【摘 要】
：
玉米是我国重要的粮食作物,也是基础遗传研究模式作物之一,且社会需求量仍处于持续增加的状态。玉米穗型很大程度上影响着产量,而穗形态建成受到顶端花序分生组织发育的深度调控。因此,研究穗发育的遗传及分子调控一直是玉米分子育种的重要基础。前人研究报道一个TGA类bZIP转录因子FEA4（FASCIATED EAR4）在调节玉米茎尖分生组织和花序分生组织生长发育中起关键作用。引起我们关注的是,FEA4在茎尖
论文部分内容阅读
玉米是我国重要的粮食作物,也是基础遗传研究模式作物之一,且社会需求量仍处于持续增加的状态。玉米穗型很大程度上影响着产量,而穗形态建成受到顶端花序分生组织发育的深度调控。因此,研究穗发育的遗传及分子调控一直是玉米分子育种的重要基础。前人研究报道一个TGA类bZIP转录因子FEA4（FASCIATED EAR4）在调节玉米茎尖分生组织和花序分生组织生长发育中起关键作用。引起我们关注的是,FEA4在茎尖分生组织中主要表达于周边区,而在花序分生组织中主要富集于顶端区。为探究FEA4时空表达特异性及其调控穗发育的分子基础,本研究通过酵母单杂交的方法筛选调控FEA4表达的反式作用因子,并初步鉴定其生物学功能。同时我们利用CRISPR/Cas9技术对FEA4启动子包含的不同motif区段进行编辑,结合FEA4表达量检测、穗形态表型考察以及单穗产量统计,以期创制有应用潜力的新种质资源,为后期分子育种提供新的材料基础。已有研究结果如下:1.通过酵母单杂筛选出两个候选转录因子ZmbHLH172和ZmOFP28,可与FEA4特定启动子区段结合。并进一步利用玉米体内原生质体双荧光素酶活性测定实验,验证了两候选因子可结合于FEA4启动子区段并影响其表达。表达分析表明ZmbHLH172在雌穗的顶端、成对小穗分生组织中特异表达,其表达模式与FEA4基本相似;ZmOFP28在两个小花分生组织的中间区域特异表达,其表达方式不同于FEA4的表达模式。2.候选转录因子生物学功能初步探索:利用CRISPR/Cas9技术对ZmbHLH172和同源基因GRMZM2G093744及ZmOFP28基因编码区进行编辑。目前仅ZmOFP28获得编辑植株,包含4种不同类型的缺失、插入的编辑情况。将用于后期生物学功能和遗传互作等研究。3.利用CRISPR/Cas9技术改造FEA4启动子,获得了包含缺失、倒置及插入的13种不同类型的编辑情况。目前这些材料还在纯合过程中,后期将用于鉴定FEA4表达量及相应穗型和农艺性状等相关工作。综上所述,我们初步得出ZmbHLH172和ZmOFP28可能参与调控了FEA4表达,为后续研究FEA4调控穗发育的分子调控机理提供了研究基础;利用CRISPR/Cas9技术改造FEA4启动子,获得不同类型的有益等位基因,以期为后期分子育种提供有应用价值的种质资源。
其他文献
油菜是全世界最主要的油料作物之一,在我国的种植生产面积巨大。根肿病是一种对油菜生产造成极大危害的世界性土传病害,近年来在我国油菜产区蔓延迅速。随着农业机械化水平的不断提高,根肿病的扩散将会更加迅猛,严重威胁我国油菜产业的安全。培育并种植抗根肿病油菜品种是控制病情蔓延、稳定油菜产量、保障产业安全的最有效措施。“华双5R”是本实验室前期培育的甘蓝型油菜抗根肿病品种,其含有一个来源于芜菁ECD04的显性
豆科植物最显著的特点是能够与根瘤菌之间建立互惠共生的关系,豆科植物与根瘤菌共生互作诱导根瘤器官形成。生活在根瘤中的根瘤菌可以将氮气转化为能被植物吸收利用的氨,同时豆科植物为根瘤菌提供生长繁殖所需要的碳源营养。豆科植物形成固氮根瘤需要经过多个步骤,在豆科植物与根瘤菌之间存在着复杂的信号通路。过去的大量研究表明,活性氧（ROS）作为一个重要的信号分子参与植物的生长和发育、植物抗逆和植物—微生物的互作过
水果采后病原真菌给采后造成很大损失,且病原菌已开始对常用的唑类和多稀类杀菌剂产生抗药性,因此,新型杀菌剂的研发对于水果产业的可持续发展非常重要。鞘脂不仅是构成细胞质膜的重要组份,而且还作为信号分子参与多种生命活动的调控。在病源真菌中,已证明鞘脂在菌丝形成、孢子萌发和致病性方面起着重要的作用,且其鞘脂合成相关酶的结构与动物中同源物显著不同,因此,真菌鞘脂代谢途径已成为动物中新型抗病原真菌药剂筛选的候
乌鳢（Channa argus）,属于鲈形目（Perciformes）、鳢科（Channidae）、鳢属（Channa）,分布于我国许多河流与湖泊,是我国重要的淡水经济鱼类。对我国乌鳢自然群体的遗传多样性和遗传变异进行评估,对于乌鳢遗传资源的保护和合理利用具有重要的意义。为此,采用Illumina Hi Seq 2000测序方法对乌鳢进行了转录组测序和分析,并采用转录组数据库筛选、开发乌鳢多态性S
农用无人机作为新兴的农业设备,相比于传统植保机械有着极大的优势,是目前相关领域的研究热点。其中路径规划是农用无人机系统的重要组成部分之一,不仅可以为无人机的遥控操作提供参考路径,而且能为进一步实现无人机的自主飞行制导与控制提供依据。路径规划的结果将直接影响到农用无人机的作业质量,但是目前关于如何提高路径规划质量方面的研究相对有所欠缺。因此本文以农用无人机的全覆盖路径规划为背景,考虑不同农田环境信息
最新的研究发现诸葛菜（Orychophragmus Violaceus,简称Ov）种子富含两种双羟基脂肪酸,分别命名为武汉和内布拉斯加脂肪酸。相比于蓖麻油,诸葛菜籽油具有更好的耐高温润滑特性,但是双羟基脂肪酸合成途径的研究才刚刚起步,为了对诸葛菜种子双羟基脂肪酸合成机制有更好的了解,本课题在采集诸葛菜属另外一个种心叶诸葛菜（Orychophragmus Limprichtianus,简称Ol）的基
油菜是世界上最重要的油料作物之一。面对改革开放40年以来我国油菜产业结构政策的调整和现阶段为实现从低产到高产优质的第四次飞跃,提出了“三高”的育种目标,即高油、高产、高效,然而十字花科根肿病是一种对油菜产量危害极大的世界性土传病害,随着农业机械化的提高,根肿病在我国油菜主产区有爆发的趋势,我国油菜产业的安全受到严重影响。目前,培育抗根肿病的品种被认为是最经济、有效的防治根肿病的措施,因此,利用本实
体细胞胚发生是植物离体培养再生植株的一个重要途径,通过这种途径可以在较短的时间内获得大量的完整植株。柑橘是中国乃至世界上重要的经济作物之一,利用柑橘胚性愈伤组织可有效地保存其种质资源,但是部分品种在培养过程中其体细胞胚发生能力会逐渐降低甚至消失,给植物组织培养、离体保存和生物技术遗传改良造成严重障碍,保持并恢复愈伤组织的体细胞胚发生能力已经成为推进柑橘种质改良的重要举措。CsHB1是从具有较强体细
酒精性肝损伤（Alcoholic liver disease,ALD）是由于长期大量的饮酒导致的一种进行性肝脏损伤疾病,严重危害着人类身体健康甚至生命,已成为世界性的疾病。已有研究表明,蜂花粉中丰富的酚类物质,能一定程度上干预和治疗肝损伤疾病。本课题以五味子、油菜和水飞蓟蜂花粉为材料,首先采用乙醇超声辅助提取、大孔树脂富集,分离得到各蜂花粉中的不同组成的酚类物质,通过多种体外抗氧化模型评估比较粗提
植物生长发育过程中,开花是一个非常重要的阶段,并受到一系列内外因素的调控。某些植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长从而开花的现象,称之为春化作用。其分子机制为持续低温处理可以降低或者沉默开花抑制因子的表达,从而解除了对开花的抑制作用。FLC（FLOWERING LOCUS C）是决定拟南芥开花时间的关键基因之一,编码一种重要的开花抑制因子,抑制下游“成花素”基因FT（F