SlPIN1,SlPIN3与SlPIN4在番茄花柄脱落中的作用

发布时间：2020-04-19 20:40

【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum)是最主要的蔬菜经济作物之一,落花落果是制约其经济效益的主要因素之一。弄清番茄器官脱落机制,并制定防止落花落果的措施,对农业基础研究,应用研究以及农业实际生产上都有重要意义。番茄PIN(PIN-FORMED)是主要的生长素输出蛋白,其正确的时空表达模式可以形成适宜的生长素梯度来指导器官完成发育,然而在器官脱落期间,SlPIN的具体功能尚不明确。基于本课题组前期筛选出的在番茄离区特异高表达的SlPIN1、SlPIN3及SlPIN4,利用VIGS试验方法构建了SlPIN沉默植株,并通过实时荧光定量来验证沉默效率。结合沉默植株与对照植株脱落率的调查、GUS染色及离区生长素流速的变化初步确定了离区特异蛋白SlPIN1,SlPIN3及SlPIN4在脱落过程中的关键作用,主要研究结果为:1.构建了pTRV-SlPIN1,pTRV-SlPIN3及pTRV-SlPIN4沉默载体并利用GV3101农杆菌侵染番茄幼苗获得沉默植株各三株,利用qRT-PCR技术鉴定出沉默效率较高的沉默植株。2.qRT-PCR结果显示当SlPIN1,SlPIN3以及Sl PIN4被沉默后,其余Sl PINs表达并不受影响,证明获得了特异性沉默的SlPIN1,SlPIN3以及Sl PIN4植株。3.沉默SlPIN1,SlPIN4的番茄植株显著加速花柄离区脱落发生;IAA预处理后沉默SlPIN1,SlPIN4的番茄植株脱落率显著低于对照植株。而沉默SlPIN3番茄植株脱落率与对照植株无明显差异。4.GUS染色以及离区IAA流速测定试验表明,降低SlPIN1及SlPIN4的表达会导致子房基部生长素累积以及花柄离区生长素含量和流速的降低,从而加速花柄脱落。结果表明SlPIN1、SlPIN4在介导生长素在番茄植株源—库运输中起重要作用。
【图文】：

许向阳等，2016），包括烟草属（Nicotiana sppum vulgare）等。研究人员以及在番茄中利用VIG相关的启动因子基因功能，例如利用VIGS技术沉C氧化酶）后其表达下调，，导致番茄不能进入成熟番茄果实成熟过程，通过VIGS使LeRIN基因沉S4以及LeACO1的表达，从而抑制了果实成熟（1被沉默后，表现出延迟脱落表型（Jiang, 2008）基因KASⅠ被沉默后，表现出影响链脂肪酸合成染可能由于其可传播病毒的能力而对环境造成风人为引入的遗传修饰的影响。沉默（VIGS）的分子机制i）现象，也称为转录后期沉默（PTGS），是植基因沉默的分子机制就是通过分子手段将带有载体进行重组，得到VIGS载体，侵染植物后，d Lange, 2010）。

物中应用最广的VIGS病毒载体（Ratcliff, 2001; Senthil-Kumar and Mysore, 2011）。TRV病毒由两条RNA链组成，其中RNA1编码RNA聚合酶，RNA2带有多克隆位点，负责装载基因片段，结构如图2所示。图2 烟草脆裂病毒载体模式图Fig.2 The structure of the TRV viral vector.注：TRV1：RNA1链；TRV2：RNA2链；MCS：多克隆位点1.2.3 病毒诱导的基因沉默（VIGS）的优缺点VIGS技术和传统的转基因植株获取技术相比有以下优势：（1）VIGS实验技术与传统转基因实验相比可明显缩短试验时间，能够在短时间内导致目的基因的功能缺失。一般在3-4周就会出现明显效果（Dinesh-Kumar et al., 2003）。（2）VIGS作为一种优良转基因系统，其摒弃了传统的转基因方式，可以更便捷的获取转基因植株，VIGS只需要对植株进行机械侵染就可以取得良好效果（Burch-Smith etal., 2004）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）VIGS可以对功能丧失产生致死表型的基因进行功能分析。它可用于研究与胚胎发育和幼苗出苗活力有关的基因（一种重要的非生物胁迫耐受性状）（Ratchliff et al.,2001; Burch-Smith et al., 2004; Liu et al., 2004）。（4）VIGS可以克服功能冗余。使用VIGS中最保守的区域，可以将多个相关基因或基因家族一起沉默（Ekengren et al., 2003; He et al., 2004）。尽管其他功能基因组学工具如反义RNA，人工miRNA或RNAi也可用于使具有冗余功能的基因家族的两个或多个成员沉默，但很费时。（5）VIGS技术既可以运用于单子叶植物也可以运用于双子叶植物，而普通转基因方式对植物有很高的选择性。VIGS的局限性：（1）能够建立VIGS体系的植物有限
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S641.2

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本文编号：2633718