本文主要研究内容
作者王勇锋（2019）在《能源作物柳枝稷体外花器官逆转鉴定分析及相关基因功能研究》一文中研究指出：植物发育到一定的时期时,在合适的内部及外界因素的共同作用下,其个体将由营养生长转变为生殖生长。农业生产中,正常开花是以种子和果实为收获对象的农作物获得高产的重要前提。一般情况下,植物花器官发育是一个不可逆的过程,然而一些植物在特殊的自身条件和环境条件影响下,已形成的花器官会再次进入营养生长状态,从而发生花器官逆转。柳枝稷（Panicum virgatum L.）是一种高大型禾草植物,具有耐旱、耐瘠薄、易于管理、生物质产量高等特点,在国际上被认定为模式能源作物。本研究发现,伸长期第4期的柳枝稷材料‘Alamo’的茎端已发育出长为1 cm左右的幼穗,以该时期茎端为外植体进行体外培养发生了花器官逆转,通过解剖学、组织学及细胞学分析对此进行了证实,之后通过转录组技术获得了可能参与到花器官逆转中的基因,并对其中部分基因的功能进行了生物学验证。主要研究结果如下:1.柳枝稷茎端在穗芽诱导培养基(MS+3 mg.L-1 6-BA)上形成了不同类型的再生芽。通过对再生芽形态及分布特征分析发现,第一类再生芽由外植体节上所携带的腋芽发育而来,第二类再生芽由外植体节上诱导出的愈伤组织分化而来,第三类再生芽由柳枝稷幼穗上的小花原基发育而来。通过对第三类再生芽及其相邻的未完全逆转小花和正常小花进行组织切片观察发现,第三类再生芽中原本应发育成花器官的组织已退化,其生长点处形成凸起,重新进入了营养生长,而与其相邻的未完全逆转小花中虽有内外稃及雄蕊存在,但中心位置无胚珠结构,而是形成了球状营养器官。这些结果表明第三类再生芽是由小花生长点发育模式转变而来,而非小花中形成的不定芽,即柳枝稷幼穗诱导产生的再生芽来自花器官逆转。2.对穗芽诱导培养基上诱导出的柳枝稷花逆转材料和MS培养基上诱导出的体外花发育材料以及未培养的幼穗进行转录组分析,根据不同材料所处的发育时期及不同的发育方向推测认为,花逆转材料与另两组材料相比均存在表达量差异而另两组材料相比无表达量差异的基因可能参与到花器官逆转。通过该方法共筛选出517个基因,经多个数据库注释分析发现,柳枝稷体外花器官逆转与细胞信号传导、能量代谢、蛋白转录后调控等多个生物学进程相关。此外,通过将筛选获得的517个基因与花发育相关基因对比发现,其中不存在已发表的影响花发育的基因,该结果表明花器官逆转与花发育存在着一定的差异性。然而通过对柳枝稷中花发育相关基因的表达水平分析发现,开花促进基因AP1在花逆转材料中表达水平下降,开花抑制基因TEM1/TEM2在花逆转材料中表达水平升高,但其变化幅度在两组对比中未全部达到2倍,该结果表明花器官逆转与花发育同样存在一定的联系。3.通过过量表达4个在花器官逆转材料中高水平表达的基因发现,转基因拟南芥植株表现出叶面积增大或花期延迟或花器官发育不正常的现象,然而其均为表现出完整的花器官逆转现象。对该现象分析发现,花器官逆转可能涉及到抑制花器官发育、花器官分生组织发育模式转变及营养生长的促进等多个进程,单个基因过量表达可能只参与到了其中的一个过程,而花器官逆转是这些进程共同作用的结果,要获得完整的花器官逆转需要对更多基因同时进行表达调控。4.PvSTK1基因编码一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,亚细胞定位分析发现该蛋白在细胞膜、细胞质和细胞核中均有分布。过表达PvSTK1基因使拟南芥（Arabidopsis thaliana）花期推迟,基部小花不育。通过对花发育相关基因的表达量分析发现,转基因植株中开花促进基因AP1、AG、FT及LFY的表达量降低,而开花抑制基因FLC和SVP的表达量升高,这表明PvSTK1基因影响到了光周期、春化及自主途径等多个花发育调控网络,且处于这些调控网络的上游。对转基因植株中花序基部不育小花分析发现,其花粉活力正常,然而胚珠在开花后逐渐萎缩。使用野生型拟南芥花粉进行授粉发现,花序基部不育小花仍保持不育,表明PvSTK1基因通过影响胚珠来使拟南芥小花不育。本研究首次在柳枝稷中发现了并证实了体外花器官逆转现象,通过转录组分析较为全面地研究了可能参与到花器官逆转调控中的517个基因,并对部分基因的生物学功能进行了研究,从新的角度研究了植物营养生长与生殖生长的发育调控,为柳枝稷及其他植物花发育调控研究提供了新的基础。
Abstract
zhi wu fa yo dao yi ding de shi ji shi ,zai ge kuo de nei bu ji wai jie yin su de gong tong zuo yong xia ,ji ge ti jiang you ying yang sheng chang zhuai bian wei sheng shi sheng chang 。nong ye sheng chan zhong ,zheng chang kai hua shi yi chong zi he guo shi wei shou huo dui xiang de nong zuo wu huo de gao chan de chong yao qian di 。yi ban qing kuang xia ,zhi wu hua qi guan fa yo shi yi ge bu ke ni de guo cheng ,ran er yi xie zhi wu zai te shu de zi shen tiao jian he huan jing tiao jian ying xiang xia ,yi xing cheng de hua qi guan hui zai ci jin ru ying yang sheng chang zhuang tai ,cong er fa sheng hua qi guan ni zhuai 。liu zhi ji （Panicum virgatum L.）shi yi chong gao da xing he cao zhi wu ,ju you nai han 、nai ji bao 、yi yu guan li 、sheng wu zhi chan liang gao deng te dian ,zai guo ji shang bei ren ding wei mo shi neng yuan zuo wu 。ben yan jiu fa xian ,shen chang ji di 4ji de liu zhi ji cai liao ‘Alamo’de jing duan yi fa yo chu chang wei 1 cmzuo you de you sui ,yi gai shi ji jing duan wei wai zhi ti jin hang ti wai pei yang fa sheng le hua qi guan ni zhuai ,tong guo jie pou xue 、zu zhi xue ji xi bao xue fen xi dui ci jin hang le zheng shi ,zhi hou tong guo zhuai lu zu ji shu huo de le ke neng can yu dao hua qi guan ni zhuai zhong de ji yin ,bing dui ji zhong bu fen ji yin de gong neng jin hang le sheng wu xue yan zheng 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.liu zhi ji jing duan zai sui ya you dao pei yang ji (MS+3 mg.L-1 6-BA)shang xing cheng le bu tong lei xing de zai sheng ya 。tong guo dui zai sheng ya xing tai ji fen bu te zheng fen xi fa xian ,di yi lei zai sheng ya you wai zhi ti jie shang suo xie dai de ye ya fa yo er lai ,di er lei zai sheng ya you wai zhi ti jie shang you dao chu de yu shang zu zhi fen hua er lai ,di san lei zai sheng ya you liu zhi ji you sui shang de xiao hua yuan ji fa yo er lai 。tong guo dui di san lei zai sheng ya ji ji xiang lin de wei wan quan ni zhuai xiao hua he zheng chang xiao hua jin hang zu zhi qie pian guan cha fa xian ,di san lei zai sheng ya zhong yuan ben ying fa yo cheng hua qi guan de zu zhi yi tui hua ,ji sheng chang dian chu xing cheng tu qi ,chong xin jin ru le ying yang sheng chang ,er yu ji xiang lin de wei wan quan ni zhuai xiao hua zhong sui you nei wai fu ji xiong rui cun zai ,dan zhong xin wei zhi mo pei zhu jie gou ,er shi xing cheng le qiu zhuang ying yang qi guan 。zhe xie jie guo biao ming di san lei zai sheng ya shi you xiao hua sheng chang dian fa yo mo shi zhuai bian er lai ,er fei xiao hua zhong xing cheng de bu ding ya ,ji liu zhi ji you sui you dao chan sheng de zai sheng ya lai zi hua qi guan ni zhuai 。2.dui sui ya you dao pei yang ji shang you dao chu de liu zhi ji hua ni zhuai cai liao he MSpei yang ji shang you dao chu de ti wai hua fa yo cai liao yi ji wei pei yang de you sui jin hang zhuai lu zu fen xi ,gen ju bu tong cai liao suo chu de fa yo shi ji ji bu tong de fa yo fang xiang tui ce ren wei ,hua ni zhuai cai liao yu ling liang zu cai liao xiang bi jun cun zai biao da liang cha yi er ling liang zu cai liao xiang bi mo biao da liang cha yi de ji yin ke neng can yu dao hua qi guan ni zhuai 。tong guo gai fang fa gong shai shua chu 517ge ji yin ,jing duo ge shu ju ku zhu shi fen xi fa xian ,liu zhi ji ti wai hua qi guan ni zhuai yu xi bao xin hao chuan dao 、neng liang dai xie 、dan bai zhuai lu hou diao kong deng duo ge sheng wu xue jin cheng xiang guan 。ci wai ,tong guo jiang shai shua huo de de 517ge ji yin yu hua fa yo xiang guan ji yin dui bi fa xian ,ji zhong bu cun zai yi fa biao de ying xiang hua fa yo de ji yin ,gai jie guo biao ming hua qi guan ni zhuai yu hua fa yo cun zai zhao yi ding de cha yi xing 。ran er tong guo dui liu zhi ji zhong hua fa yo xiang guan ji yin de biao da shui ping fen xi fa xian ,kai hua cu jin ji yin AP1zai hua ni zhuai cai liao zhong biao da shui ping xia jiang ,kai hua yi zhi ji yin TEM1/TEM2zai hua ni zhuai cai liao zhong biao da shui ping sheng gao ,dan ji bian hua fu du zai liang zu dui bi zhong wei quan bu da dao 2bei ,gai jie guo biao ming hua qi guan ni zhuai yu hua fa yo tong yang cun zai yi ding de lian ji 。3.tong guo guo liang biao da 4ge zai hua qi guan ni zhuai cai liao zhong gao shui ping biao da de ji yin fa xian ,zhuai ji yin ni na gai zhi zhu biao xian chu xie mian ji zeng da huo hua ji yan chi huo hua qi guan fa yo bu zheng chang de xian xiang ,ran er ji jun wei biao xian chu wan zheng de hua qi guan ni zhuai xian xiang 。dui gai xian xiang fen xi fa xian ,hua qi guan ni zhuai ke neng she ji dao yi zhi hua qi guan fa yo 、hua qi guan fen sheng zu zhi fa yo mo shi zhuai bian ji ying yang sheng chang de cu jin deng duo ge jin cheng ,chan ge ji yin guo liang biao da ke neng zhi can yu dao le ji zhong de yi ge guo cheng ,er hua qi guan ni zhuai shi zhe xie jin cheng gong tong zuo yong de jie guo ,yao huo de wan zheng de hua qi guan ni zhuai xu yao dui geng duo ji yin tong shi jin hang biao da diao kong 。4.PvSTK1ji yin bian ma yi ge si an suan /su an suan dan bai ji mei ,ya xi bao ding wei fen xi fa xian gai dan bai zai xi bao mo 、xi bao zhi he xi bao he zhong jun you fen bu 。guo biao da PvSTK1ji yin shi ni na gai （Arabidopsis thaliana）hua ji tui chi ,ji bu xiao hua bu yo 。tong guo dui hua fa yo xiang guan ji yin de biao da liang fen xi fa xian ,zhuai ji yin zhi zhu zhong kai hua cu jin ji yin AP1、AG、FTji LFYde biao da liang jiang di ,er kai hua yi zhi ji yin FLChe SVPde biao da liang sheng gao ,zhe biao ming PvSTK1ji yin ying xiang dao le guang zhou ji 、chun hua ji zi zhu tu jing deng duo ge hua fa yo diao kong wang lao ,ju chu yu zhe xie diao kong wang lao de shang you 。dui zhuai ji yin zhi zhu zhong hua xu ji bu bu yo xiao hua fen xi fa xian ,ji hua fen huo li zheng chang ,ran er pei zhu zai kai hua hou zhu jian wei su 。shi yong ye sheng xing ni na gai hua fen jin hang shou fen fa xian ,hua xu ji bu bu yo xiao hua reng bao chi bu yo ,biao ming PvSTK1ji yin tong guo ying xiang pei zhu lai shi ni na gai xiao hua bu yo 。ben yan jiu shou ci zai liu zhi ji zhong fa xian le bing zheng shi le ti wai hua qi guan ni zhuai xian xiang ,tong guo zhuai lu zu fen xi jiao wei quan mian de yan jiu le ke neng can yu dao hua qi guan ni zhuai diao kong zhong de 517ge ji yin ,bing dui bu fen ji yin de sheng wu xue gong neng jin hang le yan jiu ,cong xin de jiao du yan jiu le zhi wu ying yang sheng chang yu sheng shi sheng chang de fa yo diao kong ,wei liu zhi ji ji ji ta zhi wu hua fa yo diao kong yan jiu di gong le xin de ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北农林科技大学的王勇锋，发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文，是一篇关于柳枝稷论文,花器官逆转论文,细胞分裂素论文,蛋白激酶论文,组织培养论文,西北农林科技大学2019-07-11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，资料来自西北农林科技大学2019-07-11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。
标签：柳枝稷论文; 花器官逆转论文; 细胞分裂素论文; 蛋白激酶论文; 组织培养论文; 西北农林科技大学2019-07-11论文;