LATERAL FLORET 1调控水稻“三花小穗”发育的分子机制研究

发布时间：2023-03-23 19:51

　　水稻是世界上重要的粮食作物,也是研究单子叶植物功能基因的模式植物。花器官作为植物最复杂的器官结构,其发育已经作为研究植物器官发生的遗传和分子机制的主要模型系统之一。这是因为,花包含被子植物的生殖器官,而被子植物是陆生植物中最大的群体,因此,对生物进化具有重要作用;花最终可以发育成为人类和动物的食物,因此,对农业和经济具有至关重要的作用;尽管被子植物花的结构和花器官的类型非常保守,但不同植物间花的大小、对称性、花器官数目、排列方式以及花器官形态仍存在较大差异。因此,花器官发育分子机制的研究具有至关重要的作用。本文中,我们克隆了一个水稻小穗侧花发育相关基因LATERAL FLORET1(LF1),并对突变体表型进行详尽的观察和组织学分析,对LF1基因进行了表达模式分析、蛋白功能分析以及调控侧花发育的作用原理分析。结果如下:1.lf1突变体发育出侧生小花本文鉴定的lf1侧生小花突变体,相较于野生型缙恢10号,突变体小穗护颖叶腋处产生侧生小花。且该侧生小花包含完整的花器官结构,如内稃、浆片、雄蕊和雌蕊。扫描电镜观察lf1小穗的早期发育过程发现,在Sp7-8时期,lf1小穗护颖叶腋处的侧花分生组...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 水稻花序的分化和发育
        1.1.1 水稻花序的发育过程
        1.1.2 水稻花序发育的调控
    1.2 水稻小穗的发育
        1.2.1 水稻小穗的形态特征
        1.2.2 水稻小穗的发育过程
        1.2.3 水稻小穗发育的调控
    1.3 水稻小穗结构的进化过程
    1.4 水稻小穗结构对产量的影响
第2章 引言
    2.1 研究目的和意义
    2.2 研究内容
第3章 材料与方法
    3.1 材料
    3.2 形态学分析
    3.3 组织学分析
    3.4 基因组DNA的提取
    3.5 基因定位
    3.6 候选基因的克隆
    3.7 候选基因的转基因验证
    3.8 基因表达模式分析
    3.9 蛋白产物的亚细胞定位分析
    3.10 转录激活试验
    3.11 染色质免疫共沉淀
第4章 结果与分析
    4.1 lf1突变体形态学和组织学分析
        4.1.1 开花期lf1突变体的形态学和组织学分析
        4.1.2 lf1突变体的早期形态学分析
    4.2 LF1基因的图位克隆
        4.2.1 lf1突变体的遗传分析
        4.2.2 LF1基因的定位
        4.2.3 精细定位区间内注释基因的测序
        4.2.4 候选基因的超表达验证
        4.2.5 候选基因的干涉验证
    4.3 LF1基因的表达模式分析
        4.3.1 LF1基因mRNA的qRT-PCR分析
        4.3.2 LF1基因的GUS分析
        4.3.3 LF1基因mRNA和microRNA165/166的原位杂交分析
    4.4 LF1编码一个Ⅲ型同源异型结构域-亮氨酸拉链蛋白
    4.5 LF1调控(花)分生组织相关基因起始产生侧花分生组织
    4.6 LF1参与水稻“三花小穗”的进化过程
第5章 讨论与结论
    5.1 讨论
    5.2 结论
附件
    附件1 表达载体pCAMBIA1301图谱
    附件2 表达载体pTCK303图谱
    附件3 表达载体S65T-2图谱
参考文献
致谢
附录1 发表及待发表论文
附录2 参与科研项目



本文编号：3768641