王玮[1]（2021）在《BvBZR1基因调控甜菜块根发育的功能分析》文中研究表明甜菜（Beta vulgaris L.）是以获取块根为栽培目的的经济作物,块根发育决定着甜菜的产量。油菜素内酯（brassimosteroids,BRs）作为一种植物激素,能够参与调控植物一系列根的生长发育过程。本研究利用石蜡切片技术分析了油菜素内酯对甜菜块根膨大的影响;利用生物信息学鉴定了油菜素内酯信号通路中的转录因子BZR家族基因,采用qPCR技术对其家族成员的表达模式进行分析;进一步克隆BvBZR1基因,将BvBZR1基因转化甜菜,探索其在甜菜块根发育过程中的功能;利用转录组测序、酵母单杂交等技术,对其调控机理进行初步分析,以期阐明BvBZR1基因在甜菜块根发育中的调控作用,丰富甜菜块根发育的分子基础理论。取得研究结果如下:1.形态结构特征分析表明,油菜素内酯通过促进甜菜块根各次生形成层环间薄壁细胞的伸长,从而使各形成层环间距增大,最终导致块根直径增大和重量增加。2.基于甜菜基因组数据鉴定得到6个BvBZR基因,进化树与保守性模体分析将BvBZR家族分为3个亚组;染色体定位分析显示,BvBZR家族基因在1号染色体上分布有2个,4、5、6和8号染色体各分布有1个。启动子作用元件分析表明,BvBZR家族所有成员的启动子均含有与块根发育相关的作用元件。基因表达特性分析显示BvBZR家族基因均与块根发育密切相关。BvBZR家族基因在甜菜块根、叶柄、叶片中均有表达,在叶片中表达量相对较高。3.过表达BvBZR1基因能够促进转基因甜菜根重和块根直径增大。4.BvBZR1转基因甜菜块根的转录组topGO分析显示,与野生型甜菜相比,差异基因多富集到“植物细胞壁”、“木葡聚糖代谢过程”等GO条目。KEGG富集分析发现差异基因显着富集在淀粉和蔗糖代谢、糖酵解等通路。酵母单杂交实验证明了BvBZR1可以直接结合在与细胞壁合成相关的BvXTH基因启动子区域的CACGTG序列以及BvCESA基因启动子区域的CATGTG序列,从而调控BvXTH和BvCESA基因的表达。5.过表达BvBZR1基因提高了转基因甜菜块根次生形成层环间薄壁细胞中与细胞壁合成相关的BvCESA6、BvXTH33基因的表达量及纤维素合酶（CESA）、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶（XTH）的活性,降低了BvCEL1基因的表达量及纤维素酶（CEL）活性,有利于甜菜块根直径增大,提高产量。同时,过表达BvBZR1基因促进了转基因甜菜块根次生形成层环上BvSPS基因的表达及蔗糖磷酸合成酶的活性,有利于提高甜菜块根中蔗糖含量。
王意程[2]（2021）在《油菜素内酯调控红肉苹果类黄酮合成的机理研究》文中指出类黄酮含量是水果和蔬菜中营养价值的重要性状指标,其直接决定了许多园艺作物的适销性。因此,选育栽培具有高类黄酮含量的园艺作物已逐渐成为植物研究的一个重要领域。新疆红肉苹果作为我国宝贵的野生果树种质资源,其果实中富含类黄酮和多酚等抗氧化物质,具有较高的观赏价值和丰富的医疗保健功能。本课题组于2016年率先构建了新疆红肉苹果与富士等栽培品种的杂交群体,主要围绕高类黄酮苹果红色发育机理展开研究。植物类黄酮的生物合成受包括光照,温度,糖,激素在内的多种外界因素的影响。在果树生产中,油菜素内酯（BR）作为一种新型的植物激素,它在调控果实成熟方面具有重要作用。然而,BR在调控果实着色以及类黄酮合成的分子机制尚不清楚。BRASSINAZOLE RESISTANT家族蛋白（BZR）是一类b HLH转录因子,其在BR信号调控植物响应中发挥着关键的作用。在拟南芥中,BZR蛋白包括BZR1、BZR2/BES1以及四个同源家族蛋白（BEH1、BEH2、BEH3与BEH4）。其中,BZR1与BZR2/BES1作为热点转录因子,先后对其在光形态建成、逆境胁迫与次生代谢等方面的功能进行了报道。然而,有关BEH转录因子的功能,尤其在调控类黄酮生物合成中的作用仍不清楚。为了进一步探讨BR信号以及BZR转录因子在苹果果实发育中的潜在调控机制,本研究以新疆红肉苹果杂交后代为试材,利用差异基因表达筛选,系统进化分析苹果中BZR转录因子,并对其功能及调控机理等方面展开深入探讨,主要结果如下:1.以着色程度不同的红肉苹果的c DNA作为模板,通过对苹果中BZR转录因子家族的9个成员进行荧光定量表达分析。q RT-PCR结果证明,MdBEH2.2的表达水平随类黄酮含量的增加而逐渐降低。因此,我们锁定候选基因MdBEH2.2,并进一步对其功能进行验证。2.将MdBEH2.2基因在红肉苹果幼苗中过表达,然后在含有BR生物合成抑制剂Brz的条件下培养。结果表明,过表达MdBEH2.2的苹果幼苗叶片红色褪去。与野生型相比,转基因MdBEH2.2株系中的类黄酮、花青苷与原花青素含量降低。与此相对应,q RT-PCR检测发现类黄酮合成结构基因（MdANR、MdFLS、MdLAR与MdANS）以及转录因子基因（MdMYB9与MdMYB11）的表达水平明显下调。此外,Brz处理后磷酸化形式的MdBEH2.2蛋白减少,过表达MdBEH2.2对苹果幼苗类黄酮合成的抑制作用减弱。因此,MdBEH2.2响应BR信号,并且负调控苹果类黄酮的合成。3.通过酵母单杂交、Ch IP试验验证了MdBEH2.2在体内能够特异性识别并结合下游结构基因MdFLS、MdLAR、MdMYB9与MdMYB11的启动子。进一步通过EMSA试验验证了MdBEH2.2可以分别绑定它们启动子上的BRRE元件与E-box元件。4.通过酵母双杂交实验、Pull down和双分子荧光互补试验在体内体外证明了MdBEH2.2均能够与MdMYB60相互作用。根据MdBEH2.2的蛋白结构分析,我们发现含有b HLH、Phospho与PEST基序的MdBEH2.2蛋白保守结构域是与MdMYB60相互作用的必要部分。5.将MdMYB60在红肉苹果愈伤组织中过表达,然后在含有Brz条件下培养转基因株系,结果表明与野生型愈伤组织相比,过表达MdMYB60的红肉苹果愈伤组织红色褪去。转基因株系中的类黄酮、花青苷与原花青素含量降低。与此相对应,q RT-PCR检测发现类黄酮合成结构基因（MdANR、MdFLS、MdLAR、MdUFGT与MdANS）的表达水平明显下调。此外,Brz处理后MdMYB60的蛋白丰度增加,过表达MdMYB60对苹果幼苗类黄酮合成的抑制作用减弱。因此,MdMYB60参与BR抑制红肉苹果类黄酮的生物合成。6.通过酵母双杂交实验和Pull down试验在体内体外证明了MdMYB60不能与Mdb HLH3与Mdb HLH33互作。利用酵母单杂交、Ch IP试验验证了MdMYB60在体内能够特异性识别并结合下游结构基因MdANS与MdANR的启动子。进一步通过EMSA试验验证了MdMYB60可以分别绑定它们启动子上MYB识别元件。7.因为MdBEH2.2和MdMYB60都可以独立充当上游类黄酮合成途径的调节器,我们进一步检查了这两者之间相互作用对下游基因转录的影响。EMSA试验证明了MdBEH2.2-MdMYB60复合体增强了MdBEH2.2与MdMYB60对下游靶基因启动子的结合能力。LUC荧光报告实验进一步验证了上述结果。随后,Co-IP试验证明了增强BR信号的传导增加了MdBEH2.2-MdMYB60复合体的稳定性。本研究表明了BR信号通过MdBEH2.2-MdMYB60调节模块抑制苹果类黄酮的生物合成。我们的发现为阐明BR信号调控园艺植物次生代谢提供了理论基础。
顾晓华[3]（2021）在《远红光通过激素信号调控番茄侧枝发育的机制研究》文中研究表明在农业生产的发展历程中,园艺作物的栽培由原先的露地栽培转向了设施栽培,可以通过各类环境调控影响园艺作物的生长发育,进而调控园艺作物的产量及品质。其中,光环境调控是最重要的环境调控手段。不同比例的红光/远红光可以调控园艺作物的分枝,进而改变其株型,影响最终的产量及品质。番茄（Solanum lycopersicum）作为我国栽培面积最大的设施蔬菜之一,有重要的经济价值,也是园艺作物研究中重要的模式植物之一,因此研究光环境调控对于番茄分枝的影响,以获得更多产量及更好品质的番茄理想株型具有十分重要的意义。生长素、细胞分裂素（Cytokinins,CKs）、独脚金内酯（Strigolactones,SLs）和油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）都是调控分枝的重要激素,在低比例红光/远红光（Low R/FR）的光质环境中,其会对调控分枝的相关内源激素产生显着影响,但在番茄中因远红光处理带来的各类激素的具体变化及互作调控机制尚不明确。本研究将番茄作为实验材料,以远红光处理为主要手段,明确了番茄生长素、细胞分裂素、独脚金内酯和油菜素内酯相关基因表达和含量的变化规律;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术及植物组织培养技术得到的独脚金内酯合成突变体ccd7和ccd8为实验材料,通过远红光处理、外源NAA处理、去顶处理、外源6-BA处理等手段,明确了远红光信号下生长素、独脚金内酯、细胞分裂素之间的互作关系;以油菜素内酯合成基因过表达DWF:OX为实验材料,以远红光处理为主要手段,并对野生型材料辅以外源蔗糖处理、去顶处理及外源6-BA处理明确了油菜素内酯在远红光信号调控番茄侧芽生长中的重要作用,主要研究结果如下:1.明确了远红光信号下番茄内源激素的变化规律。对番茄野生型材料Moneymaker进行远红光处理并与光敏色素B突变体phyb1b2进行比较,发现远红光信号极大抑制番茄的侧芽生长,且顶芽中生长素含量及合成基因FZY1表达显着提高,茎中独脚金内酯合成基因CCD7、CCD8、MAX1表达也明显上调,证明了远红光信号能显着提高番茄的顶端优势,促进了生长素和独脚金内酯的生物合成;同时,远红光信号显着下调了茎中细胞分裂素合成IPTs&LOGs及响应基因RRs的表达,含量也明显下降,表明了远红光信号抑制了番茄细胞分裂素的合成及响应;此外,远红光信号对于油菜素内酯的抑制也与细胞分裂素类似,茎中油菜素内酯合成基因CPD、DWARF4、DET2、CYP85A1均显着下调,其含量也明显下降,表明远红光信号抑制了番茄油菜素内酯的合成。2.明确了独脚金内酯合成基因的缺失并不能阻断远红光对顶端优势的增强作用。对独脚金内酯合成突变体ccd7和ccd8进行远红光处理,发现远红光处理后ccd7、ccd8突变体的侧芽生长均与野生型一样受到抑制,且顶芽中生长素含量及合成基因FZY1表达均上调,表明生长素信号的增强进而加强顶端优势是远红光抑制侧枝发育的重要原因;当用外源NAA处理ccd7和ccd8突变体时,发现与远红光处理相一致,其中细胞分裂素含量及合成基因IPT1、IPT2表达均明显下调,表明生长素可直接抑制细胞分裂素的合成,远红光信号可通过负调控细胞分裂素抑制番茄独脚金内酯缺失突变体的侧枝发生,独脚金内酯合成基因的缺失并不能阻断远红光对顶端优势的增强作用。3.明确了细胞分裂素是远红光下番茄侧枝活化生长的关键信号。对番茄进行远红光下去顶处理和外源蔗糖处理,发现两种处理都对侧芽生长具有促进作用,且茎中细胞分裂素均明显上调,表明细胞分裂素的下降可能是远红光信号抑制番茄侧枝生长的重要原因;对独脚金内酯合成突变体ccd7和ccd8进行远红光下外源6-BA处理,发现其原本受远红光抑制的侧芽恢复生长,且其侧芽生长的效应比野生型更加显着,进一步表明了细胞分裂素是远红光下番茄侧枝活化生长的关键信号。4.明确了油菜素内酯受抑制是远红光信号抑制番茄侧枝生长的重要原因。对番茄油菜素内酯过表达材料DWF:OX进行远红光处理,发现远红光并不能像抑制野生型一样抑制过表达材料的侧芽生长,表明油菜素内酯对于番茄侧枝生长具有重要作用,远红光信号极可能通过抑制油菜素内酯负调控番茄侧枝生长;对番茄进行远红光下去顶处理和外源蔗糖处理,发现其大部分内源油菜素内酯含量和合成基因表达相比远红光处理明显上调,进一步证明油菜素内酯受到抑制是远红光信号抑制番茄侧枝生长的重要原因;在远红光下对番茄独脚金内酯合成突变体进行外源6-BA处理,其油菜素内酯含量及合成基因表达与远红光处理相比明显上调,进一步证明细胞分裂素对于油菜素内酯的正向调节作用,表明远红光信号对细胞分裂素和油菜素内酯的抑制是造成侧枝生长减少的重要原因。
李素珍[4]（2020）在《紫薇分枝角度相关基因挖掘与功能鉴定》文中研究表明植物株型与农作物、园艺植物的产量等经济价值密切相关,株型改良越来越受到植物育种工作者的重视。针对木本观赏植物而言,植物株型包括直立型、垂枝型、曲枝型、匍匐型等,多样的株型呈现了自然之美。分枝角度作为一个重要的株型性状,对株型的形成具有较大的贡献。近年来关于分枝角度的研究日益增多,主要集中在水稻、玉米等禾本科植物,然而控制木本植物分枝角度形成的分子机制仍然未知。紫薇（Lagerstroemia indica）花期长、花色丰富、株型多样,被广泛应用于园林景观建设中。紫薇属植物分枝角度变化丰富,是研究木本植物分枝角度机制的理想材料。为了研究紫薇分枝角度性状形成的分子机制,本研究以L.fauriei（母本）和L.indica‘Creole’（父本）杂交所得的大分枝角度子代与母本回交构建的BC1群体为试验材料,开展性状表型分析、外源GA3处理、转录组测序和候选基因病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）等研究。主要结果如下:（1）将BC1群体中的174个子代按分枝角度从大到小排列,前10个子代的分枝角度平均值为66.95°,组成大分枝角度极端池,记作W型;最后10个子代的分枝角度平均值为12.51°,组成小分枝角度极端池,记作U型。两种株型紫薇植株的开张角度和株高均具有显着差异。在解剖结构上,W型紫薇的内皮层细胞和韧皮纤维缺失。W型紫薇扦插株系腋芽在刚萌发时,就呈现较大的分枝角度,当节间数目为6时,已完成枝条的弯曲生长,枝条逐渐以水平方向或正向重力方向生长,最终下垂生长;而U型紫薇在整个生长期都以负向重力方向生长。外源GA3处理可恢复W型紫薇新生枝条的负向重力性生长,但对于已发育成熟的原生枝条没有显着影响。说明紫薇分枝角度主要决定于腋芽的早期发育阶段。（2）转录组差异表达基因KEGG功能富集分析显示,淀粉和蔗糖代谢、昼夜节律、苯丙烷类生物合成、植物激素信号转导通路可能参与紫薇分枝角度的调控。加权基因共表达网络分析显示,激素相关的二萜类生物合成、油菜素类固醇生物合成、植物激素信号转导途径与紫薇分枝角度调控相关。此外,淀粉和蔗糖代谢、类黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢和苯丙烷类生物合成等途径也与分枝角度相关性强且被显着富集。（3）赤霉素负调控元件Lfi GRAS1在W型紫薇的茎尖和茎中都具有较高的转录水平,较U型紫薇显着上调表达。抑制Lfi GRAS1的表达可使W型植株新枝条的分枝角度减小,挽救或延迟新枝条的弯曲生长,表明Lfi GRAS1可调控紫薇分枝角度。在W型的腋芽、茎尖和茎中Lfi GA2ox的表达水平显着高于同组织的U型。抑制Lfi GA2ox的表达可促进W型紫薇侧芽的生长。Lfi DAD2在U型紫薇的腋芽和茎尖中高表达,抑制Lfi DAD2的表达水平可促进U型紫薇侧芽的生长。说明Lfi GA2ox和Lfi DAD2在控制分枝数量上具有重要作用。本研究通过分析影响紫薇分枝角度的关键因素,初步解析了调控紫薇分枝角度的关键基因,为定向培育株型优良的紫薇提供了候选基因与理论基础。
何卓航[5]（2020）在《阳春砂落果相关基因的转录组学分析》文中研究表明姜科植物阳春砂（Amomum villosum Lour.）的干燥成熟果实是中药材砂仁的来源之一,因其种子团中的挥发油成分具有良好的止泻、镇痛、解痉等药理作用,被广泛应用于胃肠道疾病的中医临床治疗中。作为一味名贵的中药材,阳春砂价值高、市场需求量大,但由于在幼果发育阶段存在严重的落果现象,阳春砂的单位面积产量长期处于极低的水平。应用有效的保果方法以降低落果率是提高阳春砂产量的可行途径,而获得保果方法的前提是要研究调控阳春砂果实脱落的内在因素。本课题组前期进行了阳春砂果实发育和落果规律的研究,根据研究结果,本文采集人工授粉后第6、9、12、17、19、21、24天的正常果果柄离区（ZC）,以及第16、17、19天的脱落果果柄离区（TL）为材料进行转录组测序。利用生物信息学方法,在表达谱中挖掘八种植物激素（生长素、乙烯、脱落酸、茉莉酸、细胞分裂素、水杨酸、油菜素甾醇）的生物合成和信号转导相关基因、植物细胞壁或细胞骨架合成及重构相关基因、钙结合蛋白基因以及转录因子;将这些基因和转录因子的表达量进行比较,分析它们在各正常果离区比较组（ZC vs ZC）、各落果离区比较组（TL vs TL）以及相同时期的正常果离区与落果离区比较组（ZC vs TL）中的表达趋势及表达差异情况;以期在转录水平上阐明离区中调控阳春砂果实脱落的分子基础。实验结果如下:（1）获得了数据量充足、质量可靠的转录组信息。转录组测序共得到 10.67 Gb Raw Reads、10.46 Gb Clean Reads,Q20 为 98.14%,Q30为93.41%。高通量数据经de novo组装后得到89,993个非冗余的Unigene,总长度为 115,706,046 nt,平均长度为 1285 bp,N50 为 2086 bp。将 Unigene比对到 NR、NT、Swissprot、KEGG、KOG、Pfam和GO等功能基因数据库中,被注释到任意数据库的Unigene有63,713个,总体注释率为70.80%。（2）分析了八种植物激素的生物合成及信号转导相关基因在不同时期的正常果离区和落果离区中的表达趋势以及表达差异。生长素合成相关基因amiE在正常果离区和落果离区中都随着时间推移持续下调表达;YUCCA的表达量在ZC6中表达量最高,随后下降,在ZC17和ZC19处升高后再次下降,而在落果离区中YUCCA表达变化不明显;在ZC vs ZC比较组中,ALDH（CL5948.Contig3）在ZC12处有表达高峰,其后下调表达,在落果离区中,ALDH先下调后上调;有3个ISS1/VAS1在ZC17处达到表达量高峰,其后下调表达,在各阶段的落果离区中,ISS1/VAS1的表达持续下降（Unigene38827）,或呈现先升高后降低的趋势（CL458.Contig2,CL458.Contig3）。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中amiE和YUCCA显着下调表达,ALDH和ISS1/VAS1显着上调表达。生长素信号转导相关基因AUX1在ZC12处有表达量的高峰,并且在ZC9或ZC19处明显下调;TIR1和ARF在正常果离区中总体上随着时间推移持续下调表达;在正常果离区中,A UX/IAA从ZC6至ZC12表达量持续下降,随后上调表达,表达量在ZC6或ZC24处达到最大。GH3在正常果离区中表达量较低,趋势不明显;SAUR在正常果离区中随着时间推移而上调表达;ILL在正常果离区中表达变化平缓,在ZC12或ZC19处明显上调;PIN1在ZC9处上调表达,PIN3则在ZC9处下调表达;上述基因在各时期落果离区内的变化不大。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中GH3,SAUR32,ILL6显着上调表达,AUX1、TIR1、AUX/IAA（IAA1,IAA4,IAA9,IAA10,IAA17,IAA21,IAA26,I4A30）、ARF、SAUR66、ILL1及PIN显着下调表达。乙烯生物合成关键酶基因ACO和ACS的表达量在正常果离区中变化不明显,在落果离区中,ACO先上调后下调;相比于同时期的正常果离区,在落果离区中ACO和ACS均大幅度显着上调表达。在正常果离区中,乙烯信号转导相关基因ETR2随时间略下调表达;SIMKK在ZC12处出现表达量的高峰,随后下调表达;EIN2表达变化波动,在ZC12和ZC21处明显上调;EBF大致呈持续下调的表达趋势;在落果离区中,上述基因的表达量在TL17中上调或者下调表达,而在TL16和TL19中差异不大。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中ETR2、ERF显着上调表达,SIMMK、EIN2、EBF显着下调表达。脱落酸生物合成或代谢相关基因NCED和CYP707A在正常果离区中大致呈下调的趋势,AOX和ABA2则相反;在落果离区中,NCED和CYP707A大致呈下调趋势,AOX和ABA2则是先上调后下调表达。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中NCED（Unigene26445）和ABA2显着上调表达,CYP707A显着下调表达。脱落酸信号转导相关基因PYR/PYL（CL3012.Contig3,Unigene11974）在正常果离区中表达变化幅度较大,其在ZC9处达到表达量高峰,随后迅速下调表达;PP2C在正常果离区中大致呈下调趋势;SnRK和ABF的变化趋势较为平缓;在落果离区中,上述基因在ZC17处上调或下调表达。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中PYR/PYL（PYL8,PYL4）、PP2C30、PP2C51、PP2C53、PP2C49、PP2C68、SnRK（SPAK1）显着上调表达,ABF（ABI5）显着下调表达。在正常果离区中,赤霉素生物合成相关基因KAO表达变化不明显;GA20ox则是持续下调表达;GA13ox和GA2ox都在ZC12处达到表达量的最大值,随后下调;在落果离区中,KAO先上调后下调表达,GA13ox、GA20ox及GA2ox的表达量变化平缓。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中KAO和GA2ox显着上调表达,GA13ox和GA20ox显着下调表达。赤霉素信号转导相关基因DELLA、PIF3和PIF4在正常果离区中大致呈下调趋势;GID1则是先上调后下调表达。在落果离区中,上述基因在各时期之间的变化不大。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中DELLA（SLR1,SLN1）、PIF3和PIF4显着下调表达。茉莉酸生物合成相关基因在正常果离区中的表达趋势各异,LOX（CL5556.Contig2）大致呈下调趋势;AOS变化平缓;AOC（CL11085.Contig2）的表达量波动变化,在ZC17和ZC24处明显上调。在各时期落果离区中,LOX变化趋势平缓;AOS（Unigene2857）持续下调表达;AOC持续下调表达（CL5435.Contig3）或先上调后下调（CL11085.Contig2）。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中AOS显着上调表达,LOX显着下调表达。在不同时期的正常果离区中,茉莉酸信号转导相关基因JAR1和MYC2在ZC9或ZC12处明显上调表达,随后下调;JAZ的表达量在ZC9处最小,在ZC6或ZC17处最大。在各时期的落果离区中,TL17是三者表达量变化的拐点。相比于同时期的正常果离区,JAR1在TL17中显着下调表达,MYC2在TL19中显着上调表达。细胞分裂素生物合成或代谢相关基因LOG和CKX在正常果离区中的表达趋势相似,它们在ZC12中明显上调,随后下调表达。在落果离区中,LOG和CKX5先上调后下调;CKX6则是先下调后上调。相比于同时期的正常果离区,CKX6和LOG在落果离区中显着上调表达。在正常果离区中,参与细胞分裂素信号转导的HK3和HK5表达量变化趋势相似,它们在ZC9或ZC12处上调表达,在ZC17下调表达;HK4的表达趋势与前两者相反,其先在ZC9处下调,随后持续上调表达。在落果离区中HK4表达量较低,趋势不明显,HK3和HK5则是先下调后上调表达。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中HK5显着上调表达,HK4显着下调表达。水杨酸信号转导相关基因NPR和TGA的在正常果离区中的表达量的峰值都出现在ZC12处;在落果离区中,NPR1和TGA1持续上调表达;NPR5持续下调表达;NPR2,TGA2.2及TGA4先下调后上调。在正常果离区中的表达极低PR-1却在TL17处达到表达量的峰值。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中NPR1、TGA1和PR-1均显着上调表达。油菜素内酯合成相关基因DET2和DWF4在正常果离区中大致呈下调趋势,而CPD在ZC12处明显上调表达;在各时期的落果离区中,DET2和DWF4先下调后上调,CPD则是持续上调表达。相比于同时期的正常果离区,在落果离区中DWF4和CPD显着上调表达,DET2显着下调表达。参与油菜素甾醇信号转导的基因中,BRI1,BIN2,BKI1和BZR1在正常果离区中的表达量变化较为平稳,它们在ZC12处有明显的上调表达;BSK1大致呈下调趋势（CL904.Contig4）或先上调后下调（CL9938.Contig1）;CDL1在ZC12处下调后又在ZC17或ZC19处上调表达;在各时期落果离区中,CDL1,BIN2和BZR1的表达量变化平稳;BRI1总体呈先下调后上调趋势;BKI1持续下调;BSK1总体呈上调趋势;相比于同时期的正常果离区,在落果离区中BRI1（Unigene32328）,BKI1,BIN2（Unigene4593）和 BZR1（CL8264.Contig3,CL9802.Contig2）显着上调表达,BRI1（CL2479.Contig1,CL2479.Contig4）,CDL1,BIN2（CL469.Contig3,CL5344.Contig2,CL5575.Contig1）和BZR1（Unigene29418）显着下调表达。（3）分析了参与细胞壁或细胞骨架合成与重构、钙信号转导的蛋白基因在落果过程中的表达差异。除编码β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、糖基转移酶IRX15、岩藻糖基转移酶和部分的多聚半乳糖醛酸酶的基因外,大部分参与细胞壁和细胞骨架合成或重构蛋白的基因在落果离区中显着下调表达:如内切葡聚糖酶基因EG10、EG24;果胶甲酯酶或果胶甲酯酶抑制因子基因PME-like、PME31、PPE8B-like、PPE12、PPE16、PPE34、PPE51;扩张蛋白基因EXP-A2、EXP-A4、EXP-A6、EXP-A7、EXP-Al0、EXP-A15、EXP-B16、EXP-B18;半乳糖基转移酶基因 GAUT、GAUT-like1、GA UT-like2、GAUTlike-3、GAUT4、GAUT7、GA UT8-like、GAUT12、GA UT13、GAUT15;纤维素合成酶基因CESA1、CESA5、CESA-like E6、CESA9;COBRA 蛋白基因COBRA-like1、COBRA-like4;木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因XTH5、XTH7、XTH8、XTH9、XTH28、XTH31-like、XTH32;β-半乳糖苷酶基因βGal2、βGal3、βGal5、βGal-like;木葡聚糖木糖基转移酶基因XXT1;糖基转移酶基因IRX9;1,4-β-甘露聚糖内切酶基因MAN2-like;UDP-阿拉伯吡喃葡萄糖突变酶基因UMA1;Formin类蛋白基因Formin-like1、Formin-like8。相比于正常果离区,钙或钙调素结合蛋白CaM（CL9295.Contig1）、CML14、CML18的表达量在落果离区中显着上调,而CaM（CL10915.Contig2）、CML27、CML7、CBL、CRK、CNX的表达量在落果离区中显着下调。（4）筛选了在落果离区中显着差异表达的转录因子。共筛选得到268个在正常果和落果离区比较组（ZC vs TL）中显着表达超过8倍的转录因子。发现含有 ABI3/VP1,ARF、bZIP、C2C2-GATA、GRAS、GRF、HB、LIM、MADS、mTERF、RWP-RK、TAZ、TCP、Tify 及 zf-HD 结构域的 TFs 在落果离区中下调表达,而属于Alfin-like和SRS家族的TFs在落果离区中上调表达。在共有差异表达的TFs中,多数的NAC和WRKY家族TFs在落果离区中上调表达;而属于 AP2-EREBP,bHLH,C2C2-Dof,C3H,MYB 及 SBP 家族的 TFs 则大多在落果离区中下调表达。上述转录因子的功能与激素和胁迫的响应以及衰老调控有关。基于以上分析结果,结合各基因的功能和文献资料,推测IAA、GA、CTK等生长促进类激素的含量在正常果离区水平较高,保证了细胞的正常生长和发育;而在落果离区中,ETH被大量合成,加快了组织细胞的衰老和凋亡,并且细胞壁和细胞骨架合成与重构相关基因的下调使得细胞壁黏度下降、延展受阻、组织脆性增加最终导致脱落;器官脱落后编码病程相关蛋白几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶的基因上调表达可能与保护层的形成有关。ABA、SA、BRs的生物合成或信号转导活动在落果时被增强,推测它们协同ETH促进脱落,或者提高植物抗性以应对脱落后可能发生的病原体侵染。Ca2+信号转导在落果离区中不活跃;转录因子可能主要通过协同激素的合成或信号转导、促进胁迫反应、调节局部组织的成熟或衰老来介导落果进程。本研究首次将转录组测序方法应用于阳春砂落果研究,筛选得到了大量的可能与果实脱落相关的、具有进一步研究价值的基因,为阳春砂落果机理的深入研究打下了坚实基础。
赵鹏程[6]（2020）在《植物激素在基于微藻的污水营养盐去除与化感抑藻中的作用机理研究》文中指出研究以水体富营养化控制为目标,研发水体富营养化源头和原位控制技术与机理。针对污水微藻处理除磷脱氮效能低、高氨氮胁迫,以及化感抑藻作用机理不明等问题。以微藻为研究对象,从植物激素角度,一方面,探究外源植物激素对污水厂尾水微藻深度除磷脱氮系统效能及对细胞光合和氮代谢系统活性的影响及作用机制;同时,探究外源植物激素对微藻在高氨氮胁迫下的抗逆作用及机理,利用分子生物学方法,考察高氨氮胁迫下,外源植物激素对微藻的光合活性、抗氧化能力、氮代谢活力和基因转录水平的影响;另一方面,探究萜类化合物对蓝藻细胞内源植物激素合成的影响;采用生物化学和分子生物学方法,从光合活性、氧化应激和抗氧化特性等角度,解析植物激素在天然萜类化合物抑藻过程中的响应机制。研究得出的主要结果如下:（1）10-5 M吲哚-3-乙酸（IAA）、10-7 M玉米素（ZT）和10-9 M油菜素内酯（Br）三种外源植物激素能显着促进微藻系统对污水厂尾水NO3--N、NH4+-N、TN和PO43--P的去除效能。IAA作用下,微藻对NH4+-N、NO3--N、TN和PO43--P的去除效率分别为75.9%、41.1%、43.6%和82.1%,较对照组分别增加了0.9、1.0、1.5和0.5倍;ZT作用下,微藻对NH4+-N、NO3--N、TN和PO43--P的去除效率分别为87.5%、39.4%、43.9%和85.7%,较对照组分别增加了1.2、0.9、1.5和0.5倍;Br作用下,微藻对NH4+-N、NO3--N、TN和PO43--P的去除效率分别为87.5%、46.6%、50.4%和84.5%,较对照组分别增加了1.2、1.3、1.8和0.5倍。（2）外源植物激素显着提升微藻光合活性和氮代谢活力。经10-5 M IAA、10-7 M ZT和10-9 M Br作用4 d后,微藻叶绿素含量相比对照组,分别提升77.2%、66.6%和85.6%;叶绿素荧光QY和Fv/Fm分别为对照组的1.09、1.13和1.16倍以及1.06、1.08和1.1倍;同时,微藻氮代谢关键酶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）的活性较对照组分别提升1.0、0.4、0.9倍和1.4、1.1、0.8倍;10-9 M Br作用4 d后,微藻光合作用相关基因rbc L和氮代谢相关基因GS的转录丰度分别提升46.1%和30.9%,表明植物激素通过调节基因和蛋白的表达,促进藻细胞的光合作用和氮代谢。（3）植物激素IAA、ZT和Br显着缓解高氨氮胁迫对微藻的抑制效应。IAA、ZT和Br可显着提升高氨氮胁迫(500 mg L-1 NH4+-N)下,微藻的生物质浓度、叶绿素含量、PSII光化学效率（增加Fv/Fm和Fv/Fo）,并缓解光抑制（显着降低DIo/RC和ABS/RC）。10-5 M IAA、10-9 M ZT和10-9 M Br作用1 d后,微藻生物量浓度较对照组分别增加了32.44%、33.32%和34.79%。IAA、ZT和Br作用7 d,微藻Chl a含量分别提升20%、25.83%和30.83%;叶绿素荧光Fv/Fm分别较对照组提升16%、19.68%、19.75%;Fv/Fo分别较对照组提升19%、26.64%、24.41%。同时,高氨氮胁迫下,Br作用4 d,微藻rbc L基因转录丰度较对照组显着提升10.95倍。（4）植物激素IAA、ZT、Br显着降低高氨氮胁迫下,微藻MDA含量,并提升其抗氧化酶CAT的活性。10-5 M IAA、10-9 M ZT和10-9 M Br作用后,与对照组相比,MDA含量分别下降20.4%、22.37%和20.8%;CAT活性分别提升53.69%、56.92%和117.3%,表明外源植物激素可消除过量产生的ROS,减轻藻细胞膜的脂质氧化,激活体内的抗氧化系统。（5）植物激素缓解高氨氮胁迫对微藻氮代谢酶活性和基因转录的抑制作用。高氨氮胁迫下,IAA、ZT和Br作用4 d,细胞GS活性较对照组分别增加2.6倍、3.62倍和6.72倍;此外,经Br处理后,细胞GS基因转录丰度较对照组提高1.64倍,表明植物激素有效缓解高氨氮胁迫对GS的毒性作用,恢复微藻氮代谢活性。（6）植物激素参与调控萜类化合物的抑藻效应。萜类化合物单体萜品油烯（TER）和丁香油酚（EUG）显着抑制铜绿微囊藻的生长,显着改变其光合活性、细胞结构、胞外有机物（EOM）以及膜蛋白基因表达等生理特性。同时,TER和EUG还能显着促进其内源植物激素IAA、Br、ZT、SA和JA水平的升高。当暴露于1.47 m M TER 4 d后,铜绿微囊藻中内源IAA、Br、ZT、SA和JA的含量分别增加0.98倍、0.21倍、0.8倍、2.08倍和1.47倍;当暴露于0.16 m M EUG 4 d后,铜绿微囊藻中内源IAA、Br、ZT、SA和JA的含量分别增加了0.33倍、0.07倍、0.43倍、2.32倍和1.0倍。植物激素（IAA、ZT、Br、SA、JA）抑制剂作用于铜绿微囊藻后,TER和EUG对细胞的抑制作用增强。并且,植物激素抑制剂显着提高MDA含量,并抑制SOD活性。外源IAA、Br、ZT、SA和JA可显着减小TER和EUG对细胞的抑制作用,进一步说明,TER和EUG的抑藻过程触发植物激素引发的铜绿微囊藻信号转导级联反应,诱导非生物胁迫耐受性。（7）萜类化合物的抑藻作用与信号分子一氧化氮（NO）具有相关性,TER和EUG可以显着促进铜绿微囊藻NO的合成。TER和EUG分别处理铜绿微囊藻4 d后,细胞NO浓度与对照组相比,显着提高9.12倍和3.04倍。研究发现,外源NO作用于铜绿微囊藻4 d后,Fv/Fm和Fv/Fo相较TER处理组分别减少57.72%和56.1%、MDA含量相较TER和EUG处理组增加46.88%和26.86%、SOD活性相较TER和EUG处理组降低18.86%和25.85%;NO清除剂作用于铜绿微囊藻后可部分缓解TER和EUG的抑制作用,表明萜类化合物抑藻作用受到NO的调控。
许文骐[7]（2020）在《拟南芥MAPRs和Pollen Ole e 1在ER胁迫中的功能研究》文中提出逆境条件下植物细胞稳态维持对植物生存非常关键,内质网的稳态很容易受环境变化影响,造成内质网胁迫（Endoplasmic reticulum stress,ER stress）,细胞会启动未折叠蛋白反应（Unfolded protein response,UPR）以缓解胁迫造成的伤害。目前人们对植物中调节ER胁迫抗性的关键因子还了解不多,对ER胁迫响应调控与激素信号以及环境信号之间的关系也知之甚少。本实验室发现在拟南芥中,高尔基体抗凋亡蛋白GAAPs（Golgi anti-apoptotic protein）抗ER胁迫诱导的细胞死亡且是 UPR 途径的负调控因子。MAPR3（Membrane-associatedprogesterone receptor3）和 POLE1（Pollen Olee 1）是实验室获得的 GAAPs 互作因子,MAPR3与GAAPs互作抗ER胁迫,有报道MAPR3的同源蛋白MAPR5是油菜素内酯信号通路的负调控因子。为了进一步明确MAPR3与GAAPs互作对BR信号通路的影响,探究MAPR3与GAAPs的互作对ER胁迫的抗性调控与其在BR信号途径发挥功能之间的联系,以及ER胁迫抗性调控与光、暗信号的关系、POLEs在ER胁迫抗性中的功能,本文主要以MAPRs、POLEs的单突变体及MAPR3与GAAPs和BRI1的双突变体和多突变体为材料,分析了拟南芥MAPRs及MAPR3与GAAPs在BR信号通路和ER胁迫中的功能和调控机制,同时对POLEs在ER胁迫下的功能和调控机制进行了初步探究。主要研究结果如下:1、通过突变体表型和对外源BR、抑制剂敏感性分析发现,MAPR3突变可部分恢复BRI受体突变植株的生长缺陷表型;结合下胚轴伸长生长受外源eBL促进性分析结果表明,MAPR3与GAAP3协同负调控BR信号通路,GAAP1、GAAP2和GAAP4则起正调控作用,与MAPR3功能拮抗。2、通过突变体对高温和外源生长素敏感性分析发现,MAPR3突变增强高温对下胚轴伸长的促进作用,也增强下胚轴伸长生长对外源IAA的敏感性,不过MAPR3突变株系根系生长则对IAA的敏感性降低,说明MAPR3参与负调控植株地上部分的IAA敏感性,正调控根系中对IAA的响应;GAAP2在下胚轴中与MAPR3功能拮抗,对IAA感知起正调控作用,在根系中两者协同促进对IAA的感知;对突变体的向重力性分析结果也表明MAPR3参与调控BR和IAA信号响应。通过荧光定位分析发现,MAPR3定位于内质网、细胞质等内膜系统和胞内小体中。3、光暗条件下植株对ER胁迫敏感性分析结果表明,相比光照条件,黑暗条件下植物对ER胁迫的抗性提高;GAAP1-GAAP3、MAPR3正调控ER胁迫的抗性功能依赖于光信号,MAPR3在光下的功能也依赖于BRI1或受后者拮抗;在黑暗条件下GAAP1-GAAP3、GAAP1与MAPR3互作协同负调控植株ER胁迫抗性;而BRI1主要在暗中起负调控抗ER胁迫作用。在ROS的诱导产生方面,BRI1仅在光照条件下起抑制作用,在黑暗条件下作用不明显;光照条件下MAPR3与BRI1作用相同,对抑制ROS的产生,而黑暗条件下MAPR3对ROS产生的增强作用会受BRI1的拮抗。4、qRT-PCR分析不同光照条件下生物钟相关基因和UPR通路相关基因的表达水平发现,MAPR3和GAAP1突变后生物钟相关基因的表达水平和表达模式在不同光照条件下发生改变,且MAPR3和GAAPs中Bip3和bZip60s的表达水平受生物钟影响。5、形态学结合细胞学分析ER胁迫处理后的膜透性和ROS的水平,结果表明,POLE1和POLE2可抑制ER胁迫诱导的细胞损伤。综上所述,MAPR3作为GAAPs的互作因子在BR通路中起负调控作用,而GAAPs则起正调控作用,两种蛋白因子还参与对生长素的感知,且在地上和地下部分的调控作用不同,同时在对ER胁迫的抗性调控中发挥功能,其与GAAPs互作对植物ER胁迫抗性受到BR通路和生物钟通路的影响。GAAPs的另一互作因子POLE1及其同源蛋白POLE2,在抗ER胁迫中起正调控作用。进一步研究MAPRs、POLEs与GAAPs互作参与ER胁迫的调控的具体机制及其与植物激素通路的联系,有助于人们更全面地认知植物对非生物胁迫的响应及植物激素与植物抗逆性的关系,为提高植物尤其是农作物在逆境环境下的存活率提供依据。
崔苗苗[8]（2020）在《紫花苜蓿油菜素内酯合成酶基因DWF4的克隆和功能解析》文中进行了进一步梳理紫花苜蓿（Medicago sativa L.）因其饲料产量高、营养好而被称为“牧草之王”。在中国紫花苜蓿多种植在没有灌溉条件的瘠薄地和盐碱地,其产量并不能满足我国的需求,需要大量进口,严重制约了中国苜蓿的产业化发展。因此,研究如何提高我国紫花苜蓿产量和抗逆性具有重要意义。油菜素内酯（brassionsterind,BR）是一种甾醇类激素,在调控植物生长发育和抗逆性方面起着重要的作用。DWF4基因在BR的生物合成中编码C-22羟化酶,它是BR生物合成和内源性BR水平反馈调控的关键。在拟南芥中DWF4基因的功能已被研究,但是其在紫花苜蓿中的功能尚不明确。1.本试验利用同源克隆的方法分离得到紫花苜蓿油菜素内酯合成限速酶基因MsDWF4,其CDS全长1470 bp,编码489个氨基酸。MsDWF4为不稳定的跨膜亲水蛋白,属于P450超家族成员,并且含有67个激酶磷酸化位点。系统进化树分析表明紫花苜蓿MsDWF4与蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）DWF4的亲缘关系最近,与禾本科的亲缘关系最远。2.组织特异性表达分析表明,MsDWF4在根尖中表达量最高,花和叶中次之。说明BR的生物合成可能在根中更活跃。利用qRT-PCR技术分析MsDWF4在多种逆境和激素下的表达,发现高盐(150 mmol·L-1 NaCl)、高温（35℃）、低温（4℃）和干旱（15%PEG）胁迫均可不同程度的诱导MsDWF4的表达,说明MsDWF4很可能参与了这些逆境胁迫的响应。此外,1μmol·L-1 BR、0.1μmol·L-1 JA、0.1 mmol·L-1 MeJA和1 mmol·L-1 SA不同程度的抑制MsDWF4的表达,而1μmol·L-1 IAA和1 mmol·L-1 ABA则诱导MsDWF4的表达,在1 mmol·L-1 GA3处理下,MsDWF4在地上部的表达先被诱导后被抑制,而在根中的表达则始终被抑制,以上结果说明在植物的生长发育中,MsDWF4很可能受到BR、JA、MeJA、SA、IAA、ABA和GA3激素的调控。3.转基因紫花苜蓿的表型观测和耐盐性分析:构建了MsDWF4的过表达载体转化紫花苜蓿中苜1号（Medicago sativa cv.Zhongmu No.1）,超表达MsDWF4基因的转基因紫花苜蓿较对照组的生长高度,分枝数和地上生物量分别增加0.4、1.14和2.15倍。200 mmol·L-1 NaCl处理下,转MsDWF4基因紫花苜蓿的MsDWF4表达水平、抗氧化酶（（catalase,CAT）、（peroxidase,POD）和（superoxide dismutase,SOD））的活性显着高于对照组,表明超表达MsDWF4基因能够明显提高紫花苜蓿的生长发育和耐盐性。4.转基因拟南芥的表型观测和耐盐性分析:构建了MsDWF4的过表达载体利用花序侵染法转化Col型拟南芥,与对照组相比,超表达MsDWF4基因的转基因拟南芥根长增长0.51倍,叶片数量增多0.08倍,叶柄增长0.23倍,叶片窄细卷曲且抽薹提前且黑暗条件下下胚轴长度明显增加。100 mmol·L-1 NaCl处理下,转基因拟南芥的发芽率以及根长都显着高于对照组。说明MsDWF4除参与调控植物的开花时间和根的伸长外还参与调控了盐胁迫下植物种子的萌发。
李凤丽[9]（2020）在《光信号和BR调控花生荚果发育的作用机理研究》文中指出花生（Arachis hypogaea L.）是一种双子叶植物纲的豆科植物,富含蛋白质和油脂,是我国重要的油料作物和经济作物,具有较高的利用价值。花生具有地上开花、地下结果的特性,光信号对花生荚果发育起着重要的调控作用。光敏色素phyA和phyB是光信号的受体,拟南芥中的研究表明,光活化的phyB能够直接与BES1互作从而调控下胚轴伸长。BES1是油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）信号转导的关键转录因子,BR作为类固醇类植物激素调节植物生长、胚胎发育等过程。但是光信号和BR是否协同调控花生荚果发育过程还不清楚。本实验室在前期研究基础上获得了 phyARNAi多个转基因株系并发现这些株系均出现地上结果现象,通过对荚果不同发育时期激素含量的测定和phyARNAi株系地上果针表达谱分析,我们推测BR是参与调控花生荚果膨大的关键激素。在此基础上,对AhBES1进行了克隆、表达及转基因功能研究,以及AhBES1与AhphyA和AhphyB的互作研究,从而初步解析了光信号和BR调控花生荚果发育的作用机理。本实验主要研究结果如下:1.不同发育时期花生果针激素含量测定:果针入土后的膨大过程中,IAA的含量变化是保持下降趋势;在果针入土后,BRs中的6-脱氧油菜素甾酮含量下降,入土 6 d果针膨大时含量最低,随着果针膨大,含量又上升;在入土 4 d-6 d果针膨大前ABA含量升高,随着果针的膨大,ABA含量又下降;GA1、GA3、GA8的含量变化相对一致,入土 6 d后含量显着升高,这些结果表明BR和GA可能对荚果膨大起促进作用。2.数字基因表达谱分析:在LH14和phyARNAi的花生果针中,生长素、GA、ABA、乙烯、BR相关基因的表达发生了变化。与LH14相比,phyARNAi中筛选到与植物激素相关的表达差异显着的基因,其中包括26个与生长素相关的基因,13个与赤霉素相关的基因,18个与乙烯相关的基因以及15个与BR相关的基因。在BR相关的表达差异显着的基因中,protein brassinosteroid insensitive 1、brassinosteroid insensitive 1-associated receptor kinase 1、interleukin-1 receptor-associated kinase 4共4个基因表达下调,其他11个基因均表达上调,包括与 BR 合成相关的基因 brassinosteroid-6-oxidase 1 和 3-epi-6-deoxocathasterone 23-monooxygenase,编码BR信号转导途径中的关键受体蛋白BRI1和BAK1相关的基因 protein brassinosteroid insensitive 1、brassinosteroid insensitive 1-associated receptor kinase 1以及BR重要的转录因子BZR1/BES1相关的基因brassinosteroid insensitive 1-associated、BES1/BZR1 homolog protein 2 等。这些基因表达水平的显着差异表明,在激素调控花生荚果膨大的过程中,BR可能是参与调控花生荚果膨大的关键激素。3.AhBES1基因克隆及功能分析:在栽培花生LH14中克隆到AhBES1 948 bp的全长CDS序列,编码315 aa。通过构建AhBES1基因的过量表达载体转化拟南芥、构建AhBES1基因干扰表达载体转化花生以及利用CRISPR技术编辑AhBES1基因获得Ahbes1突变体来验证AhBES1基因的功能。4.BR与光信号的互作反应:通过构建AhphyA、AhBES1的重组质粒,利用酵母双杂交技术探究其互作关系。结果表明AhBES1与AhphyA-N不存在相互作用,但还需要进一步验证AhBES1与AhphyA-C、AhphyA的互作反应。
张桂兰[10]（2020）在《油菜素内酯调控茄子果实发育和花色苷积累的分子机理研究》文中研究说明油菜素内酯（brassinosteroid,BR）作为重要的天然甾体类植物激素,在植物的生长发育、以及抗逆的各个过程中都具有重要的生理作用。并且具有微量、高效、无毒等特点,也因此在农业中用于改良植物的相关性状具有很高的潜力作用。然而,有关BR在影响果实发育和着色方面的分子机制目前还不清晰。本研究中,以光依赖型紫茄“三月茄”为实验材料,通过异源超表达Gh PAG1基因,获得BR缺失型转基因茄子植株。Gh PAG1与P450单加氧酶CYP734A1/BUS1高度同源。从转录水平和代谢水平阐明BR调控果实发育和花色苷积累的分子机理。主要研究结果如下:1)通过农杆菌介导的遗传转化,获得内源BR缺失性转基因植株。与野生型相比,BR缺失导致植株矮小、叶片皱缩卷曲、且深绿色、叶倾斜角减小、顶端优势降低、坐果率低、果实发育迟缓,并且整个植株生长周期被延缓推迟。除此之外,果皮着色减少、叶绿素含量增加,绿原酸含量增加。2)通过外源喷施BR,对BR缺失性植株进行表型恢复。分别喷施浓度为200 n M和700 n M的BR后,转基因植株的株高和叶片夹角逐渐增高并接近WT。3)通过分析RNA-seq数据发现,在内源油菜素内酯积累不足的情况下,共检测到459个差异基因。GO功能富集根据功能分为生物学过程、细胞组件以及分子功能三大类,并进一步划分为21个功能组。KEGG富集通路分析发现植物激素信号转导、黄酮类生物合成、油菜素内酯生物合成以及植物病原菌互作等通路发生显着性富集。与野生型果实相比,BR生物合成基因显着上调而信号转导基因显着下调,与IAA、ABA、JA和SA信号转导相关基因表达水平整体呈现下调趋势。另外,在植物防御反应和花色苷生物合成途径中相关基因的表达水平也发生显着性下调。这些结果从m RNA水平解释了BR调控果实发育和花色苷积累的可能机理。4)通过三重四级杆质谱的多反应检测模式分析发现,生长素,茉莉酸、茉莉酸甲酯、水杨酸含量都发生下降,其中变化最为显着的是茉莉酸,其次为生长素。5)通过使用UHPLC-Q-Orbitrap-MS技术对转基因和野生型果皮进行代谢物检测,共检测到214种差异代谢物,被分为29大类。接着对样本进行主成分分析,共获得两个主成分,能够解释55.4%的数据模型。在对差异代谢物统计分析后,发现氨基酸及其衍生物种类最多,共有36种。其次为黄酮类化合物31种。与野生型相比,转基因果皮中的黄酮类化合物大多呈现下调趋势。综上所述,油菜素内酯的缺失导致多种植物内源激素出现平衡重置从而影响植株生长发育以及果实发育。另外,BR主要通过影响茉莉酸信号转导对花色苷生物合成进行调节,最终影响花色苷积累。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语表 |
| 1 引言 |
| 1.1 油菜素内酯概述 |
| 1.1.1 油菜素内酯的发现 |
| 1.1.2 油菜素内酯信号通路 |
| 1.1.3 油菜素内酯对植物根发育的研究进展 |
| 1.2 BZR转录因子家族 |
| 1.2.1 BZR转录因子家族的分类 |
| 1.2.2 BZR转录因子家族的作用机制 |
| 1.2.3 BZR转录因子的生物学功能 |
| 1.3 甜菜的研究进展 |
| 1.3.1 甜菜块根发育的生理生化研究进展 |
| 1.3.2 甜菜块根发育的解剖学进展 |
| 1.3.3 甜菜块根发育的分子生物学进展 |
| 1.4 研究内容及目的意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目的意义 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 外源BR对甜菜块根发育和BvBZR1 基因表达量的影响 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料和激素 |
| 2.1.2 试剂 |
| 2.1.3 实验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 油菜素内酯促进甜菜块根直径增大 |
| 2.2.2 油菜素内酯促进甜菜块根形成层环距增大 |
| 2.2.3 油菜素内酯使甜菜块根薄壁细胞面积增大 |
| 2.2.4 油菜素内酯促进木质部的发育 |
| 2.2.5 油菜素内酯对BvBZR1 基因表达量的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 3 甜菜BZR家族基因的鉴定及表达模式分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 菌株 |
| 3.1.3 质粒 |
| 3.1.4 实验药品及仪器 |
| 3.1.5 实验方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 BvBZR家族成员的鉴定 |
| 3.2.2 BvBZR转录因子保守性模体和系统进化分析 |
| 3.2.3 BvBZR基因的染色体定位和基因结构 |
| 3.2.4 BvBZR基因顺式作用原件与块根发育调控因子 |
| 3.2.5 BvBZR基因在甜菜块根发育过程中的表达特性 |
| 3.2.6 BvBZR基因在甜菜不同器官中的表达特异性 |
| 3.2.7 BvBZR基因对外源激素的响应 |
| 3.2.8 Bv1＿fxre和 Bv6＿nyuw的亚细胞定位 |
| 3.3 讨论 |
| 4 甜菜BvBZR1 的功能分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验药品及仪器 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 BvBZR1(Bv1＿fxre)基因过表达载体构建 |
| 4.2.2 BvBZR1(Bv1＿fxre)序列分析 |
| 4.2.3 BvBZR1 基因在甜菜中的功能分析 |
| 4.3 讨论 |
| 5 讨论 |
| 6 结论与创新性 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新性 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 类黄酮研究进展 |
| 1.1.1 类黄酮的合成途径 |
| 1.1.2 类黄酮合成的结构基因 |
| 1.1.3 调控类黄酮合成的转录因子 |
| 1.1.4 影响类黄酮合成的因素 |
| 1.2 BR的研究进展 |
| 1.2.1 BR的信号通路 |
| 1.2.2 BR信号通路的关键元件 |
| 1.2.3 BZR蛋白质的磷酸化 |
| 1.3 BR影响植物发育的研究进展 |
| 1.3.1 BR影响植物光形态建成 |
| 1.3.2 BR影响植物细胞的伸长与分裂 |
| 1.3.3 BR影响植物的果实品质 |
| 1.3.4 BR影响植物的产量 |
| 1.3.5 BR影响植物的非生物胁迫的抗逆性 |
| 1.3.6 BR与其他激素的相互作用 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株和质粒 |
| 2.1.3 载体 |
| 2.1.4 酶及生化试剂 |
| 2.1.5 引物 |
| 2.1.6 培养基配方 |
| 2.1.7 抗生素配方 |
| 2.1.8 溶液和缓冲液配方 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 植物总RNA的提取 |
| 2.2.2 cDNA第一条链的合成 |
| 2.2.3 荧光定量试验 |
| 2.2.4 基因的克隆 |
| 2.2.5 胶回收 |
| 2.2.6 连接克隆载体 |
| 2.2.7 大肠杆菌感受态(DH5α)的转化 |
| 2.2.8 菌落PCR测序 |
| 2.2.9 提取质粒 |
| 2.2.10 载体和质粒双酶切 |
| 2.2.11 连接载体 |
| 2.2.12 农杆菌感受态的转化 |
| 2.2.13 植物材料的遗传转化 |
| 2.2.13.1 苹果组培苗 |
| 2.2.13.2 苹果愈伤组织 |
| 2.2.14 酵母双杂实验 |
| 2.2.14.1 活化酵母 |
| 2.2.14.2 活化酵母 |
| 2.2.14.3 酵母转化 |
| 2.2.15 酵母单杂交试验 |
| 2.2.16 原核诱导蛋白 |
| 2.2.17 聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳和考马斯亮蓝染色 |
| 2.2.18 纯化蛋白 |
| 2.2.19 Pull-down |
| 2.2.20 蛋白体外降解 |
| 2.2.21 Western检测 |
| 2.2.21.1 电泳 |
| 2.2.21.2 转膜 |
| 2.2.21.3 封闭 |
| 2.2.22 染色质免疫共沉淀实验 |
| 2.2.23 蛋白凝胶迁移实验(EMSA) |
| 2.2.24 花青苷的提取及含量测定 |
| 2.2.25 原花青素染色 |
| 2.2.26 原花青素提取及含量测定 |
| 2.2.27 总黄酮含量测定 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 BR处理对红肉苹果幼苗与愈伤组织类黄酮合成途径的影响 |
| 3.1.1 BR处理红肉苹果愈伤组织与幼苗的类黄酮含量分析 |
| 3.1.2 BR抑制类黄酮合成相关基因的表达 |
| 3.2 红肉苹果BR响应因子MdBZRs的进化分析以及差异表达 |
| 3.2.1 红肉苹果中MdBZRs的进化分析 |
| 3.2.2 BZR转录基因在红肉苹果中的表达 |
| 3.3 MdBEH2.2 参与BR信号调控类黄酮的生物合成 |
| 3.3.1 过表达MdBEH2.2 抑制红肉苹果幼苗类黄酮的累积 |
| 3.3.2 过表达MdBEH2.2 抑制类黄酮生物合成相关基因的转录 |
| 3.3.3 MdBEH2.2 绑定MdFLS、 MdLAR、 MdMYB9与MdMYB11 的启动子 |
| 3.3.3.1 酵母单杂交验证MdBEH2.2 绑定下游基因的启动子 |
| 3.3.3.2 染色质免疫共沉淀验证MdBEH2.2 绑定下游基因的启动子 |
| 3.3.3.3 凝胶迁移验证MdBEH2.2 绑定下游基因的启动子 |
| 3.3.4 MdBEH2.2与MdMYB60 相互作用 |
| 3.3.4.1 酵母双杂交验证MdBEH2.2与MdMYB60 相互作用 |
| 3.3.4.2 Pull down验证MdBEH2.2与MdMYB60 相互作用 |
| 3.3.4.3 双分子荧光互补验证MdBEH2.2与MdMYB60 相互作用 |
| 3.4 MdMYB60 参与BR信号调控类黄酮的生物合成 |
| 3.4.1 MdMYB60 基因的转录不受BR信号调控 |
| 3.4.2 施加BR促进MdMYB60 蛋白丰度的累积 |
| 3.4.3 过表达MdMYB60 抑制类黄酮的生物合成 |
| 3.4.4 过表达MdMYB60 抑制类黄酮生物合成相关基因的转录 |
| 3.4.5 MdMYB60 不能与Mdb HLH3/33 相互作用 |
| 3.4.5.1 酵母双杂交证明MdMYB60 不能与Mdb HLH3/33 相互作用 |
| 3.4.5.2 Pull down证明MdMYB60 不能与Mdb HLH3/33 相互作用 |
| 3.4.6 MdMYB60 绑定MdANS与 MdANR的启动子 |
| 3.4.6.1 酵母单杂交验证MdMYB60 绑定下游基因的启动子 |
| 3.4.6.2 染色质免疫共沉淀验证MdMYB60 绑定下游基因的启动子 |
| 3.4.6.3 凝胶迁移验证MdMYB60 绑定下游基因的启动子 |
| 3.5 MdMYB60-MdBEH2.2 复合体影响下游基因的转录 |
| 3.5.1 MdMYB60与MdBEH2.2 的相互作用促进对下游基因启动子的结合 |
| 3.5.2 MdMYB60与MdBEH2.2 的相互作用抑制下游基因的转录活性 |
| 3.5.3 MdMYB60-MdBEH2.2 复合体的形成受BR的影响 |
| 4 讨论 |
| 4.1 BR处理对红肉苹果类黄酮合成的作用 |
| 4.2 MdBEH2.2 参与BR抑制类黄酮的合成 |
| 4.3 MdMYB60 参与BR抑制类黄酮的合成 |
| 4.4 MdMYB60-MdBEH2.2 复合体的形成受BR信号的影响 |
| 4.5 BR信号通过MdBEH2.2-MdMYB60 复合体调控类黄酮合成模式图 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 附录 |
| 8 致谢 |
| 9 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 引言 |
| 1.1 高等植物分枝的形成与生长 |
| 1.1.1 侧芽的形成过程 |
| 1.1.2 侧芽的活化过程 |
| 1.1.3 分枝的形成与生长过程 |
| 1.2 侧芽萌发的激素调控 |
| 1.2.1 生长素 |
| 1.2.2 细胞分裂素 |
| 1.2.3 独脚金内酯 |
| 1.2.4 油菜素内酯 |
| 1.3 侧芽萌发的营养调控 |
| 1.3.1 营养竞争学说 |
| 1.3.2 糖信号 |
| 1.3.3 矿质营养 |
| 1.4 侧芽萌发的光环境调控 |
| 1.4.1 光信号通路 |
| 1.4.2 光对TB1/BRC1的影响 |
| 1.4.3 光对生长素的影响 |
| 1.4.4 光对脱落酸(ABA)的影响 |
| 1.4.5 光与独脚金内酯(SL)信号通路的交联 |
| 1.5 本文研究的目的和意义 |
| 2 远红光处理下番茄传统激素信号的变化规律 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料与实验设计 |
| 2.1.2 远红光处理 |
| 2.1.3 去顶处理 |
| 2.1.4 外源蔗糖处理 |
| 2.1.5 侧芽长度统计 |
| 2.1.6 总RNA的提取和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)分析 |
| 2.1.7 细胞分裂素含量测定 |
| 2.1.8 生长素的测定 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 远红光处理对番茄植株侧芽和顶芽生长素的影响 |
| 2.2.2 远红光处理对番茄CKs含量及相关基因与SLs相关基因的影响 |
| 2.2.3 远红光处理下去顶处理对番茄侧芽和CKs含量及合成基因的影响 |
| 2.2.4 远红光处理下外源蔗糖处理对番茄侧芽和CKs含量及合成基因的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 3 远红光处理下番茄传统激素信号之间的互作关系 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料与实验设计 |
| 3.1.2 远红光处理 |
| 3.1.3 去顶处理 |
| 3.1.4 侧芽长度统计 |
| 3.1.5 外源NAA处理 |
| 3.1.6 外源6-BA处理 |
| 3.1.7 总RNA的提取和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)分析 |
| 3.1.8 细胞分裂素含量测定 |
| 3.1.9 生长素含量测定 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 远红光处理对SLs合成突变体侧芽和生长素相关基因及含量的影响 |
| 3.2.2 远红光处理对SLs合成突变体CKs含量及合成基因的影响 |
| 3.2.3 外源NAA处理对SLs合成突变体侧芽、CKs含量及合成基因的影响 |
| 3.2.4 去顶处理对SLs合成突变体侧芽、CKs含量及合成基因的影响 |
| 3.2.5 远红光处理下外源6-BA处理对SLs合成突变体侧芽表型的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 4 远红光处理下油菜素内酯对番茄侧枝生长的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料与实验设计 |
| 4.1.2 远红光处理 |
| 4.1.3 侧芽长度统计 |
| 4.1.4 去顶处理 |
| 4.1.5 外源蔗糖处理 |
| 4.1.6 外源6-BA处理 |
| 4.1.7 总RNA的提取和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)分析 |
| 4.1.8 油菜素内酯含量测定 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 远红光处理对BRs过表达材料侧芽生长的影响 |
| 4.2.2 远红光处理对番茄植株BRs含量及合成基因的影响 |
| 4.2.3 远红光处理下去顶处理对番茄植株BRs含量及合成基因的影响 |
| 4.2.4 远红光处理下外源蔗糖处理对番茄BRs含量及合成基因的影响 |
| 4.2.5 远红光处理下外源6-BA处理对SLs合成突变体中BRs含量及合成基因的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 5 总结 |
| 参考文献 |
| 附图 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 紫薇属植物株型研究进展 |
| 1.2 植物株型研究进展 |
| 1.2.1 激素对植物株型的影响 |
| 1.2.2 木质素对植物株型的影响 |
| 1.2.3 光和重力对植物株型的影响 |
| 1.3 转录组测序的研究及其应用 |
| 1.4 病毒诱导的基因沉默技术及其应用 |
| 1.5 本研究的目的意义及技术路线 |
| 1.5.1 目的意义 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 紫薇分枝角度相关性状表型分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 表型性状测定 |
| 2.1.3 扦插苗分枝角度观察 |
| 2.1.4 石蜡切片 |
| 2.1.5 外源GA3处理 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 表型性状分析 |
| 2.2.2 解剖形态观察 |
| 2.2.3 紫薇对外源GA3的响应 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 不同株型紫薇的表型差异 |
| 2.3.2 W型紫薇对赤霉素的响应 |
| 2.4 小结 |
| 3 紫薇转录组测序及分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 RNA提取、检测及c DNA文库构建 |
| 3.1.3 测序数据过滤和de novo组装 |
| 3.1.4 Unigene功能注释、CDS预测及TF编码能力预测 |
| 3.1.5 Unigene表达量计算和差异表达基因检测 |
| 3.1.6 差异基因功能分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 RNA质量检测 |
| 3.2.2 转录组测序及组装质量评估 |
| 3.2.3 Unigene功能注释结果 |
| 3.2.4 Unigene的 CDS及 TF编码能力预测结果 |
| 3.2.5 Unigene表达量分析 |
| 3.2.6 差异表达基因分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 分枝角度性状相关的TCP转录因子 |
| 3.3.2 分枝角度性状相关的MYB转录因子 |
| 3.3.3 分枝角度性状相关的NAC转录因子 |
| 3.4 小结 |
| 4 紫薇加权基因共表达网络分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 加权基因共表达网络构建 |
| 4.1.2 分枝角度相关基因的功能分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 加权基因共表达网络构建结果 |
| 4.2.2 加权基因共表达网络模块分析 |
| 4.2.3 分枝角度相关基因的功能分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5 紫薇分枝角度相关基因功能鉴定 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 紫薇总RNA的提取及反转录 |
| 5.1.3 荧光定量验证转录组数据及分析基因时空表达 |
| 5.1.4 VIGS载体的构建 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 转录组数据验证 |
| 5.2.2 部分基因时空表达分析 |
| 5.2.3 赤霉素相关基因沉默植株分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 赤霉素相关基因功能分析 |
| 5.3.2 独脚金内酯受体DAD2在紫薇中的功能分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 7 创新点 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 阳春砂概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 阳春砂的落果特性 |
| 1.2.2 植物的脱落现象 |
| 1.2.3 脱落的细胞学基础 |
| 1.2.4 离区分化发育相关的分子调控 |
| 1.2.5 植物激素对脱落的调控 |
| 1.2.6 细胞壁酶对脱落的调控 |
| 1.2.7 其他物质对脱落的调控 |
| 1.2.8 基于转录组测序的植物器官脱落研究 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 第2章 阳春砂果柄离区转录组测序与数据分析 |
| 2.1 实验地点 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 试剂与仪器 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 总RNA的提取与质检 |
| 2.4.2 转录组高通量测序 |
| 2.5 结果与分析 |
| 2.5.1 RNA提取质量 |
| 2.5.2 测序质量评估 |
| 2.5.3 基因注释 |
| 2.6 小结与讨论 |
| 2.6.1 研究材料的选择和采集 |
| 2.6.2 测序质量 |
| 2.6.3 基因注释情况 |
| 第3章 阳春砂果柄离区表达谱分析及落果相关基因筛选 |
| 3.1 实验地点 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 试剂与仪器 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 各样本RNA的提取与质检 |
| 3.4.2 各样本的转录组测序 |
| 3.4.3 比对方案及差异基因条件的设置 |
| 3.4.4 图表绘制工具 |
| 3.5 结果与分析 |
| 3.5.1 RNA提取质量 |
| 3.5.2 表达谱测序质量评估 |
| 3.5.3 比较组间显着差异基因情况 |
| 3.5.4 植物激素生物合成及信号转导相关基因的差异表达分析 |
| 3.5.5 细胞壁或细胞骨架合成及重构相关酶基因的差异表达分析 |
| 3.6 小结与讨论 |
| 3.6.1 激素合成和信号转导相关基因在阳春砂离区中的差异表达 |
| 3.6.2 细胞壁水解酶参与离区细胞的正常生长 |
| 3.6.3 钙信号在阳春砂落果调控中的作用 |
| 3.6.4 转录因子在阳春砂落果中可能的调控角色 |
| 第4章 全文总结 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在校期间发表论文情况 |
| 致谢 |
| 统计学处理合格证明 |
| 摘要 |
| abstract |
| 英汉缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 微藻在水处理中的优势和瓶颈 |
| 1.1.2 微藻对水环境的危害及其控制 |
| 1.2 植物激素对微藻影响研究进展 |
| 1.2.1 植物激素的种类及特性 |
| 1.2.2 植物激素对微藻生长影响 |
| 1.2.3 植物激素对微藻抗逆性影响 |
| 1.3 化感物质抑藻机理的研究进展 |
| 1.4 问题的提出、研究目的及内容 |
| 1.4.1 问题的提出 |
| 1.4.2 研究目的和意义 |
| 1.4.3 研究内容和技术路线 |
| 2 植物激素对污水厂尾水微藻除磷脱氮效能影响及机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 测试方法 |
| 2.2.4 测试仪器及试剂 |
| 2.2.5 试验数据分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 植物激素对污水厂尾水微藻处理系统除磷脱氮效能的影响 |
| 2.3.2 植物激素促进微藻氮磷去除的机理研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 植物激素对高氨氮胁迫下微藻废水处理系统调控的机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.2.3 测试方法 |
| 3.2.4 测试仪器及试剂 |
| 3.2.5 试验数据分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 植物激素对高氨氮胁迫下微藻生长的影响 |
| 3.3.2 植物激素提升微藻抗胁迫能力的机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 植物激素在萜类化合物抑藻中的作用与机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验方法 |
| 4.2.3 测试方法 |
| 4.2.4 测试仪器及试剂 |
| 4.2.5 试验数据分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 萜类化合物对微藻的抑制效应 |
| 4.3.2 植物激素在萜类化合物化感作用中的响应机制及功能 |
| 4.3.3 NO在萜类化合物化感作用中的响应机制及功能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 高氨氮胁迫对微藻生长和细胞结构的影响 |
| 附录Ⅱ 萜类化合物对微藻生理特性的影响 |
| B1 萜类化合物对微藻光合系统的影响 |
| B2 萜类化合物对微藻细胞形态结构的影响 |
| B3 萜类化合物对微藻细胞EOM的影响 |
| B4 萜类化合物对微藻细胞氧化/抗氧化系统的影响 |
| 附录Ⅲ |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
| 内容摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 综述 |
| 1.1 植物中内质网胁迫的研究进展 |
| 1.1.1 内质网胁迫 |
| 1.1.2 未折叠蛋白反应(Unfolded protein response,UPR)通路 |
| 1.1.3 AtGAAPs在内质网胁迫中的研究进展 |
| 1.2 GAAPs互作因子MAPRs的研究进展 |
| 1.2.1 MAPRs的研究进展 |
| 1.2.2 AtMAPRs与油菜素内酯信号通路 |
| 1.2.3 AtMAPRs与ER胁迫 |
| 1.3 GAAPs互作因子POLLEN OLE E 1的研究进展 |
| 1.3.1 Ole e 1结构域 |
| 1.3.2 Ole e 1结构域蛋白 |
| 1.4 本课题的研究意义 |
| 2 拟南芥MAPRS在ER胁迫中的功能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 酶和试剂 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 MAPR2、MAPR3和MAPR5在油菜素内酯信号通路中的功能 |
| 2.3.2 MAPR3与GAAPs对油菜素内酯信号通路的响应 |
| 2.3.3 MAPR3和GAAP2对植物向重力性的影响 |
| 2.3.4 MAPR3与BRI1在黑暗条件下对ER胁迫的响应 |
| 2.3.5 MAPR3与GAAPs在黑暗条件下对ER胁迫的响应 |
| 2.4 总结与讨论 |
| 2.4.1 MAPR3在油菜素内酯信号通路中起到负调控作用 |
| 2.4.2 MAPR3与GAAP1、GAAP2、GAAP4互作拮抗对BR信号的感知,与GAAP3协同负调控BR信号通路 |
| 2.4.3 MAPR3突变降低根系对IAA的敏感性,增加下胚轴对IAA的敏感性 |
| 2.4.4 MAPR3和GAAP2突变降低对IAA的敏感性 |
| 2.4.5 MAPR3在BR和IAA信号响应中的调控影响植株向重力性 |
| 2.4.6 MAPR3及其GAAPs互作对ER胁迫抗性的调控受生物钟影响 |
| 3 拟南芥POLLEN OLE E 1在ER胁迫中的功能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 酶和试剂 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 POLE1与GAAPs互作对ER胁迫的响应 |
| 3.3.2 POLEs突变对ER胁迫的响应 |
| 3.4 总结与讨论 |
| 3.4.1 POLE1与GAAPs互作减弱植株对ER的敏感性 |
| 3.4.2 POLE2、POLE4、POLE6的表达变化会影响植株对ER胁迫的敏感性,其中POLE2减弱对ER胁迫的敏感性 |
| 4 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 实验方法与具体操作 |
| 附录2 缩略词表 |
| 附录3 实验所用引物信息 |
| 攻读硕士学位期间科研成果情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 油菜素内酯的发现,结构,合成途径和运输 |
| 1.2 油菜素内酯合成途径中的关键酶 |
| 1.3 油菜素内酯的信号转导途径 |
| 1.4 油菜素内酯的生物学功能 |
| 1.4.1 BR促进种子的萌发 |
| 1.4.2 BR促进植物细胞的伸长和分裂 |
| 1.4.3 BR调控植物的抗逆性 |
| 1.4.4 提高作物产量、延缓植物衰老 |
| 1.5 油菜素内酯与其他激素的互作 |
| 1.6 DWF4的研究进展 |
| 1.6.1 DWF4在植物中的作用 |
| 1.6.2 DWF4的调控作用 |
| 1.7 问题的提出 |
| 1.8 选题背景和意义 |
| 1.9 论文结构安排 |
| 第二章 DWF4基因的克隆和生物信息学分析 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株和载体 |
| 2.1.3 仪器和试剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 RNA的提取 |
| 2.2.2 反转录cDNA第一链的合成 |
| 2.2.3 PCR扩增 |
| 2.2.4 PCR产物纯化,连接T载体与转化大肠杆菌 |
| 2.2.5 菌落PCR鉴定 |
| 2.2.6 质粒DNA的提取 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 MSDWF4基因的表达分析 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 仪器和试剂 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品的处理 |
| 3.2.2 RNA的提取和反转录cDNA第一链的合成 |
| 3.2.3 实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR) |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 转基因拟南芥的获得以及表型观测和耐盐性分析 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 菌株和载体 |
| 4.1.3 仪器和试剂 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 超表达载体的构建与转化农杆菌 |
| 4.2.2 花序侵染法转化拟南芥及抗性植株的获得 |
| 4.2.3 转基因拟南芥的表型观测 |
| 4.2.4 转基因拟南芥的耐盐性分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 超表达载体的构建及PCR检测 |
| 4.3.2 抗性植株的获得 |
| 4.3.3 转基因拟南芥的表型观测结果 |
| 4.3.4 转基因拟南芥的耐盐性结果 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 转基因紫花苜蓿的获得以及表型观测和耐盐性分析 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.1.1 植物材料 |
| 5.1.2 仪器和试剂 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 超表达载体的构建 |
| 5.2.2 农杆菌介导法转化紫花苜蓿及抗性植株的获得 |
| 5.2.3 转基因植株的表型分析 |
| 5.2.4 转基因植株的耐盐性分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 抗性植株的获得 |
| 5.3.2 转基因紫花苜蓿的表型分析结果 |
| 5.3.3 转基因植株的耐盐性评价 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 花生荚果发育的研究 |
| 1.1.1 光信号对花生荚果发育的作用 |
| 1.1.2 植物激素对花生荚果发育的作用 |
| 1.2 植物光敏色素概述 |
| 1.2.1 光敏色素的发现 |
| 1.2.2 光敏色素的作用机制 |
| 1.2.3 植物光敏色素的生理功能 |
| 1.3 油菜素内酯概述 |
| 1.3.1 油菜素内酯的发现 |
| 1.3.2 油菜素内酯的生物合成与代谢途径 |
| 1.3.3 油菜素内酯的信号转导途径 |
| 1.3.4 油菜素内酯调控植物生长发育 |
| 1.4 光信号与油菜素内酯共同调控植物的生长发育 |
| 1.4.1 光敏色素介导的光与BR的互作 |
| 1.4.2 隐花色素介导的光与BR的互作 |
| 1.4.3 其他关键因子介导的光与BR的互作 |
| 1.5 本研究的目的及意义 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料、菌株及质粒 |
| 2.1.2 化学试剂 |
| 2.1.3 培养基及试剂配制 |
| 2.1.4 实验仪器 |
| 2.1.5 实验引物 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 数字基因表达谱的生物信息学分析与qRT- PCR验证 |
| 2.2.2 果针发育不同时期激素检测 |
| 2.2.3 花生叶片基因组DNA的提取 |
| 2.2.4 花生RNA提取 |
| 2.2.5 RNA的纯化 |
| 2.2.6 RNA的反转录 |
| 2.2.7 Real-time PCR |
| 2.2.8 PCR扩增目的片段 |
| 2.2.9 琼脂糖凝胶电泳 |
| 2.2.10 目的片段回收纯化 |
| 2.2.11 PCR回收产物加A |
| 2.2.12 回收产物连接克隆载体 |
| 2.2.13 表达载体的构建 |
| 2.2.14 大肠杆菌感受态细胞的制备 |
| 2.2.15 连接产物转化 |
| 2.2.16 菌落PCR筛选阳性克隆 |
| 2.2.17 质粒提取 |
| 2.2.18 农杆菌感受态细胞的制备 |
| 2.2.19 重组质粒转化农杆菌感受态细胞 |
| 2.2.20 拟南芥种子的种植 |
| 2.2.21 Floral dipping法转化拟南芥 |
| 2.2.22 利用pYAO-based CRISPR/Cas9系统编辑AhBES1 |
| 2.2.23 RNAi载体的构建 |
| 2.2.24 菌液制备 |
| 2.2.25 花萼管注射法转化花生 |
| 2.2.26 AD和BD载体的构建 |
| 2.2.27 酵母感受态细胞的制备 |
| 2.2.28 酵母感受态细胞的转化 |
| 2.2.29 诱饵蛋白质的自激活与毒性验证 |
| 2.2.30 酵母双杂交验证蛋白质相互作用 |
| 2.2.31 多组数据进行差异性显着分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 不同发育时期果针中激素含量的变化 |
| 3.2 激素相关基因的表达分析 |
| 3.3 转基因花生phyARNAi未膨大果针的数字表达谱分析 |
| 3.3.1 数字基因表达谱测序质量评估 |
| 3.3.2 差异表达基因(DEGs)的分析 |
| 3.3.3 差异表达基因GO分类及KEGG pathway富集分析 |
| 3.3.4 光信号与激素等关键基因的表达变化 |
| 3.3.5 DEGs的qRT-PCR验证 |
| 3.4 AhBES1基因克隆与转基因研究 |
| 3.4.1 AhBES1基因克隆 |
| 3.4.2 AhBES1转基因研究 |
| 3.5 AhBES1与AhphyA的酵母双杂交互作验证 |
| 3.5.1 光敏色素基因及AhBES1的克隆和载体构建 |
| 3.5.2 诱饵蛋白的自激活验证及毒性验证 |
| 3.5.3 AhphyA与AhBES1的互作验证 |
| 4 小结与讨论 |
| 5 下一步工作 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论着 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 油菜素内酯(BR)的生物合成与主要生理功能 |
| 1.2.1 油菜素内酯(BR)的生物合成 |
| 1.2.2 油菜素内酯的感应与信号转导 |
| 1.2.3 油菜素内酯的主要生理功能 |
| 1.3 油菜素内酯与其他植物激素的关系 |
| 1.3.1 油菜素内酯与生长素 |
| 1.3.2 油菜素内酯与赤霉素 |
| 1.3.3 油菜素内酯和脱落酸 |
| 1.3.4 油菜素内酯和乙烯 |
| 1.3.5 油菜素内酯和茉莉酸 |
| 1.3.6 油菜素内酯和水杨酸 |
| 1.4 油菜素内酯与光信号的相互作用 |
| 1.5 油菜素内酯与花色苷物质的生物合成 |
| 1.5.1 花色苷简介 |
| 1.5.2 花色苷生物合成途径 |
| 1.5.3 植物激素对花色苷生物合成的调控 |
| 1.6 PAG1 |
| 1.7 转录组与代谢组在花色苷生物合成中的研究进展 |
| 1.7.1 转录组在花色苷生物合成中的研究进展 |
| 1.7.2 代谢组在花色苷生物合成中的研究进展 |
| 1.8 本研究的目的与意义 |
| 1.9 课题的研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.9.1 课题的研究内容 |
| 1.9.2 课题的技术路线 |
| 1.9.3 课题的创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料、仪器与试剂 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.1.3 实验试剂与培养基 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 质粒35S::PAG1的农杆菌转化 |
| 2.2.2 茄子的遗传转化 |
| 2.2.3 植物总RNA提取 |
| 2.2.4 cDNA的合成 |
| 2.2.5 实时荧光定量PCR引物设计 |
| 2.2.6 油菜素内酯缺失突变体植株株系的鉴定 |
| 2.2.7 实时荧光定量PCR分析 |
| 2.2.8 内源植物激素的测定 |
| 2.2.9 转录组材料与生物信息分析 |
| 2.2.10 转录组分析 |
| 2.2.11 代谢组分析 |
| 2.2.12 叶绿素的提取与测定 |
| 2.2.13 茄子果皮中植物油菜素内酯含量测定 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 转基因茄子的培育与筛选 |
| 3.2 茄子BR缺失突变体转基因株系的鉴定 |
| 3.3 BR缺失突变体植株表型分析 |
| 3.4 BR缺失突变体植株果实表型分析 |
| 3.5 茄子果实中油菜素内酯的含量分析 |
| 3.6 BR缺失突变体植株表型恢复 |
| 3.7 植物内源激素含量分析 |
| 3.8 油菜素内酯缺失突变体转录组分析 |
| 3.8.1 转录组测序数据分析 |
| 3.8.2 BR缺失突变体植株果实转录组差异表达分析 |
| 3.8.3 差异表达基因的GO功能富集分析 |
| 3.8.4 差异基因的KEGG功能富集分析 |
| 3.8.5 植物激素代谢与信号转导基因表达模式的变化 |
| 3.8.6 黄酮类生物合成途径基因的表达变化 |
| 3.8.7 其他差异基因表达水平变化 |
| 3.8.8 转录组测序结果验证 |
| 3.9 油菜素内酯缺失茄子代谢组分析 |
| 3.9.1 主成分分析(PCA) |
| 3.9.2 差异代谢物聚类分析 |
| 3.9.3 差异代谢物的KEGG富集分析 |
| 3.9.4 黄酮类及酚类物质聚类分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 油菜素内酯可能通过影响植物激素及细胞大小调节果实发育 |
| 4.2 油菜素内酯可能通过茉莉酸来影响花色苷积累 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| A、个人简历 |
| B、攻读硕士学位期间发明的专利 |
| C、攻读硕士学位期间获得的奖励 |
| 致谢 |
