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OsMADS58转化拟南芥对其发育的调控研究

作　者: 王艳梅
导　师: 苍晶
学　校: 东北农业大学
专　业: 植物学
关键词: 花发育同源基因 ABC模型 AGAMOUS OsMADS58
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

ABC模型最早从经典模式植物拟南芥和金鱼草的花器官研究中提出,用来解释双子叶植物四轮花器官的分子调控机理,后又逐步完善为ABCDE模型。但单子叶植物的花器官与双子叶植物的进化关系仍未研究清楚,ABC模型是否适用于单子叶植物仍存在异议。拟南芥中调控花发育的同源异型基因大多数为MADS-box基因。AGAMOUS是一重要的MADS-box转录因子,其功能缺失突变体及超表达植株都会出现各轮花器官发育异位的表型。水稻OsMADS58是AGAMOUS的同源基因,至今仍未被克隆及进行系统的功能研究。为了研究OsMADS58是否具有AGAMOUS相似的功能,本实验构建了OsMADS58超表达载体并转化拟南芥。转基因植株的花器官出现了不同情况的变异,如花瓣变短变细,花瓣转变为雄蕊,花瓣和雄蕊缺失,萼片变成与心皮的嵌合器官等。依据变异程度的轻重将转基因植株分为三类表型,同时Real-time PCR检测三类植株的OsMADS58基因表达水平发现,其表达量的多少与花器官变异严重程度正相关,表明其表达对表型的作用具有剂量效应。除了花器官变异外,转基因植株的叶也发生内卷,莲座叶变小且数目减少,开花时间大大提早。RT-PCR检测发现,转基因植株的FLOWERING LOCUS C表达水平下降,而SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO 1的表达水平升高。由此推测OsMADS58可能直接或间接参与调控FLOWERING LOCUS C的途径。这些转基因植株的表型也AGAMOUS超表达植株的表型有所类似,由此认为OsMADS58在转基因拟南芥中发挥AGAMOUS类似的功能。这不但为研究OsMADS58在水稻中的功能提供了线索,而且为单子叶和双子叶的花发育调控基因的进化保守性提供了证据。

全文目录

摘要  8-9
英文摘要  9-10
1. 引言  10-20
  1.1 植物花发育的研究进展.  10-18
    1.1.1 花器官发育的调控模型  10-12
    1.1.2 植物MADS-box 基因  12-14
    1.1.3 水稻花发育的研究进展  14-18
    1.1.4 拟南芥成花途径的调控  18
  1.2 研究的目的及意义  18-20
2. 材料与方法  20-29
  2.1 实验材料  20
    2.1.1 植物材料  20
    2.1.2 菌种和质粒载体  20
    2.1.3 试剂与仪器  20
  2.2 实验方法  20-29
    2.2.1 序列分析及引物设计  20
    2.2.2 大肠杆菌感受态细胞制备、转化及鉴定  20-21
    2.2.3 农杆菌感受态细胞制备、转化及鉴定  21
    2.2.4 质粒DNA 的小量提取  21-22
    2.2.5 基因片段克隆及载体构建  22-24
    2.2.6 拟南芥的种植、转化及筛选  24-25
    2.2.7 转基因植株表型观察  25-26
    2.2.8 基因表达分析  26-29
3. 结果与分析  29-44
  3.1 基因及蛋白序列比对  29-32
  3.2 超表达载体的构建  32-34
    3.2.1 水稻OsMAD558 片段的扩增  32
    3.2.2 超表达载体的构建  32-34
  3.3 转基因植株的鉴定  34-35
  3.4 转基因植株表型分析  35-44
    3.4.1 花器官发育的异常  35-38
    3.4.2 OsMAD558 的表达量与表型关系  38-40
    3.4.3 开花时间的变化  40-41
    3.4.4 叶形态的变化  41-44
4. 讨论  44-46
  4.1 基因及蛋白序列比对  44
  4.2 超表达载体的构建  44
  4.3 转基因植株的鉴定  44
  4.4 转基因植株表型分析  44-46
5. 结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-51
攻读学位期间发表的学术论文  51

OsMADS58转化拟南芥对其发育的调控研究

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