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黄瓜单性结实相关基因的分离、表达及SSR标记分析

作　者: 王垒
导　师: 陈劲枫
学　校: 南京农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 黄瓜 单性结实 Aux/IAA ARF 表达 SSR
分类号: S642.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)蔬菜作物,起源于喜马拉雅山南麓的印度北部地区。目前在世界各地广为栽培,是世界十大蔬菜作物之一。单性结实性是黄瓜保护地专用新品种的目标性状之一,强单性结实品种对于在低温、弱光和无虫媒的设施栽培条件下,克服黄瓜“化瓜”、畸形瓜率较高的现象具有重要的作用；因此,加强对单性结实性的深入研究对保护地黄瓜遗传改良具有重要意义。生长素是引起黄瓜天然单性结实性的主要激素,其它植物生长调节剂起间接作用。生长素的转录调控受Aux/IAA蛋白和转录因子ARF(Auxin response factor)家族的影响,Aux/IAA能和ARFs形成杂合二聚体,在生长素的作用下,Aux/IAA被降解,从而调动生长素信号途径,启动果实发育。本研究利用最新公布的黄瓜基因组测序信息,利用模式植物拟南芥和水稻数据库信息,根据序列同源性、序列比对、结构域分析等生物信息学和系统发育学的方法分离、鉴定、分析了黄瓜中生长素信号传导途径中两大转录因子Aux/IAA和ARF家族。然后对Aux/IAA家族和ARF基因家族中某些成员在发育的黄瓜果实中进行了的表达分析,Aux/IAA家族基因Csa016715和ARF基因家族基因Csa019264、Csa010564 Csa012805在发育中的果实中都有较高水平表达。推测这几个基因可能对黄瓜果实的发育起促进作用。此外本研究还从基因组角度出发,在单性结实和非单性结实材料中筛选了386对伴随黄瓜基因组计划完成而开发的SSR标记,发现引物SSR22338在大多数F2单性结实群体中有特异条带,而在大多数非单性结实中不存在特异条带,因此该引物很可能与单性结实主效QTL连锁。

全文目录


摘要  7-8ABSTRACT  8-9缩略语表  9-10上篇 文献综述  10-17  第一章 植物单性结实及相关基因研究进展  11-17    1 单性结实的概念及其与激素间的关系  11-13      1.1 单性结实的概念  11      1.2 单性结实与生长素的关系  11-12      1.3 单性结实与细胞分裂素的关系  12      1.4 单性结实与赤霉素的关系  12      1.5 单性结实性与多胺的关系  12-13      1.6 单性结实性与脱落酸的关系  13      1.7 单性结实与不同激素间特定平衡的关系  13    2 生长素信号转导途径中转录因子Aux/IAA和ARF的研究进展  13-16    3 黄瓜单性结实分子标记的研究进展  16    4 SSR标记技术和集团分离分析法在遗传育种的应用  16-17下篇 研究报告  17-62  第二章 黄瓜Aux/IAA基因家族的生物信息学分析  18-26    摘要  18    ABSTRACT  18-19    1 材料与方法  19      1.1 Aux/IAA基因家族序列的收集  19      1.2 多序列联配序列分析即系统发育树的构建  19    2 结果与分析  19-23      2.1 黄瓜基因组中的Aux/IAA基因  19-21      2.2 黄瓜Aux/IAA家族的蛋白特征  21-22      2.3 黄瓜与拟南芥Aux/IAA基因家族进化分析  22-23    3 讨论与结论  23-26  第三章 黄瓜果实发育早期Aux/IAA家族部分成员的表达差异分析  26-36    摘要  26    ABSTRACT  26-27    1 材料与方法  27-29      1.1 植物材料  27      1.2 总RNA提取及反转录  27-28      1.3 Aux/IAA家族成员确认和PCR引物设计  28      1.4 PCR反应体系和扩增程序  28-29      1.5 PCR产物回收、阳性克隆筛选及测序  29    2 结果与分析  29-33      2.1 序列与进化树分析  29-32      2.2 cDNA克隆  32      2.3 RT-PCR验证  32-33    3 讨论  33-36  第四章 黄瓜ARF家族序列特征及其在果实发育早期的表达分析  36-50    摘要  36    ABSTRACT  36-37    1 材料与方法  37-39      1.1 植物材料  37-38      1.2 总RNA提取及反转录  38      1.3 黄瓜ARF基因家族的确认和PCR引物设计  38-39      1.4 PCR反应体系和扩增程序  39      1.5 PCR产物回收、阳性克隆筛选及测序  39    2 结果与分析  39-47      2.1 ARF家族序列分析  39-45      2.2 ARF家族进化树分析  45-46      2.3 cDNA克隆  46      2.4 RT-PCR验证  46-47    3 讨论  47-50  第五章 外源激素诱导黄瓜ARF和Aux/IAA基因家族成员在果实发育早期的表达分析  50-58    摘要  50    ABSTRACT  50-51    1 材料与方法  51-53      1.1 植物材料  51-52      1.2 总RNA提取及反转录  52      1.3 ARF和Aux/IAA家族成员基因确认和PCR引物设计  52-53      1.4 PCR反应体系和扩增程序  53    2 结果与分析  53-56      2.1 黄瓜ARF家族和Aux/IAA家族序列分析  53-54      2.2 黄瓜ARF和Aux/IAA基因家族成员在果实中的诱导表达分析  54-55      2.3 黄瓜ARF和Aux/IAA家族成员在茎叶中的表达分析  55-56    3 讨论  56-58  第六章 黄瓜单性结实性的SSR标记初析  58-62    摘要  58    ABSTRACT  58-59    1 材料与方法  59-60      1.1 植物材料和评价方法  59      1.2 DNA的提取和近等基因池的构建  59-60      1.3. SSR引物的筛选与反应体系  60    2 结果分析  60-61      2.1 DNA样品检测  60      2.2 SSR引物筛选  60-61    3 讨论  61-62全文结论  62-64本文创新点  64-66本文后续研究的一些设想  66-68参考文献  68-74攻读硕士学位期间以第一作者发表的学术论文  74-76致谢  76

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 瓜类 > 黄瓜
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