合到FT的启动子上从而对其表达产生抑制。此外，杨树中SVL基因过表达后，杨树的休眠程度加深，而SVL对GA20ox（赤霉素降解酶）基因基因的表达具有抑制作用，同时SVL也可促进NCED3（编码ABA合成关键酶）及的PCAR/PYL1、PCAR/PYL2（ABA信号传递过程中激活下游基因表达）的表达（Singh等，2018；图1.3），这些都可能是DAM基因的下游靶基因。图1.3杨树芽休眠解除遗传调控网络（Singh等，2018）Fig.1.3Ageneticnetworkmediatingthecontrolofbudbreakinhybridaspen
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物乙烯信号转导通路及其相关基因的研究进展[J]. 史庆玲,李忠峰,董永彬,李玉玲. 生物技术进展. 2019(05)
[2]乙烯的生物合成与信号及其对种子萌发和休眠的调控[J]. 宋松泉,刘军,徐恒恒,张琪,黄荟,伍贤进. 作物学报. 2019(07)
[3]乙烯利浸种对玉米种子萌发的影响[J]. 田文杰. 现代农业科技. 2018(15)
[4]关于ABA信号转导核心组份PP2C的研究进展分析[J]. 姜丽,冷平. 中国农业文摘-农业工程. 2017(05)
[5]梨芽内休眠分子调控机制研究进展[J]. 白松龄,牛庆丰,滕元文. 果树学报. 2016(S1)
[6]植物激素乙烯作用机制的最新进展[J]. 李文阳,马梦迪,郭红卫. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[7]苜蓿秋眠性调控机理的初步研究[J]. 樊文娜,严学兵,王成章. 草业科学. 2010(11)
[8]落叶果树的需冷量和需热量[J]. 王海波,刘凤之,王宝亮,王孝娣,程媛媛. 中国果树. 2009(02)
[9]15个葡萄品种需冷量的研究[J]. 朱运钦,乔改梅,王子崇,郭少华. 中国果树. 2008(06)
[10]乙烯利浸种对冬季日光温室黄瓜种子萌发与幼苗生长的影响[J]. 秦立金,徐振军,袁树祥. 安徽农业科学. 2007(33)
博士论文
[1]脱落酸及相关激素调控梨芽休眠的分子机制研究[D]. 李建召.浙江大学 2019
[2]桑树休眠相关MADS-box基因的功能研究[D]. 罗义维.西南大学 2018
[3]梨花芽休眠转换的分子网络及调控机制[D]. 牛庆丰.浙江大学 2016
[4]梨休眠分子生理机制研究[D]. 刘国琴.浙江大学 2013
[5]七月酥梨休眠期内含物变化及生理代谢研究[D]. 毕磊.河北农业大学 2009
硕士论文
[1]梨休眠相关DAM基因的鉴定及功能分析[D]. 鄢馨卉.浙江大学 2019
[2]中国樱桃花芽休眠相关MADS-box转录因子克隆与功能分析[D]. 邵姁.浙江师范大学 2016
[3]桃芽自然休眠诱导与短时间高温破眠机制研究[D]. 王海波.新疆农业大学 2006
本文编号：2970812
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