油桐LFY同源基因的克隆及花芽分化生理基础研究

论文摘要

油桐是我国特有经济林木,至少有千年以上的栽培历史,直到1880年后,才陆续传到国外。油桐独特的生物学特性使其具有成为经济林模式植物的潜力。本文以具有独特早花性状的对年桐为研究对象,分离克隆了油桐的LFY同源基因序列,为探索油桐成花阶段关键基因的表达和调控机制找到了突破口。同时,研究了油桐花芽初次分化时期的营养基础和解剖特征,为建立油桐成花关键时期的生理生化基础提供了依据。本研究,不仅为油桐的成花机理的研究提供了基础,也为其他经济林木的相关方面研究提供借鉴和新的思路。本文的主要研究结果如下。1、从油桐叶片的基因组中分离、克隆到LFY的同源基因Tung LFY的部分序列,将测序结果用生物学软件Vector NTI进行分析拼接后,得到一条长1037bp的序列。将其提交到NCBI网站上进行Blast分析后,发现与其他植物的LFY同源基因相似性较高,达到了88%以上,由此确认得到的片断为油桐LFY同源基因的部分片断。在此片断中有1个长638bp的内含子,两边有两个分别长273bp和126bp的外显子,共编码133个氨基酸,拼接位点与其他植物的LFY同源基因一致。2、以基因组的Tung LFY和其他植物的LFY同源基因为模板,设计引物。利用RT-PCR及RACE技术,结合TD-PCR技术扩增到一段大小为643bp序列片断,共编码146个氨基酸,含有TAA终止密码子和Poly A尾巴。3、对花芽初次分化各个时期的可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白质三个生理指标测定,发现在花芽分化初期可溶性总糖的含量较之后来的花序分化期有个明显的下降,随后即持续增长,到达雄蕊和雌蕊分化期时,含量达到最高。在花芽分化各个时期的叶片的淀粉含量变化的趋势基本一致,即随着花芽分化的推进,叶片中淀粉含量均先升高后降低,并在花瓣分化期达到最大值。蛋白质含量在整个生长过程中呈先上升后下降的趋势,尤其是在花芽分化初期到花萼分化期间迅速升高,并在花萼分化期达到最大值。4、采用石蜡切片法,研究了油桐花芽初次分化时期各阶段的解剖特征,并从解剖特征上明确了湖南地区对年桐花芽分化的具体时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词
• 1 综述
• 1.1 油桐的概述
• 1.2 植物花芽分化的研究进展
• 1.2.1 有关花发育的假说
• 1.2.2 成花分子机理的研究进展
• 1.2.3 成花转变途径的研究
• 1.2.4 植物花发育的基因
• 1.2.5 LFY同源基因的研究进展
• 1.2.6 林木成花相关基因的研究情况
• 1.2.7 植物解剖在花芽分化上的研究
• 1.2.8 花芽分化过程中相关生理指标的变化的研究
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 技术路线
• 2 油桐LFY基因同源基因的克隆
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 基因组DNA浓度及纯度测定
• 2.2.2 油桐LFY同源基因DNA片断的分离与克隆
• 2.2.3 油桐LFY基因组DNA序列分析
• 2.2.4 油桐花芽总RNA的提取质量
• 2.2.5 RT-PCR和3'RACE电泳及克隆结果
• 2.2.6 RT-PCR克隆片段和3'RACE克隆片断的测序结果及序列分析
• 2.2.7 序列的拼接及其分析
• 2.3 小结与讨论
• 2.3.1 油桐基因组中Tung LFY的克隆
• 2.3.2 油桐花芽总RNA的提取及cDNA的获取
• 2.3.4 RT-PCR的应用
• 2.3.5 RACE合成
• 3 油桐花芽分化解剖特征及生理基础研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 仪器设备
• 3.1.4 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 油桐花芽分化显微结构观察
• 3.2.2 油桐花芽分化不同时期的主要生理指标变化
• 3.3 小结与讨论
• 4 结论与创新
• 4.1 结论
• 4.2 创新点
• 参考文献
• 附录A 测序图
• 附录B 基因序列提交信息
• 附录C 实验药品
• 附录D 主要实验设备
• 附录E 攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢