刘盼：小麦穗型发育关键基因Q的分子遗传调控机理研究论文

本文主要研究内容

作者刘盼（2019）在《小麦穗型发育关键基因Q的分子遗传调控机理研究》一文中研究指出：单位面积亩穗数、穗粒数、千粒重是影响小麦产量的三个主要因素。小麦穗型直接影响小麦的产量,是一个小麦驯化和选择育种中重要的农艺性状。因此,小麦穗型遗传调控研究具有重要的理论意义和应用价值。在玉米和水稻中关于穗发育已经有较深入的研究,但是关于小麦穗发育分子机理的研究还非常有限。Q基因是小麦穗部性状驯化相关的重要基因,然而Q基因是如何调控小麦穗发育的分子机制还不清楚。本论文从小麦miR172基因为切入点,深入研究Q基因的功能调控机制,探究小麦穗型形成的分子遗传调控机理。通过基因预测及miRNA二级结构分析,从普通栽培小麦品种(Triticum aestivum)科农199(KN199)中克隆tae-MIR172前体基因,融合玉米ubiquitin启动子转化KN199小麦,并获得一系列稳定转基因小麦株系。转基因小麦表型分析,表明tae-miR172过表达转基因小麦表现出类似小麦q基因型的speltoid穗型。Real-time PCR分析结果表明:tae-miR172转基因小麦中tae-miR172表达水平明显升高,Q基因表达水平显著降低。通过快速扩增cDNA 5’末端的实验(5’RACE)和烟草瞬时表达分析实验,证明Q是tae-miR172的靶基因之一,并且tae-miR172通过转录后切割的方式抑制Q基因在蛋白水平的积累。亚细胞定位及转录活性分析,结果表明Q蛋白是一个细胞核定位的具有转录抑制活性的转录因子。Q蛋白结构分析,发现Q蛋白含有介导转录抑制活性的乙烯响应元件结合抑制(EAR)基序,其可能参与招募小麦的转录共抑制因子TOPLESS(TaTPL)。转录表达分析,发现Q和TaTPL的转录表达模式相似:主要在旗叶和穗中表达,而且在穗发育早期表达水平最高,随着穗发育的进程表达水平逐渐降低。酵母双杂交实验(Y2H)、双分子荧光互补实验(BiFC)及萤火虫荧光素酶互补实验(LCI)证明,Q与TaTPL转录共抑制子存在直接物理互作。LCI实验证明,Q与TaTPL的物理互作需要Q蛋白的N端非典型EAR motif(LDLNVE),而不是其C端典型EAR基序(LDLDLR);TaTPL蛋白N端的C-terminal to LisH(CTLH)基序介导与Q蛋白的相互作用。通过转录活性分析实验,证明Q蛋白N端的EAR motif是Q蛋白行使其转录抑制活性所必需的。总之,本论文揭示了tae-miR172和TaTPL分别在转录后水平和蛋白活性水平调控小麦驯化基因Q的分子机理,为深入解析小麦穗型的遗传调控网络提供了重要线索。

Abstract

chan wei mian ji mu sui shu 、sui li shu 、qian li chong shi ying xiang xiao mai chan liang de san ge zhu yao yin su 。xiao mai sui xing zhi jie ying xiang xiao mai de chan liang ,shi yi ge xiao mai xun hua he shua ze yo chong zhong chong yao de nong yi xing zhuang 。yin ci ,xiao mai sui xing wei chuan diao kong yan jiu ju you chong yao de li lun yi yi he ying yong jia zhi 。zai yu mi he shui dao zhong guan yu sui fa yo yi jing you jiao shen ru de yan jiu ,dan shi guan yu xiao mai sui fa yo fen zi ji li de yan jiu hai fei chang you xian 。Qji yin shi xiao mai sui bu xing zhuang xun hua xiang guan de chong yao ji yin ,ran er Qji yin shi ru he diao kong xiao mai sui fa yo de fen zi ji zhi hai bu qing chu 。ben lun wen cong xiao mai miR172ji yin wei qie ru dian ,shen ru yan jiu Qji yin de gong neng diao kong ji zhi ,tan jiu xiao mai sui xing xing cheng de fen zi wei chuan diao kong ji li 。tong guo ji yin yu ce ji miRNAer ji jie gou fen xi ,cong pu tong zai pei xiao mai pin chong (Triticum aestivum)ke nong 199(KN199)zhong ke long tae-MIR172qian ti ji yin ,rong ge yu mi ubiquitinqi dong zi zhuai hua KN199xiao mai ,bing huo de yi ji lie wen ding zhuai ji yin xiao mai zhu ji 。zhuai ji yin xiao mai biao xing fen xi ,biao ming tae-miR172guo biao da zhuai ji yin xiao mai biao xian chu lei shi xiao mai qji yin xing de speltoidsui xing 。Real-time PCRfen xi jie guo biao ming :tae-miR172zhuai ji yin xiao mai zhong tae-miR172biao da shui ping ming xian sheng gao ,Qji yin biao da shui ping xian zhe jiang di 。tong guo kuai su kuo zeng cDNA 5’mo duan de shi yan (5’RACE)he yan cao shun shi biao da fen xi shi yan ,zheng ming Qshi tae-miR172de ba ji yin zhi yi ,bing ju tae-miR172tong guo zhuai lu hou qie ge de fang shi yi zhi Qji yin zai dan bai shui ping de ji lei 。ya xi bao ding wei ji zhuai lu huo xing fen xi ,jie guo biao ming Qdan bai shi yi ge xi bao he ding wei de ju you zhuai lu yi zhi huo xing de zhuai lu yin zi 。Qdan bai jie gou fen xi ,fa xian Qdan bai han you jie dao zhuai lu yi zhi huo xing de yi xi xiang ying yuan jian jie ge yi zhi (EAR)ji xu ,ji ke neng can yu qiao mu xiao mai de zhuai lu gong yi zhi yin zi TOPLESS(TaTPL)。zhuai lu biao da fen xi ,fa xian Qhe TaTPLde zhuai lu biao da mo shi xiang shi :zhu yao zai qi xie he sui zhong biao da ,er ju zai sui fa yo zao ji biao da shui ping zui gao ,sui zhao sui fa yo de jin cheng biao da shui ping zhu jian jiang di 。jiao mu shuang za jiao shi yan (Y2H)、shuang fen zi ying guang hu bu shi yan (BiFC)ji ying huo chong ying guang su mei hu bu shi yan (LCI)zheng ming ,Qyu TaTPLzhuai lu gong yi zhi zi cun zai zhi jie wu li hu zuo 。LCIshi yan zheng ming ,Qyu TaTPLde wu li hu zuo xu yao Qdan bai de Nduan fei dian xing EAR motif(LDLNVE),er bu shi ji Cduan dian xing EARji xu (LDLDLR);TaTPLdan bai Nduan de C-terminal to LisH(CTLH)ji xu jie dao yu Qdan bai de xiang hu zuo yong 。tong guo zhuai lu huo xing fen xi shi yan ,zheng ming Qdan bai Nduan de EAR motifshi Qdan bai hang shi ji zhuai lu yi zhi huo xing suo bi xu de 。zong zhi ,ben lun wen jie shi le tae-miR172he TaTPLfen bie zai zhuai lu hou shui ping he dan bai huo xing shui ping diao kong xiao mai xun hua ji yin Qde fen zi ji li ,wei shen ru jie xi xiao mai sui xing de wei chuan diao kong wang lao di gong le chong yao xian suo 。

论文参考文献

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论文作者分别是来自中国农业科学院的刘盼，发表于刊物中国农业科学院2019-07-05论文，是一篇关于小麦论文,穗型论文,基因论文,转录抑制论文,中国农业科学院2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国农业科学院2019-07-05论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。

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