文档介绍：黑龙江八一农垦大学
硕士学位论文
棉花生长素结合蛋白基因表达载体的构建及其遗传转化研究
姓名:芦亚
申请学位级别:硕士
专业:作物栽培学与耕作学
指导教师:高树仁;朱生伟
20060601
脚幽砑辛薃觥治觯峁砻魑颐撬玫降恼舛蚊藁╟蛄性诘鞍妆泶要摘竦玫囊桓鱿宋匾毂泶锏腸Ⅸ片段驪辛诵蛄蟹治觯舛蝐蛄基因可能与纤维细胞伸长具有非常密切关系。为了研究该基因在棉纤维伸长发育中的生棉花是世界性的重要经济作物,在国民经济发展中占有十分重要的地位。中国是世界上最大的棉花生产国和消费国之一,稳定和提高棉花质量,已成为提高我国纺织品国际市场竞争力的重要内容。棉纤维是由棉花胚珠外珠被的表皮细胞分化发育而成的单细胞毛状体,其发育是一个细胞的快速分化和伸展的生物学过程,涉及到大量与细胞分化、伸长、成熟及纤维素代谢相关基因的表达,在此过程中植物激素起了重要的作用。现已证明,生长素对棉花胚珠纤维生长起着关键性作用。生长素结合蛋白魑Iに匦藕糯ǖ纪揪吨械墓丶蜃樱谥参锵赴惺苌に信号过程中的具有重要的功能,但其作用详细机制还不十分清楚。在本文中,我们首先对以栽培陆地棉品种徐州捌湮尴宋槐涮疗2牧希胏在中做治觯⑾諫蛋白共编码霭被幔粲贕易澹浔嗦的氨基酸序列包含一个峁褂颍翰捎肈砑员嗦氲鞍椎氖杷越辛朔治觯果表明鞍撞缓忻飨缘目缒そ峁褂颍豪胻分析的结果,将哦蛋白用水平上是相当保守的。因为该基因在纤维细胞中的特异性表达以及在棉纤维细胞快速伸长期优势表达,我们推测物学功能及其作用机制,本文构建了由棉花纤维特异表达启动子与科舳忧母没因过量表达载体,通过农杆菌介导法转化棉花,获得了经觳獾难粜耘咝杂俗橹N=一步研究生长素结合蛋白在棉纤维发育过程中的功能奠定了基础。关键词:生长素结合蛋白启动子棉花纤维
第一章文献综述藁ㄏ宋姆⒂刖眉壑特异表达基因占磁克隆后,科学家们用减法杂交等差异筛选技术已分离出余个纤维发育相关棉花纤维的经济价值和品质要求棉花纤维的发育叽棉花是世界性的重要的经济作物,也是我国重要的农产品和纺织原料与国民经济支柱产业之一,是关系国计民生的重要物资,在国民经济发展中占有十分重要的地位⋯。中国是世界上最大的棉花生产国和消费国之一,当前,我国棉花消费量已占全球棉花消费总量的左右,是全世界原棉消费量最多的国家,是全球原棉进出口重要的国家之一。稳定和提高棉花质量,成为提高我国纺织品国际市场竞争力的重要内容“棉纤维是一种优良的天然纤维,是棉花的重要组成部分,又是重要的纺织工业原料O执纺织工业对原棉品质的要求,是在一定绒长基础上侧重强调纤维强度和麦克隆值等内在品质。这就要求棉花育种和栽培工作者,转移研究重点,即在保证增产、稳定棉纤维的外在品质基础上,注重提高棉纤维的内在品质。棉纤维的生长发育受遗传、环境两方面制约,据美国农业部育种学家甊┦垦芯浚肪骋蛩囟云分实墓毕孜猯,分治/浚怯捎诿藁ㄏ宋分与产量之间为遗传负相关,给用传统育种技术同步改良纤维品质与产量带来了很大的障碍,而近年来采用操作基因的分子育种工程有望打破这类不良连锁,使棉花纤维品质与产量得以同步改良棉花是世界上重要的纤维作物。棉纤维发育以单细胞形式出现,纤维发育过程主要经历纤维原始细胞分化突起、纤维细胞伸长跎谛纬善、次生壁合成和增厚脱水成熟鼋锥蝡】。棉花纤维发育的起始阶段,突起的细胞数量决定了棉花纤维的产量;棉花纤维的伸长期主要影响着棉花纤维的长度;次生壁形成期主要影响着棉花纤维的细度和强度,而棉花纤维的成熟期则主要影响棉花纤维的成熟度⋯。植物激素在棉花纤维发育过程中起着重要的调控作用,国内外多通过离体培养来揭示植物激素的具体作用口】。综合各研究表明,饕4俳宋纳斐ず痛紊诘募雍瘢珿饕S跋煜维分化和胚珠的生长,騅蚩梢缘种艻和簟薄W源闖蚦状伪ǖ老宋基因【”,纤维发育过程中的基因表达具有发育阶段特异性,分离与纤维发育相关的基因有利于进一步了解纤维发育的机制。因此,弄清棉花纤维发育的机制对调控棉花纤维的产量和品质具有十分重要的价值。现代分子生物学技术的迅速发展、棉花纤维发育相关的基因的分离、一些调控机理的初步阐明以及一些与棉花纤维发育相关的分子标记的获得,将都有利于人们有目的调控棉花纤维的发育过程,有利于人们培育优质棉花纤维的新种质。
。生长素是最早发现的植物激素,它控制植物生长发育的许多过程,如促进侧根形成,维管组织分化,顶端优势以及植物的向性反应等。生长素影响细胞的伸长、分裂和分化,但不同的植物组织对生长素的敏感性和反应有所不同,这是由于信号转导的复杂性引起的¨近年来的研究表明,植物激素也与棉花纤维的发育有着密切的关系,生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯对棉纤维的发育都有影响,其中赤