侧根原基发生相关基因NAC1激素作用特征及RSI-1功能初步研究

论文题目: 侧根原基发生相关基因NAC1激素作用特征及RSI-1功能初步研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培与耕作学

作者: 王友华

导师: 翟志席,段留生,卢孟柱

关键词: 侧根原基,棉花,烟草,植物激素

文献来源: 中国农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文研究了在侧根原基发生与侧根发育过程中起重要作用的拟南芥NACl基因的上游调控区在烟草中的作用特征;同时初步研究了番茄RSI-1基因在烟草整体发育及侧根发生中的作用。初步探讨了将上述两个基因的理论研究成果应用于实际生产的可能性。为获得作物根系发育的可人工调控路径和植物生长物质的生物测定材料作了一些探索性工作。 本研究分两个部分,第一部分研究了NACl上游调控区(启动子)的作用特征。NACl作为一个早期的生长素反应基因,可被生长素诱导并介导生长素促进侧根的发生信号。序列分析结果显示NACl上游调控区除了含有生长素反应元件外还含有多个赤霉素反应元件。该部分研究克隆了其上游调控区,构建了由该调控区驱动GUS、GFP表达的植物表达载体并获得大量的相关转基因烟草。在此基础上分析了转基因烟草中标记基因表达的位置特异性和生长素和赤霉素诱导效应,探讨了该上游调控序列在烟草中的作用特征。结果验证了NACl会在烟草的根尖、侧根原基处特异性表达,发现由NACl上游1kb调控区驱动的GUS还会在烟草侧根原基基部、侧根基部表达。结果在验证了该基因的表达受生长素诱导的基础上,进一步量化了生长素和赤霉素对该基因的表达的诱导效应。结果表明,在0.1mg/L浓度水平,IBA对根中GUS酶量的诱导增加值可达到30%,GA的诱导增加值也能达到20%以上。 研究的第二部分初步探讨了RSI-1基因在植物发育过程中的作用,简要分析了棉花、烟草中存在RSI-1高同源性的基因可能性。Taylor(1994)的研究显示RSI-1可能是控制侧根原基发生的开关基因(Switch point gene),可能在侧根原基发生启动过程中起关键性的作用并决定侧根原基的发生强度。该部分研究分别构建了控制RSI-1超量表达、反义抑制、RNAi干扰的表达载体,对烟草进行了转化并获得大量相应得转基因植株。对所获得的转基因植株及其自交一代的初步表型观察发现RSI-1基因在烟草中超量表达后,地上部分枝能力增强,其T1代在1/2 MS琼脂糖培养基上的长势及根的伸长能力下降。而反义抑制及RNAi干扰的转基因烟草的表型没有发生明显变化。该结果初步说明,RSI-1可能在控制顶端优势过程中发挥作用,同时烟草中不一定存在与RSI-1具有很高同源性的同功能基因,或者RSI-1并不处在是控制某个发育过程的关键性节点上。

论文目录:

中文摘要

Abstract

目录

缩略词表

第一章 文献综述

1 根的概述

1.1 根的组成

1.2 根的形态解剖学

2 根的发育

2.1 胚根与主根

2.2 侧根的发育

2.3 不定根的发育

3 侧根发生的环境调控

3.1 侧根发生的营养调控

4 侧根原基发生的激素调控

4.1 生长素与侧根的形成

4.2 细胞分裂素与侧根的形成

4.3 赤霉素与侧根的形成

4.4 脱落酸与侧根的形成

4.5 乙烯与侧根的形成

5 侧根发生的相关分子过程

6 根发育相关基因的研究

6.1 植物病原基因启动子在根中特异性启动表达

6.2 已知功能基因在根中的特异性表达

6.3 根特异性未知功能基因

6.4 与侧根原基发生特异相关的基因

7 拟南芥侧根原基发生过程中的全基因表达分析

8 展望

第二章 NACl激素调控特征

1 NACl研究进展及立题依据

1.1 NACl相关研究、功能及作用特征简介

1.2 本章立题依据

1.3 技术路线及思路

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 结果与分析

3.1 NACl基因上游调控区驱动GUS的表达及激素作用特征分析

3.2 NACl上游调控区驱动GFP的表达及激素诱导初步鉴定

4 结论

5 展望

第三章 RSI-1功能的初步研究

1 本研究的立题依据

1.1 RSI-1基因简介

1.2 本研究的必要性

1.3 本研究的可行性分析

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 结果与分析

3.1 RSI-1的基因编码区全长的克隆

3.3 棉花基因组中存在番茄RSI-1同源基因的可能性分析

3.4 棉花根cDNA文库的构建

3.5 RSI-1同源基因在棉花根cDNA文库中的筛选与检验

3.6 RSI-1基因功能的研究

4 讨论

参考文献

致谢

作者简介

发布时间: 2005-07-18

相关论文

• [1].异三聚体G蛋白在生长素介导的拟南芥侧根发育中的作用机理研究[D]. 吴晓霞.扬州大学2008
• [2].两个拟南芥NAC家族转录因子基因在抗病反应调控中的功能分析[D]. 王晓峨.浙江大学2008
• [3].OsTUA2对水稻侧根原基发育的功能研究[D]. 党磊.浙江大学2009
• [4].水稻侧根发育基因OsSLR1的克隆和功能研究[D]. 贾利强.浙江大学2008
• [5].控制水稻不定根原基形成的关键基因ARL1的表达及激素调控[D]. 王首锋.浙江大学2005
• [6].水稻不定根发生基因ARL1的克隆与功能分析[D]. 刘洪家.浙江大学2005
• [7].拟南芥中性蔗糖酶基因AtNIN1（neutral invertase）的功能及其在侧根发育中的调控机制研究[D]. 齐晓朋.浙江大学2006
• [8].细胞分裂素抑制拟南芥侧根起始及调控根系发育的分子机理研究[D]. 李想.浙江大学2006
• [9].杨树不定根发育的基因表达调控研究[D]. 胥猛.南京林业大学2008
• [10].水稻侧根发育基因OsCYP2（cyclophilin2）的克隆和功能分析[D]. 张忠臣.浙江大学2007

标签：侧根原基论文;  棉花论文;  烟草论文;  植物激素论文;