生长素响应因子SlARF7A,SlARF7B对番茄花柄脱落的功能研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xincqu923
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
番茄(Solanum lycopersicum)作为我国人民最为喜爱的果菜类之一。其在农业生产(尤其是设施栽培)过程中经常由于多种因素的影响造成落花落果现象,最终导致产量下降,种植者经济效益受损。探究花柄脱落过程的分子层面机制可以更好的在生产层面对种植者进行栽培指导,从而达成更好的经济效益。生长素信号向下游基因传递的途径不止一条,其中生长素响应因子(Auxin Response Factor,ARF)在生长素信号转导通路的下游,起着整合各种环境信号和激素信号的核心作用,在植物生命过程的各个阶段都起到重要作用。目前关于番茄中ARF的研究主要集中在果实品质这一方面,对番茄花柄脱落过程中ARF作用的研究却并不深入。主要研究结果如下:1.SlARFs全家族基因在离区表达量分析显示Sl ARF7B的表达量最高,将Sl ARFs家族与At ARFs家族进行系统进化树分析,结果显示Sl ARF7A,Sl ARF7B的亲缘关系非常近,可能存在部分功能冗余。且干旱处理诱导了Sl ARF7A,Sl ARF7B的表达上调,说明Sl ARF7A,Sl ARF7B可能在脱落调节中起重要作用。2.以‘Alisa Craig’(AC)为背景材料,利用CRISPR/Cas9技术敲除Sl ARF7A,Sl ARF7B发现脱落发生被延缓,即Sl ARF7A,Sl ARF7B为番茄花柄脱落的正调控因子。3.将单突变植株CR-Slarf7A与CR-Slarf7B可以稳定遗传的T1代纯合突变体杂交处理得到CR-Slarf7A7B双突变体。发现CR-Slarf7A7B脱落率极显著低于对照植株,显著低于CR-Slarf7A与CR-Slarf7B,说明Sl ARF7A,Sl ARF7B均为花柄脱落的重要正调控因子且二者具有部分功能冗余性。4.取脱落发生的关键转折时期(去花后4h)的野生型离区(CK)与CR-Slarf7A7B离区(arf7)进行高通量转录组测序分析。发现arf7对比CK离区共有101个显著差异基因,其中上调的21个,下调的80个。通过对基因功能进行注释,发现有3个ERF基因富集在分子功能这一项中的序列特异性DNA结合转录因子活性(sequence-specific DNA binding transcription factor activity)这一生物过程当中,这可能与植物激素的信号转导有关。当Sl ARF7A与Sl ARF7B沉默,会造成Solyc02g090770.1,Solyc02g090790.1(ERF2B)显著下调;Solyc12g009240.1(ERF4)显著上调。5.外源乙烯处理可以明显加速野生型(AC)植株的花柄脱落,但对于单基因敲除植株CR-Slarf7A,CR-Slarf7B,双基因敲除植株CR-Slarf7A7B的促进效果并不明显。进一步通过VIGS Solyc02g090790.1(ERF2B),Solyc12g009240.1(ERF4)发现这两个基因可显著影响脱落发生。这表明Sl ARF7A,Sl ARF7B可以通过ERF对乙烯调控的脱落信号途径产生一定的影响。
其他文献
CO(CONSTANS)基因编码锌指蛋白家族成员的B-box类蛋白,一般认为其通过调控成花关键基因FT表达在植物光周期响应成花通路中发挥作用。实验室前期研究发现,草莓中的一个CO类基因FvCO4在早期果实中的表达具有组织特异性,且敲除后早期果实发育受阻,证明其参与了草莓果实早期发育,但其具体机理并不清楚。本研究在明确森林草莓FvCO4敲除株后代种子苗和组培快繁苗后代中该基因基因型变化的基础上,通过
学位
番茄(Solanum lycopersicum)逐渐成为人们生活不可或缺的蔬菜之一,人们对番茄也越来越喜爱。番茄的适应性特别强、栽培方式多种多样、各个季节的产量都很高、营养价值也十分丰富并且具有较受欢迎的特殊风味,因此它是世界农业蔬菜栽培的主要种类之一。番茄果实发育及成熟是一个十分复杂的生理生化过程,这一过程需要由多个机制进行联合调控。ARF(Auxin Response Factor)是响应生长
学位
大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekenensis)表皮蜡粉是指覆盖在大白菜植株表面的灰白色物质,主要由长链脂肪酸(C>18)及其衍生而来的醛类、醇类、烷烃类、酮类、脂质类等物质组成,是植物抵御外界环境有害因子的重要屏障。大白菜以叶片为产品器官,表皮蜡粉缺失的叶片表面光滑亮绿,看起来更加鲜嫩,深受消费者喜爱,往往具有较高的商品价值。本研究通过对双单倍体大白菜‘FT’的
学位
葡萄(Vitis vinifera L.)既可鲜食,又可用于果汁、葡萄干和葡萄酒等食品的加工,在世界范围内大面积种植,具有十分重要的经济意义。在葡萄的生产种植中,病害是葡萄产量下降的重要因素。葡萄白腐病(Coniothyrium diplodiella(Speg.)Sace.)危害的区域广,且发病严重。喷施化学药剂可以防治病原菌,但会增加生产成本,还会引发食品安全隐患并造成环境污染。所以,在葡萄品
学位
‘南果梨’是典型的呼吸跃变型果实,果实的成熟主要受植物激素乙烯的调控,研究果实成熟过程中乙烯的合成,对人工调控果实贮藏保鲜有着重要的意义。外源蔗糖处理可以促进乙烯合成,但是其调控的分子机理尚不清楚。本研究以‘南果梨’及其高糖芽变果实为试材,测定两个品种果实中乙烯生成量,发现高糖芽变果实中乙烯释放高峰提前,推测乙烯释放高峰提前是由蔗糖积累导致的。通过转录组测序,挖掘到在‘南果梨’高糖芽变果实中高表达
学位
由芸苔属根肿菌(Plasmodiophora brassicae)引起的根肿病对十字花科作物的经济价值具有严重威胁,是全世界范围亟待解决的问题。很多专家已对根肿菌抗病基因进行了定位,其中Rcr1与Rcr2定位到了共同的候选基因Bra A03g049860.3C,但抗根肿病相关的机制研究尚未报道。本研究中发现Bra A03g049860.3C与拟南芥霜霉菌寄主受体(Recognition of Pe
学位
在农业生产中常会出现土壤板结或积水等不良状况,使土壤中CO2大量增加,从而影响植物的生长发育。甜瓜是对根际气体敏感的植物,在设施栽培中经常会遇到土壤中CO2增加的情况,从而影响其生长发育。前人研究表明植物根系可以吸收CO2并在体内运输,虽然本课题对根际高CO2下植株生长、营养吸收代谢的变化规律进行了大量研究,但有关根际CO2如何进入甜瓜根系及在甜瓜体内的分配规律尚不明确。本试验以薄皮甜瓜“玉美人”
学位
黄瓜是我国日光温室蔬菜生产的第二大作物。长期的化肥过量施用,不仅导致了严重的设施土壤障碍,影响产量和品质,而且也会带来潜在的环境污染问题,已经成为我国设施蔬菜绿色可持续发展的瓶颈问题。为此,国家提出“化肥农药减施”与“化肥农药零增长”等政策,而多年连续化肥减施对日光温室蔬菜及其土壤影响的效果如何,还不明确。因此,本文以农户常规施肥为对照(T100),设置化肥减施20%(T80)、减施30%(T70
学位
香气物质是榛子风味的重要组成部分,也是品质评价的重要指标。本研究对平榛、欧洲榛和平欧杂种榛果仁中主要营养成分进行测定,利用描述性感官分析方法对平榛、欧洲榛和平欧杂种榛果仁的风味品质进行评价,利用电子鼻检测技术和顶空固相微萃取-气相色谱与质谱联用技术分析部分平榛、欧洲榛和平欧杂种榛果仁中的香气成分。主要研究结果如下:1.生榛子中的“坚果味”、“后味”、“脂肪味”、“甜味”、“黄油味”、“果味”和“木
学位
适时抽薹对大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)生产和育种工作至关重要。创制各种与抽薹有关的突变体,克隆突变基因,解析其突变导致大白菜抽薹性状发生改变的原因,是研究大白菜抽薹开花分子调控机制的重要途径。在本研究中,利用EMS诱变技术获得了一个稳定遗传的大白菜早抽薹突变体,继而利用Mut Map技术,定位了突变基因,明确了其表达模式,鉴定了候选基因BrPMEI51的功能,
学位