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黄瓜单性结实相关基因的分离、表达及SSR标记分析

2020-12-14阅读(889)

黄瓜单性结实相关基因的分离、表达及SSR标记分析

论文摘要

黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)蔬菜作物,起源于喜马拉雅山南麓的印度北部地区。目前在世界各地广为栽培,是世界十大蔬菜作物之一。单性结实性是黄瓜保护地专用新品种的目标性状之一,强单性结实品种对于在低温、弱光和无虫媒的设施栽培条件下,克服黄瓜“化瓜”、畸形瓜率较高的现象具有重要的作用；因此,加强对单性结实性的深入研究对保护地黄瓜遗传改良具有重要意义。生长素是引起黄瓜天然单性结实性的主要激素,其它植物生长调节剂起间接作用。生长素的转录调控受Aux/IAA蛋白和转录因子ARF(Auxin response factor)家族的影响,Aux/IAA能和ARFs形成杂合二聚体,在生长素的作用下,Aux/IAA被降解,从而调动生长素信号途径,启动果实发育。本研究利用最新公布的黄瓜基因组测序信息,利用模式植物拟南芥和水稻数据库信息,根据序列同源性、序列比对、结构域分析等生物信息学和系统发育学的方法分离、鉴定、分析了黄瓜中生长素信号传导途径中两大转录因子Aux/IAA和ARF家族。然后对Aux/IAA家族和ARF基因家族中某些成员在发育的黄瓜果实中进行了的表达分析,Aux/IAA家族基因Csa016715和ARF基因家族基因Csa019264、Csa010564 Csa012805在发育中的果实中都有较高水平表达。推测这几个基因可能对黄瓜果实的发育起促进作用。此外本研究还从基因组角度出发,在单性结实和非单性结实材料中筛选了386对伴随黄瓜基因组计划完成而开发的SSR标记,发现引物SSR22338在大多数F2单性结实群体中有特异条带,而在大多数非单性结实中不存在特异条带,因此该引物很可能与单性结实主效QTL连锁。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略语表
  • 上篇 文献综述
  • 第一章 植物单性结实及相关基因研究进展
  • 1 单性结实的概念及其与激素间的关系
  • 1.1 单性结实的概念
  • 1.2 单性结实与生长素的关系
  • 1.3 单性结实与细胞分裂素的关系
  • 1.4 单性结实与赤霉素的关系
  • 1.5 单性结实性与多胺的关系
  • 1.6 单性结实性与脱落酸的关系
  • 1.7 单性结实与不同激素间特定平衡的关系
  • 2 生长素信号转导途径中转录因子Aux/IAA和ARF的研究进展
  • 3 黄瓜单性结实分子标记的研究进展
  • 4 SSR标记技术和集团分离分析法在遗传育种的应用
  • 下篇 研究报告
  • 第二章 黄瓜Aux/IAA基因家族的生物信息学分析
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 材料与方法
  • 1.1 Aux/IAA基因家族序列的收集
  • 1.2 多序列联配序列分析即系统发育树的构建
  • 2 结果与分析
  • 2.1 黄瓜基因组中的Aux/IAA基因
  • 2.2 黄瓜Aux/IAA家族的蛋白特征
  • 2.3 黄瓜与拟南芥Aux/IAA基因家族进化分析
  • 3 讨论与结论
  • 第三章 黄瓜果实发育早期Aux/IAA家族部分成员的表达差异分析
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 材料与方法
  • 1.1 植物材料
  • 1.2 总RNA提取及反转录
  • 1.3 Aux/IAA家族成员确认和PCR引物设计
  • 1.4 PCR反应体系和扩增程序
  • 1.5 PCR产物回收、阳性克隆筛选及测序
  • 2 结果与分析
  • 2.1 序列与进化树分析
  • 2.2 cDNA克隆
  • 2.3 RT-PCR验证
  • 3 讨论
  • 第四章 黄瓜ARF家族序列特征及其在果实发育早期的表达分析
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 材料与方法
  • 1.1 植物材料
  • 1.2 总RNA提取及反转录
  • 1.3 黄瓜ARF基因家族的确认和PCR引物设计
  • 1.4 PCR反应体系和扩增程序
  • 1.5 PCR产物回收、阳性克隆筛选及测序
  • 2 结果与分析
  • 2.1 ARF家族序列分析
  • 2.2 ARF家族进化树分析
  • 2.3 cDNA克隆
  • 2.4 RT-PCR验证
  • 3 讨论
  • 第五章 外源激素诱导黄瓜ARF和Aux/IAA基因家族成员在果实发育早期的表达分析
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 材料与方法
  • 1.1 植物材料
  • 1.2 总RNA提取及反转录
  • 1.3 ARF和Aux/IAA家族成员基因确认和PCR引物设计
  • 1.4 PCR反应体系和扩增程序
  • 2 结果与分析
  • 2.1 黄瓜ARF家族和Aux/IAA家族序列分析
  • 2.2 黄瓜ARF和Aux/IAA基因家族成员在果实中的诱导表达分析
  • 2.3 黄瓜ARF和Aux/IAA家族成员在茎叶中的表达分析
  • 3 讨论
  • 第六章 黄瓜单性结实性的SSR标记初析
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 材料与方法
  • 1.1 植物材料和评价方法
  • 1.2 DNA的提取和近等基因池的构建
  • 1.3. SSR引物的筛选与反应体系
  • 2 结果分析
  • 2.1 DNA样品检测
  • 2.2 SSR引物筛选
  • 3 讨论
  • 全文结论
  • 本文创新点
  • 本文后续研究的一些设想
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间以第一作者发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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