二球悬铃木ANT-LIKE5和ANT-LIKE7的克隆及功能解析

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weyyiverson
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
AINTEGUMENTA-LIKE(AIL)基因属于AP2/ERF(APELTALA 2/ETHYLENE)转录因子家族成员,调控植物的生长发育和花器官发生。近年研究表明,AILs基因在植物的休眠调控中也发挥着重要作用。杨树的研究中指出,开花调控与休眠调控在植物的信号传递通路中具有一些共用的调控元件。二球悬铃木作为“行道树之王”,在园林应用中占有重要地位,但每年的落果飞毛成为悬铃木在园林绿化中广泛应用的一大难题。目前二球悬铃木开花调控的分子研究较为透彻,而休眠调控的分子研究机制尚不明确。了解Pa AILs基因在开花调控与休眠调控中的生物学功能,可以进一步揭示悬铃木成花及周年生长节律调控的分子机制,为多年生落叶植物的生长发育调控理论提供新的证据。同时研究结论有望指导分子育种策略应用于悬铃木的开花及生长节律调控,提高其园林应用价值。基于此,本研究以二球悬铃木中的AILs同源基因为研究对象,针对其基因结构、表达模式、表达调控及转基因功能等方面展开研究,主要结果如下:1.采集校园内二球悬铃木的一年生枝条进行水培萌发实验发现,水插枝萌芽率在7月中下旬以后开始逐渐减少,8月以后的萌芽率更是极低水平,9月以后几乎无萌发,11月底12月初以后柄下芽才开始慢慢萌发。完成了二球悬铃木营养芽周年样品(2019年7月-2020年2月)中多种激素(ABA、GA、IAA、ZT等)含量测定。结果表明,从7月中下旬开始,自然条件下生长的二球悬铃木营养芽中ABA含量总体呈现下降趋势,直至10月份ABA含量不再有明显变化,一直维持在较低水平;GA3含量则呈现相反趋势,从7月中下旬开始呈现上升趋势;IAA的含量从7月中下旬开始逐渐下降,10月中下旬达到最低值后逐渐升高。结合课题组之前在FT同源基因方面的研究成果,推测自然环境下生长的二球悬铃木在7月中下旬开始转入生态休眠,并向内休眠过渡,9月上旬进入内休眠,11月中下旬开始从内休眠向生态休眠过渡,适宜的条件下便可打破休眠开始生长。2.以不同休眠时期的二球悬铃木柄下芽转录组数据库为参考,筛选出6个有表达差异的ANT-LIKE同源基因。以二球悬铃木c DNA和g DNA为模板克隆得到了Pa AILs序列全长,通过进化树分析、序列比对、内含子外显子结构分析、亚细胞定位(定位于细胞核中)等分析将其命名为Pa AIL1a、Pa AIL1b、Pa AIL5a、Pa AIL5b、Pa AIL7a和Pa AIL7b。通过q RT-PCR分析发现,Pa AILs各基因表达模式相似。Pa AILs主要在幼嫩组织(下胚轴、幼根、花序等)中表达,在成熟组织(叶片、球果等)中表达极低;对其周年表达模式进行分析,发现Pa AILs基因在5月-6月下旬和10月下旬-次年2月表达量相对较高,其他时间低水平表达;对二球悬铃木进行环境因子调控实验,分析表明低温短日照可以上调Pa AILs的表达,Pa AILs对单独短日照条件则不敏感。克隆了Pa AILs的启动子区段,对其顺式元件进行了预测。发现p Pa AILs序列中含有大量的光响应元件、低温响应元件、MADS-box类转录因子特异结合位点CARGCW8GAT以及细胞周期调节元件。酵母单杂交和转录激活实验表明Pa FULs能够直接结合Pa AILs基因的启动子并激活其表达。3.构建了超量表达载体,对模式植物烟草进行异源超量表达实验。Pa AIL5a、Pa AIL5b和Pa AIL7b转基因烟草植株表现为:生长缓慢,叶片叶缘向近轴面严重卷曲、皱褶,花发育异常、花药不开裂,无法正常结实。电镜观察显示,转基因植株叶片表皮细胞于对照相比明显褶皱、扭曲,气孔形态也受到影响;花药细胞与对照相比变得更加扁平。Pa AIL7a转基因植株与对照相比,花期提前将近30 d。Pa AILs还会上调细胞周期相关基因Nt CYCD3;1和Nt CDKB1-1的表达。
其他文献
网络使国内社交媒介得到了迅速的发展,特别是微信朋友圈的出现受到了绝大多数人的欢迎。用户可以在微信圈中配以各种文字、图片、表情、小视频等各种网络符号进行互动,而且可以更加充分地发挥自己的特长,把个人生活中特有的元素都展示在朋友圈。这一功能极大地满足了大学生群体想要表现自我的需要,随着朋友圈功能的不断更新,大学生逐渐沉迷于朋友圈点赞、评论等,“费尽心思”想要将大学生活中美好的点点滴滴都展现在朋友面前,
学位
拓扑相的发现打破了自发对称性破缺描述凝聚态物质相的传统范式,为理解许多新奇物理效应提供了理论基础。作为一类新的拓扑相,高阶拓扑绝缘体极大地激发了研究者的研究兴趣。高阶拓扑相的发现丰富了物质拓扑相的种类。高阶拓扑相具有更低维的拓扑边界态,即高阶拓扑绝缘体的边界态的维度低于传统的同维度拓扑绝缘体的边界态,如二维二阶拓扑绝缘体的显著特征是其拥有受拓扑保护的角态。为了更深入透彻地了解高阶拓扑态的性质,对于
学位
水面航行体在航行过程中会引起周围海水运动而形成尾流,尾流蕴含着大量的航行体信息,会呈现出与周围海水相异的物理特性。其中尾流的电磁特性作为重要特性之一在鱼雷自导、船舶定位和海洋探测等领域占据重要地位。本文以KCS船舶为仿真船模,基于磁流体动力学、麦克斯韦方程组和广义欧姆定律等相关理论,建立了船舶尾流感应电磁场模型,借助有限元和CFD等仿真软件,对KCS船舶尾流的电磁特性进行了仿真研究,并结合真实海域
学位
目的 研究慢性疾病个性化延伸护理对乙肝肝硬化失代偿期患者心理及生活质量的影响。方法 选取2017年3月至2020年12月新疆维吾尔自治区人民医院感染科收治的116例乙肝肝硬化失代偿期患者为研究对象,随机分为对照组和观察组,每组58例。对照组实施常规护理,观察组予个性化延伸护理。干预2个月后,采用焦虑自评量表(SAS)、抗逆力水平量表(CD-RISC)、简明健康调查表(SF-36)及睡眠质量量表(P
期刊
二维(2D)材料的惰性基平面已成为影响其气敏性能提升的主要障碍之一。为解决上述问题,在本工作中,我们首先通过一种简单的水热方法合成出一种具有2D-in-3D结构的分级MoS2材料,随后研究了高温气氛退火、异质结构筑及合金化工程对其基面激活和气敏性能的影响。该项工作为激活、修饰和改性MoS2气敏材料提供了简单高效的途径,具体研究内容如下:(1)将制备出的MoS2分级气敏材料在氩气氛围中进行不同温度(
学位
研究目的:在当前我国中学生身体素质逐年下降的实际背景下,为增强我国中学生体质、优化中学生体育健康课堂质量、深入了解跳绳运动对中学生健康体适能的影响进而为中学生体能锻炼、体育健康课程实施提供一个更加安全且行之有效的方式,本研究以跳绳运动干预作为手段,以健康体适能作为切入点,对部分中学生进行为期16周的跳绳运动干预实验研究,从而达到推进中学生健康体适能实际情况以及促进中学体育健康课程升级的目的。研究方
学位
液晶空间光调制器是一种能够实现光束非机械式偏转的光学器件。其具有体积小、重量轻、功耗低、稳定性好、可随机指向等优点,在激光雷达、空间光通信、自动驾驶和激光制导等领域有着广泛的应用。液晶空间光调制器通过对各个阵元施加不同的驱动电压,使液晶分子发生旋转,改变液晶的有效折射率,进而改变出射光的相位分布,实现不同角度的光束偏转。在激光相控阵雷达中,光束的衍射效率是一项非常重要的系统性能指标,衍射效率过低会
学位
随着微纳光子器件的发展,基于光学谐振腔的新型光学传感器件可保证传感器件在微型化、多功能、高集成度的条件下具备较高的检测性能,已经成为新型传感器的重要发展方向之一。Fabry–Pérot cavity(简称,F-P腔)作为光学谐振腔的一种,具有高品质因子、与腔内的物质具有较强的相互作用的特点,被广泛应用于新型传感领域。当耦合至腔内的材料具有自发辐射特性时,F-P腔通过Purcell效应增强或抑制自发
学位
脱贫攻坚行动成就世界瞩目,彰显中国特色社会主义制度的突出优势,一展我国强大的政治动员力量和组织实力。总结与分析脱贫攻坚行动能为巩固脱贫攻坚成果、推进乡村振兴战略提供理论借鉴。纵观已有研究成果,一般认为,贫困、致贫原因具有多维性,贫困治理应探索多渠道、多层次的路径。大部分研究主要通过脱贫攻坚行动相关政策的实施为出发点,从收入的视角切入,认为减贫政策以财政资金为基础,既通过直接拨款、转移支付等方式直接
学位
如今大数据时代已经到来。大数据以“4V”特点区别于传统的数据库概念,不仅改变着社会民众的生活方式、国家经济的运行机制,更是对政府决策以及国家治理产生了重要影响。目前越来越多的国家意识到大数据能够为政府决策赋能。一是大数据的海量数据集合使得“样本等于总量”成为可能,巨大的数据规模能够为政府决策提供全面客观的数据决策依据,加之大数据来源的多样性的特点能够降低政府决策的片面化,提高政府决策的科学性。二是
学位