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向日葵cb1突变体突变相关基因的筛选

花匠小妙招
2024-11-25 20:38

【摘要】： 向日葵作为重要油料和粮食作物,其花发育直接关系到后代繁衍,同时也对农业生产效益产生直接影响。本文对航天诱变向日葵花不育突变体cb1进行初步研究,在该突变系中,花器官无法正常分化,形成了花椰菜式的花序。通过野生型(WT)型向日葵与cb1花发育过程表型对比分析突变发生的时期,筛选花发育过程中突变相关基因,实时荧光定量分析相关基因的组织表达模式以及花发育4个阶段WT和cb1表达量对比,分析相关基因在突变形成中发挥的作用,从而提出突变形成的分子机制的猜想。主要研究结果如下:(1)通过形态学解剖,从cb1突变体中分出6层苞片状结构,并对应WT向日葵花发育到果实发育的8个时期,即茎尖分生组织时期,花原基时期,花器官原基时期,花器官发育中期,花器官半成熟期,开花期,枯萎期,子房膨大期。(2)形态学和组织学分析共同发现cb1表型与WT型发生转变的关键时期是st3时期。(3)从本实验室的花发育转录组中筛选出LFY,AP2家族基因,SUP家族基因,MADS-box家族基因共37个,其中LFY基因1个,AP2基因10个,SUP基因3个,MADS-box基因23个。(4)提出形成机制的猜想:SVP基因上调后抑制了花序分生组织向花分生组织的正常分化,同时激活LFY基因过量表达,使得花序分生组织不断产生;此时受到上游基因的作用AP2基因下调,阻止这些花序分生组织转化;之后SUP基因和E类MADS-box基因作为调节花器官发生的基因下调,抑制花器官的发生;最后AG亚族和PI亚族控制主要花器官发育的基因下调导致花器官无法发育。综上所述,本文对向日葵cb1突变体花发育过程进行了表型分析和相关基因的定量分析,发现其在花分生组织向花器官分化过程失败,不能正常产生花器官且重复出现苞片状结构和次级分生组织,从而产生了花椰菜式的花序。另外,本文通过对37个相关基因的定量分析,提出了cb1形成的分子机制初步猜想,为后续研究cb1关键突变基因奠定了重要的前期基础,同时为研究向日葵花发育调控机制,提高农业生产效率提供重要参考。

【学位授予单位】：西华师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020

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