資源描述：
《番茄madsbox轉錄因子slfyfl調控衰老和果實成熟的分子機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數據MolecularmechanismofMADS-boxtranscriptionfactorSlFYFLregulatingsenescenceandfruitripeningintomatoAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDoctor’sDegreeofScienceByQiaoliXieSupervisedbyProf.ChenGuopingSpecialty:Botan
2、yBioengineeringCollegeofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaOctober2014萬方數據萬方數據中文摘要摘要MADS-box蛋白是一類廣泛存在于真核生物中的轉錄因子家族。在高等植物中MADS-box蛋白主要在果實成熟、脫落，器官衰老及花器官的形成等生長發(fā)育過程中發(fā)揮作用。2002年，通過圖位克隆法，Vrebalov等找到了MADS-box家族轉錄因子SlMADS-RIN，并證明其為影響番茄果實成熟的關鍵轉錄因子，且作用于乙烯合成途徑。為進一步分析番茄
3、MADS-box家族中其他未知基因的功能，本研究通過生物信息學分析，分離和克隆到一個與擬南芥MADS-box蛋白AtFYF（AtAGL42）直系同源且與SlMADS-RIN蛋白相似度較高的番茄SlFYF-Like(SlMBP18)蛋白，并登錄到了NCBI數據庫（GenBank登錄號：KF709444）。利用實時熒光定量PCR對SlFYFL基因的表達模式分析發(fā)現，SlFYFL基因在番茄葉片，果實，果柄離區(qū)和萼片中大量表達，表明該基因可能與葉片發(fā)育，果實成熟及脫落等生長發(fā)育關系密切。為進一步探索和分析該基因的生理
4、學功能及其作用機理，我們分別構建了SlFYFL基因的超表達和RNAi沉默載體，通過農桿菌介導法將其分別成功轉入野生型番茄中，并培育出SlFYFL超表達及沉默的轉基因番茄株系。對SlFYFL超表達及沉默轉基因番茄株系的研究結果表明：1.SlFYFL基因可能通過參與調控乙烯相關基因的表達而調節(jié)番茄葉片葉綠素的含量來調控番茄葉片的衰老程度。超表達SlFYFL基因的番茄葉片衰老推遲，葉綠素含量升高，光合作用相關基因（Slcab7和SlrbcS）表達明顯上調，乙烯合成相關基因（ACO1、ACO3、ACS1A、ACS2和
5、ACS6）表達顯著降低，而沉默轉基因番茄葉片則表現出與超表達轉基因番茄葉片相反的表型；2.SlFYFL基因可能通過參與調控乙烯相關基因的表達而調節(jié)番茄果實的成熟。超表達SlFYFL基因的轉基因番茄果實成熟時間推遲，類胡蘿卜素積累量降低，貯藏時間變長，果實硬度增加，乙烯合成量降低，而沉默轉基因株系果實的系列指標與超表達轉基因株系果實相反。果實成熟相關基因，類胡蘿卜素合成基因（SlPSY1，SlPDS及SlZDS），細胞壁代謝基因（SlPG、SlEXP1、SlXTH5及SlTBG4）和脂肪酸代謝基因（SlTomL
6、oxA，SlTomLoxB及SlTomLoxC）的表達在超表達轉基因果實中受到明顯抑制，而在沉默轉基因果實中顯著上調；乙烯合成相關基因（RIN、ACS2、ACO1及ACO3）及乙烯響應基因（E4和E8）在沉默轉基因果實中顯著上調，而在超表達轉基因果實中受到明顯抑制。果實硬度測定結果表明，超表達轉基因果實的硬度明顯大于野生型同時期的果實而沉默轉基因果實的硬度較野生型的明顯降低。耐貯藏實驗發(fā)現，超表達轉基因果實的貯藏時間明顯長于野生型番茄，而沉默轉基因番茄的貯藏時間比野生型顯著縮短。果實乙烯含量測定顯示，超表達轉
7、基因果實的乙烯合成量僅為野生型的40%-50%，I萬方數據重慶大學博士學位論文而沉默轉基因果實的乙烯合成量比野生型果實高3.5倍以上，表明SlFYFL可能在乙烯上游發(fā)揮作用而調控番茄果實的成熟；3.SlFYFL參與了乙烯相關的離區(qū)發(fā)育過程。表型觀察發(fā)現，超表達SlFYFL基因的轉基因番茄果實脫落推遲，而沉默轉基因番茄果實脫落提前。顯微鏡觀察結果顯示，果柄離區(qū)中離層細胞的形成在超表達轉基因番茄果柄離區(qū)中的發(fā)育推遲而在沉默轉基因番茄果柄離區(qū)中顯著提前。斷裂力度測試發(fā)現，拉斷超表達轉基因果柄離區(qū)所需斷裂力度相比野生
8、型增大，拉斷沉默轉基因果柄離區(qū)所需斷裂力度相比野生型減小。實時熒光定量PCR結果發(fā)現，離區(qū)發(fā)育相關基因（SlMADS-MC、JOINTLESS、Bl、WUS、Ls及GOB）的表達在超表達轉基因株系的果柄離區(qū)中明顯下調，而在沉默轉基因株系的果柄離區(qū)中顯著上調；乙烯合成相關基因（ACS4、ACS2、ACS1A、ACO1及ACO3）的表達在超表達轉基因株系的果柄離區(qū)中顯著下調而在沉默轉基因株系的果柄離區(qū)中
