甘蓝TT8及WD40转录因子影响花青素合成及开花时间的研究
发布时间：2021-08-02 15:03
花青素是自然界中广泛存在于植物中的一类水溶性天然色素,属于类黄酮化合物。研究显示花青素的生物合成途径基因主要受MYB、bHLH、WD40三类转录因子及其转录复合物的调控。甘蓝是一种重要的十字花科蔬菜植物,常见有紫球甘蓝和绿球甘蓝两种类型,紫球甘蓝能自然积累花青素而绿球甘蓝一般在缺肥、低温等逆境条件胁迫下会大量积累花青素。bHLH、WD40转录因子在大量的植物中被认为参与了包括花青素的生物合成以及种子种皮色素积累,而这两个转录因子在绿球甘蓝中如何调控花青素合成的机制研究较少。另外,针对bHLH、WD40转录因子是否影响植物开花时间的研究尚未见报道。本试验将甘蓝中WD40及TT8转录因子融合到EAR基序抑制域（SRDX）,构建pCABarTT8ER、pCABarWD40ER、pCABarTT8-WD40ER表达载体转化甘蓝,研究了甘蓝TT8、WD40转录因子在植株中花青素积累以及开花调控途径中的功能。本试验中获得的主要结果如下:1、pCABarTT8ER、pCABar WD40ER、pCABarTT8-WD40ER转基因甘蓝植株的获得通过农杆菌介导法分别将植物表达载体pCABarTT8ER...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
花青素合成途径Fig.1-1Thepathwayofanthocyaninsynthesis
第 1 章 文献综述GA 途径与自主途径则需要内在因子的参与[89]。这些调控途径不是孤立的，而是通过外在环境条件与植物内在生理条件的变化，控制这些开花途径共同调控的整合因子的表达，激活或者抑制其下游开花相关结构基因的表达，从而让植物适应外在条件和自身条件的变化，最大程度来优化植株生长与发育的需求。通过这些途径最后都汇集到相同的下游基因表达（如 SOC1、LFY、FT 等），从而促进植物开花。在拟南芥中各开花途径的相关结构基因的关系如图 1-2 所示[90]。
研究 TT8 及 WD40 转录因子对甘蓝种皮颜色、叶片颜色及非生物胁迫下花青素积累的影响，进一步探究其对花青素合成途径中相关结构基因的表达。此外也深入分析了 TT8 及 WD40 基因在甘蓝开花时间中发挥的作用。此研究有利于进一步了解TT8及WD40基因在花色素积累中的分子机理，对甘蓝育种工作具有重要意义。2.2 研究思路与技术路线此试验的研究思路主要是通过 TT8、WD40 转录因子结合嵌合抑制沉默技术（CRES-T）构建植物表达载体，通过农杆菌介导法转化甘蓝自交不亲和材料。对获得的三种转基因植株分别进行表型观察，进一步对叶片中与花青素合成相关结构基因进行定量表达分析，对 TT8-WD40ER 转基因植株的种子进行表型观察并进行与花青素积累相关结构基因的定量表达分析。此外对 TT8-WD40ER T1代植株进行底磷、低温胁迫处理至与对照有表型差异后进行进一步的与花青素代谢相关结构基因的定量表达分析。在发现 TT8、WD40 双显性抑制后导致甘蓝早花现象后，进一步分别针对 TT8ER、WD40ER、TT8-WD40ER 转基因植株进行了与甘蓝开花早晚相关结构基因的定量分析。具体技术路线如图所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MicroRNA828负调控缺磷胁迫诱导的番茄花青素生物合成[J]. 贾小云,刘慧,沈洁,李芳,丁娜,孙岩,高昌勇,李润植. 中国农业科学. 2015(15)
[2]植物花青素合成代谢途径及其分子调控[J]. 贾赵东,马佩勇,边小峰,杨清,郭小丁,谢一芝. 西北植物学报. 2014(07)
[3]花青苷生物合成转录调控研究进展[J]. 刘晓芬,李方,殷学仁,徐昌杰,陈昆松. 园艺学报. 2013(11)
[4]蒺藜苜蓿低温胁迫响应基因MtbHLH-1的克隆及功能分析[J]. 李宇伟,连瑞丽,王新民. 中国农业科学. 2012(16)
[5]紫菜薹花青素合成酶基因BcANS的克隆、表达与序列分析[J]. 蒋明,陈孝赏,李金枝. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2011(04)
[6]植物花青素生物合成相关基因的研究及应用[J]. 石少川,高亦珂,张秀海,孙佳琦,赵伶俐,王叶. 植物研究. 2011(05)
[7]环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理[J]. 胡可,韩科厅,戴思兰. 植物学报. 2010(03)
[8]光周期诱导植物成花的分子调控机制[J]. 田素波,郭春晓,郑成淑. 园艺学报. 2010(02)
[9]植物转录抑制子的结构特征及其作用机理[J]. 杜娟,柴友荣. 植物学通报. 2008(03)
[10]高等植物开花诱导研究进展[J]. 孙昌辉,邓晓建,方军,储成才. 遗传. 2007(10)
博士论文
[1]苹果bHLH转录因子MdTTL1对低温诱导花青苷合成和果实着色的多途径调控[D]. 谢兴斌.山东农业大学 2011
硕士论文
[1]棉花GhWD40基因的克隆及功能验证[D]. 李洁.华中农业大学 2013
[2]拟南芥WD-40重复蛋白AtARCA和AtAGB1对干旱胁迫信号响应机理的研究[D]. 闫诚.扬州大学 2005
本文编号：3317778
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
花青素合成途径Fig.1-1Thepathwayofanthocyaninsynthesis
第 1 章 文献综述GA 途径与自主途径则需要内在因子的参与[89]。这些调控途径不是孤立的，而是通过外在环境条件与植物内在生理条件的变化，控制这些开花途径共同调控的整合因子的表达，激活或者抑制其下游开花相关结构基因的表达，从而让植物适应外在条件和自身条件的变化，最大程度来优化植株生长与发育的需求。通过这些途径最后都汇集到相同的下游基因表达（如 SOC1、LFY、FT 等），从而促进植物开花。在拟南芥中各开花途径的相关结构基因的关系如图 1-2 所示[90]。
研究 TT8 及 WD40 转录因子对甘蓝种皮颜色、叶片颜色及非生物胁迫下花青素积累的影响，进一步探究其对花青素合成途径中相关结构基因的表达。此外也深入分析了 TT8 及 WD40 基因在甘蓝开花时间中发挥的作用。此研究有利于进一步了解TT8及WD40基因在花色素积累中的分子机理，对甘蓝育种工作具有重要意义。2.2 研究思路与技术路线此试验的研究思路主要是通过 TT8、WD40 转录因子结合嵌合抑制沉默技术（CRES-T）构建植物表达载体，通过农杆菌介导法转化甘蓝自交不亲和材料。对获得的三种转基因植株分别进行表型观察，进一步对叶片中与花青素合成相关结构基因进行定量表达分析，对 TT8-WD40ER 转基因植株的种子进行表型观察并进行与花青素积累相关结构基因的定量表达分析。此外对 TT8-WD40ER T1代植株进行底磷、低温胁迫处理至与对照有表型差异后进行进一步的与花青素代谢相关结构基因的定量表达分析。在发现 TT8、WD40 双显性抑制后导致甘蓝早花现象后，进一步分别针对 TT8ER、WD40ER、TT8-WD40ER 转基因植株进行了与甘蓝开花早晚相关结构基因的定量分析。具体技术路线如图所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MicroRNA828负调控缺磷胁迫诱导的番茄花青素生物合成[J]. 贾小云,刘慧,沈洁,李芳,丁娜,孙岩,高昌勇,李润植. 中国农业科学. 2015(15)
[2]植物花青素合成代谢途径及其分子调控[J]. 贾赵东,马佩勇,边小峰,杨清,郭小丁,谢一芝. 西北植物学报. 2014(07)
[3]花青苷生物合成转录调控研究进展[J]. 刘晓芬,李方,殷学仁,徐昌杰,陈昆松. 园艺学报. 2013(11)
[4]蒺藜苜蓿低温胁迫响应基因MtbHLH-1的克隆及功能分析[J]. 李宇伟,连瑞丽,王新民. 中国农业科学. 2012(16)
[5]紫菜薹花青素合成酶基因BcANS的克隆、表达与序列分析[J]. 蒋明,陈孝赏,李金枝. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2011(04)
[6]植物花青素生物合成相关基因的研究及应用[J]. 石少川,高亦珂,张秀海,孙佳琦,赵伶俐,王叶. 植物研究. 2011(05)
[7]环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理[J]. 胡可,韩科厅,戴思兰. 植物学报. 2010(03)
[8]光周期诱导植物成花的分子调控机制[J]. 田素波,郭春晓,郑成淑. 园艺学报. 2010(02)
[9]植物转录抑制子的结构特征及其作用机理[J]. 杜娟,柴友荣. 植物学通报. 2008(03)
[10]高等植物开花诱导研究进展[J]. 孙昌辉,邓晓建,方军,储成才. 遗传. 2007(10)
博士论文
[1]苹果bHLH转录因子MdTTL1对低温诱导花青苷合成和果实着色的多途径调控[D]. 谢兴斌.山东农业大学 2011
硕士论文
[1]棉花GhWD40基因的克隆及功能验证[D]. 李洁.华中农业大学 2013
[2]拟南芥WD-40重复蛋白AtARCA和AtAGB1对干旱胁迫信号响应机理的研究[D]. 闫诚.扬州大学 2005
本文编号：3317778
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