《棉花mads和bzr基因鉴定及转基因棉花表型分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《棉花mads和bzr基因鉴定及转基因棉花表型分析（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号 U D C 密级 编号 誓尹齑爹黪书雩 硕 士 学位论文 学位申请人姓名：奎冰樱 申请学位学生类别： 全日刿硕士 申请学位学科专业： 建堡至 指导教师姓名： 圭望窒耋篮 一M A S T E R S T H E 娜 j|IIIt I I IT l I I I II II IIIIIl Y 2 0 7 9 6 18 硕士学位论文 棉花黝琊和B Z R 基因鉴定及转基因 棉花表型分析 论文作者：李冰樱 指导教师：李学宝教授 学科专业：遗传学 研究方向：分子遗传学 华中师范大学生命科学学院 2 0 1 2 年5 月 C h r a c t e r i z a t i o no fC o t
2、t o nM A D Sa n dB Z RG e n e sa n d P h e n o t y p i cA n a l y s i so fT r a n s g e n i cC o t t o nP l a n t s AT h e S i S S u b m i t t e di nP a r t i a lF u l f i l l m e n to f t h eR e q u i r e m e n t F o rt h eM s D e g r e ei nG e n e t i c s B y L iB i n g y i n g P o s t g r a d u a
3、 t eP r o g r a m C o l l e g eo fL i f eS c i e n c e s C e n t r a lC h i n aN o r m a lU n i v e r s i t y S u p e r v i s o r ：L iX u e b a o A c a d e m i cT i t l e ：P r o f e s s o r s i 印栅e 直铷争 A p p r o v e d M a y 2 0 1 2 硕士学位论文 M A S T E R S T H E S I S 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明
4、：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：冬己淞樱日期：2 p 2 年刍月多炉 学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印
5、、缩印或其它复制手 段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：李，求将 日期：2 。，z 年乡月易千日 抑挑名学当 日期：2 叫年f 月参日 本人已经认真阅读“C A L I S 高校学位论文全文数据库发布章程，同意将本人 的学位论文提交“C A L I S 高校学位论文全文数据库“ 中全文发布，并可按“章程“ 中的规定享 作者签 日期： 硕士学位论文 M A S T E R ST H E S I S 摘要 棉花是一种重要经济作物。作为世界上棉花的
6、主要种植国之一，棉花在我国的 经济中占有非常重要的地位。棉纤维的品质和产量决定了棉花的效益。由于通过传 统育种的方法很难打破品质和产量的负相关，因此研究棉花发育和其分子调控机 制，对提高棉花的品质和产量具有重要意义。 M A D S b o x 是一类重要的转录因子家族，该类基因通常具有一个保守的M A D S 结构域。近几年的研究发现这一基因家族广泛存在于真核生物中。在拟南芥、金鱼 草以及矮牵牛花中，研究发现M A D S b o x 蛋白能够通过形成复合物的方式参与调控 植物体中的生长发育过程。目前，关于棉花M A D S 基因报道较少。本文对棉花 M A D S - b o x 基因G
7、厅 纠D 锣和G h M A 删0 进行了研究探讨。 油菜素类酯( B R s ) 是植物生长发育中一类重要的激素，在植物生长发育，代 谢途径以及生物合成途径中均具有重要作用。目前在水稻以及以及拟南芥中对于 B R 参与的相关信号通路进行了许多研究。在该信号通路中，B Z R l ，B Z R 2 作为关 键的调控因子起作用。已有文献报道通过与1 4 3 3 蛋白结合，磷酸化的B Z R l 能够 出膜进入到细胞之中从而引起下游B R 应答因子进行信号传递，调控植物的生长发 育。目前，在拟南芥以及水稻中关于1 4 3 3 的相关研究以及其通过与B Z R l 蛋白作 用从而参与B R 信号通路
8、的调节机制的报道较多，但在棉花中，有关的研究报道极 少。本实验室通过酵母双杂交实验证明棉花1 4 3 3 蛋白能够与G h B Z R l 相互作用， 本文对G h B Z R l 进行了进一步研究探讨。 综上所述，本文的主要研究结果如下： 1 G h M A D S 9 I O 均不具有激活活性 对G h M A D S 9 1 0 基因进行激活活性检测发现，这两个基因在酵母中均没有激活 活性。根据研究发现，植物M A D S 盒蛋白通过其二聚体化而参与基因调节。免疫共 沉淀实验结果表明，不同的M A D S b o x 蛋白具有不同的二具体化方式。由此推测， G h M A D S 9 1
9、 0 均不具有激活活性是因为M A D S b o x 蛋白需要通过二聚体化参与相 关基因调节。 2 G h M A D S 9 在棉花花药发育中的表达分析 通过原位杂交实验的结果发现，G h M A D S 9 主要集中花粉母细胞中表达，推测 其为具有B C 功能的基因。在花药发育第五天时，G h M A D S 9 基因几乎不在花药组 织中表达，或者可检测的信号十分微弱。在花药发育1 0 天左右时，G h M A D S 9 的表 达量有所上调，且主要集中在花粉母细胞上。在花药发育的1 5 天，切片上的可探 硕士学位论文 M A S T E R ST H E S I S 测信号明显较多，因
10、此显色后可明显发现切片着色较深。这一时期G h M A D S 9 表达 量较高且主要在成熟花粉中表达。在临近开花时，G h M A D S 9 的表达量降至最低， 几乎很难检测到信号。这一结果与之前R T - P C R 的结果是基本一致的，表明 G h M A D S 9 的表达是受到棉花花药的发育调控的，这种调控模式是具有表达的时空 性，且与M A D S b o x 蛋白表达方式是一致的。 3 G h B Z R l 蛋白分析和亚细胞定位 G h B Z R l 基因的D N A 全长序列共1 5 3 6 个碱基，共编码2 4 3 个氨基酸，其分子量为 2 5 8 K d a 。经分析
11、，G h B Z R l 蛋白由D N A 结合区域、B I N 2 磷酸化区域以及C 端区域构 成，且其D N A 结合区域通常形成一个b H L H ( b a s i ch e l i xl o o ph e l i x ) 结构。 通过P C R 的方法成功的调取了A t B I N 2 的D N A 序列并且进行了酵母双杂交 实验。结果表明，G h B Z R l 能够与与A t B I N 2 相互作用。由此推测，G h B Z R l 能够 通过与A t B I N 2 相互作用，从而参与拟南芥中的B R 信号通路。由于B Z R l 是己报 道的转录因子，因此将其转入棉花中以亚
12、细胞定位。实验结果表明G h B Z R l 定位与 预期的结果是一致的，即该蛋白定位于细胞核中，这一结果与其转录因子的特性一 致。 4 转基因棉花植株的表型分析 通过鉴定转基因棉花中的G h l 4 3 3P 和厅J 彳一3 一扎的表达水平，我们发现，在这 两个基因R N A i 转基因棉花纤维中，两个基因的表达水平一定程度的抑制。对 G 办J 4 3 一记过量表达转基因棉花纤维的分析则表明G h l 4 3 3 L 的表达水平有一定的增 强。通过对转基因棉花胚珠进行徒手切片观察，发现G h l 4 3 3 e 和G h l 4 3 3 L 转基因 硕士学位论文 M A S T E R S
13、T H E S I S A b s t r a c t C o t t o n ( G o s s y p i u mh i r s u t u m ) i saw i d e l yg r o w nt e x t i l ec r o pw h i c hi s c u l t i v a t e d m a i n l yf o ri t sf i b r e s C o R o nf i b r e s ，w h i c ha r es e e dh a i r s ，a r es i n g l e e e l lt r i c h o m e st h a t a r i s ef
14、 r o mt h ee p i d e r m a ll a y e ro ft h es e e dc o a t T oi m p r o v et h ef i b e ry i e l da n dq u a l i t yi s a l w a y st h em o s ti m p o r t a n to b j e c to fc o t t o nb r e e d i n gi nt h eC h i n aw h i c hi sa l w a y st r e a t e d a sai m p o r t a n tc o t t o np r o d u c t
15、 i o na n dc o n s u m p t i o nc o u n t r y M A D S - b o xg e n e sw h i c hf o r mal a r g ef a m i l yf o rt r a n s c r i p t i o nf a c t o r sa r ed e f i n e db y t h eh i g h l yc o n c e r v e dm o t i fk n o w na st h eM A D Sb o x T h r o u g hf o r m i n gh o m o d i m e ro r h e t e r
16、 o d i m e rc o m p l e x M 渔D S b o xp r o t e i na r ei n v o l v e di nv a r i o u sa s p e c t so fp l a n t d e v e l o p m e n t ，i n c l u d i n gf l o r a lg e n e s ，f r u i tf o r m a t i o n ，s e e dp i g m e n t a t i o n ，c o n t r o lo fr o o t s t r u c t u r ea n dS Oo n U pt on o w h o m e o t i ca b n o r m a l i t i e sa n dM A D S b o xg e n e sh a v e r a r e l yb e e nr e p o r t e di nc o t t
