激素调节拟南芥离体花序发育的研究

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1、山东农业大学 硕士学位论文 激素调节拟南芥离体花序发育的研究 姓名：朱杉杉 申请学位级别：硕士 专业：发育生物学 指导教师：张宪省 20080616 英文缩写 2 , 4 - D 6 - B A K 嗫吣二啜 b p C 对订V 3 5 S c D N A d d H 2 0 D E P C D M S O D N A m 唧 E B E D T A G U S L 诅 I P T G K a n L B M M I R T M S N a O A C N O S 英文名称 英文缩略表 2 , 4 - d i c h l o r o p h e n l x y a c e t i a c i

2、d 6 - b e n z y l a d e n i n e A v i a nm y e l o b l a s t o s i sv i r u sr e v e r s e t r a n s c r i p t i o u a s e B a s ep a i r 3 5 Sp r o m o t e ro fc a u l i f l o w e rm o s o i c v i r u s C o m p l e m e n t a r yD N A D i s t i l l e da n dd e i o n i z e dw a t e r D i e t h y lp y

3、 r o c a r b o n a t e D i m e t h y ls u l p h o x i d e D e o x y r i b o n u c l e i ca c i d D e o x y r i b o n u c l e o s i d et r i p h o s p h a t E t 址d i u mb r o m i d e E t h y l e n ed i a m i n et e t r a a c e t i ca c i d 1 3 - g l u c u r o n i d a s e I n d o l e - 3 - a c e t i c

4、a c i d I s o p r o p y l t h i o - D - D g a l a c t o s i d e K a n a m y c i n L u d a - b e r t a n im e d i u m M o l o n e y - m u r i n el e u k e m i aV i r u s M u r a s h i g ea n dS k o o gm e d i u m S o d i u l na c e t a t e N o p a l i n es y n t h a s e 中文名称 2 ，4 二氯苯氧乙酸 6 苄基腺嘌呤 禽成髓细胞

5、病毒逆 转录酶 碱基对 花椰菜花叶病毒 3 5 S 互补D N A 重蒸水 焦碳酸二乙脂 二甲基亚砜 脱氧核糖核酸 脱氧核糖核苷三磷 脂 溴化乙锭 乙二胺四乙酸 p 葡萄糖苷酸酶 3 吲哚乙酸 异丙基p D 硫代半 乳糖苷 卡那霉素 L B 培养基 鼠白反转录酶 M S 培养基 醋酸钠 胭脂碱合成酶。 P B P C R R N A R T - P C R S D S 瞄S T w e e n 2 0 X - 鲥 P Z T P h o s p h a t eb u f f e r P o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n R i b o n u

6、c l e i ca c i d R e v e r s et r a n s c r i p t i o nP C R S o d i u m d o d e c y ls u l f a t e T r i s h y d r y x y m e t h y l a m i n o m e t h a n e P o l y o x y e t h e n e 2 0 - s y l a t a n m o n o l a u r a t e 5 一b r o m o - 4 一c h l o r o 一3 - i n d o l y l p - D - g a l a e t o s i

7、 d e Y e a s te x t r a c ta n dp e p t o n em e d i u m Z e a t i n 新霉素磷酸转移酶 H 磷酸缓冲液 聚合酶链式反应 核糖核酸 反转录P C R 十二烷基硫酸钠 三羟甲基氨基甲烷 聚氧乙烯山梨糖醇 酐单月桂酸酯 5 溴- 4 氯3 吲哚1 3 D 半乳糖苷， Y E P 培养基 玉米素 关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学 研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出 重要贡献得个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责 任由本人承担。 ， 本人完全了解山东农业大

8、学有关保留和使用学位论文的规 定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸 质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大 学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论 文。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名： 导师签名： 目 山东农业大学硕士学位论文 甚葺 3 C 多种信号均参与植物由营养生长到生殖生长的转变。在这个转变过程 中，植物激素起着非常重要的调控作用。为了研究激素调节拟南芥离体花 序发育的机制，首先建立了拟南芥离体花序再生系统。以拟南芥雌蕊为外 植体，在含有6 - B A 、2 ，4 -

9、 D 的培养基上诱导愈伤组织的形成，大约2 5 天 后将愈伤组织转至含有Z e a t i n 和L 认的培养基中诱导离体花序的产生。 花序再生频率约为6 0 。 利用半定量R T - P C R 方法，对花序发育相关基因的表达进行了分析。 发现愈伤组织转至分化培养基后，同源异型基因A P l 、A P 3 、A G 、凹K T F L J 、唧S 、C V 1 、C L I 3 和S T M 的表达先后受到诱导，而T F L 2 和A P 2 基因的表达则没有明显变化。 利用p T F L I ：G U S 和p L F E ：G U S 转基因植株为材料，分析了T F L l 和 脚吖在离

10、体花序发育过程中表达的组织特异性。发现T F L l 基因主要在具 有花序轴特征的细胞，以及成熟再生花序的花序轴中表达，而即V 基因 主要在即将产生花原基的区域表达，随后在成熟再生花序的花原基中表 达。 由于W U S 和C L I l 3 基因的表达影响拟南芥植株中花序的发育，因此 对离体花序发育过程中该两个基因的表达模式进行了分析。研究结果显 示，在离体花序形成早期，首先检测到W U S 基因在愈伤组织内部的一群 细胞中表达，称之为组织中心。随后在组织中心上方表面1 3 层细胞中 检测到干细胞特征决定基因C L V 3 的表达。随着花序原基的继续发育，两 基因的表达均逐渐集中于花序分生组织

11、中。利用可诱导的反义基因表达策 略，抑制W U S 基因表达，离体再生花序形成受到抑制。研究结果表明组 织中心的细胞先于干细胞形成，W U S 基因在此过程中起重要作用。 花序的诱导需要生长素。在花序诱导过程中添加生长素极性运输抑制 剂，不仅破坏了生长素的极性分布，还抑制了W U S 基因的表达，最终不 能产生离体花序。说明生长素的极性运输为干细胞形成及离体花序发育所 激素调节拟南芥离体花序发育的研究 必须。 本研究结果表明，激素不仅诱导组织中心细胞及干细胞的形成，而且 启动花序特征基因的表达，最终决定花序原基及花原基的产生，进而发育 形成成熟的离体花序结构。 关键词：愈伤组织花序再生激素干细

12、胞拟南芥 2 山东农业大学硕士学位论文 A n a l y s i so fH o r m o n e - r e g u l a t e dR e g e n e r a t e d I n f l o r e s c e n c eD e v e l o p m e n ti nA r a b i d o p s i s A b s t r a c t V a r i o u ss i g n a l sc a nb ei n v o l v e di nt h et r a n s i t i o nf r o mv e g e t a t i v eg r o w t h t or e

13、 p r o d u c t i v eg r o w t hi np l a n t P l a n th o r m o n e sp l a yi m p o r t a n tr o l e si nt h i s p r o c e s s T os t u d yt h ed e v e l o p m e n t a lm e c h a n i s mo fh o r m o n e - r e g u l a t e d r e g e n e r a t e di n f l o r e s c e n c e ，w e e s t a b l i s h e dar e

14、g e n e r a t i o n s y s t e m o f A r a b i d o p s i si n f l o r e s c e n c ei n d u c e db yc y t o k i n i na n da u x i ni nv i t r o I nt h i s r e g e n e r a t i o ns y s t e m ，p i s t i lw a su s e da se x p l a n tt oi n d u c et h ef o r m a t i o no f c a l l u s ，a n dt h e nt h ec

15、a l l u sw a st r a n s f e r r e dt oa n o t h e rk i n d o fm e d i af o r i n f l o r e s c e n c ei n d u c t i o n n ef r e q u e n c yo fi n f l o r e s c e n c e r e g e n e r a t i o nw a s a b o u t 6 0 S e m i - q u a n t i t a t i v eR T - P C Ra n a l y s i sW a sp e r f o r m e dt od e

16、t e r m i n et h e e x p r e s s i o np a t t e r n so fg e n e si n v o l v e d i ni n f l o r e s c e n c ed e v e l o p m e n t 田k r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ee x p r e s s i o no fA P l ，A P 3 ，A G ，T F L l ，L F y ，W U Sa n d C L 阿W a si n d u c e da f t e rc a l l u sw a st r a n s f e r r e dt ot h em e d i af o ri n f l o r e s c e n c e i n d u c t i o n I nc o n t r a s t , t h ee x p r e s s i o no f A P 2a n dT F L 2W a