收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

芜菁花青素合成光不敏感型突变体鉴定及候选基因定位分析

汪秀志  
【摘要】:紫外光诱导花青素合成是植物光形态建成的一种响应,是由光受体及其信号分子共同协调调节。本实验室前期研究显示:津田芜菁'Tsuda'的膨大肉质根表皮花青素合成受UV-A单色光及蓝光+UV-B复合光的诱导,有哪些光受体和信号转导因子参与该过程尚不清楚。为研究非模式植物津田芜菁对UV-A和蓝光+UV-B的反应及相关信号调控,解析芜菁中紫外光信号转导调控途径,本研究对实验室前期所获得的系列光不敏感型花青素合成突变体进行了初步鉴定包括突变表型稳定遗传突变体的F2群体构建及遗传分析、花青素合成相关基因表达初步分析,高通量测序结合MutMap分析对三个目标突变体g56w、g97w和g142w进行候选基因初步定位,获得以下结果:1.光不敏感型花青素合成突变体的遗传及下游基因表达分析野生型与花青素合成相关突变体膨大肉质根表皮见光及未见光部分的花青素含量测定揭示野生型津田芜菁花青素合成属光敏感型花青素合成模式,而突变体花青素合成模式则为光不敏感型花青素合成模式。突变体g56w、g83w、g97w、g140w、g141w、g142w和g143w在光照条件下无花青素合成,属于花青素缺失突变体表型,且经多代自交后其突变性状稳定遗传。不同突变体系之间测交分析显示,突变体之间杂交的F1代表型和野生型表型一致,推测本研究中获得的7个花青素缺失突变体的表型为不同位点突变导致。突变体g56w、g83w、g97w、g140w、g141w、g142w、g143w和g19r与野生型芜菁分别构建F2群体,表型调查及F2群体中单株个体花青素含量测定分析显示:g56w、g83w、g97w、g142w和g143w后代F2群体中,野生型表型个体与突变体表型个体分离比符合3:1,推测g56w、g83w、g97w、g142w和g143w的花青素缺失表型性状受隐性单基因控制,花青素组成型合成突变体g19r的突变表型为单基因显性遗传,g140w和g141w不符合孟德尔遗传。突变体及野生型花青素合成相关基因定量PCR分析结果显示:与野生型相比,花青素合成缺失突变体g56w、g83w、g97w、g142w和g143w中花青素合成途径的多数结构基因及转录因子的表达显著下调,如BrCHS、BrCHI、BrANS、BrDFR和BrTT8、BrPAP1等。而花青素组成型合成突变体g19r的花青素合成相关结构基因及转录因子则为显著上调表达,因此我们推测:控制突变体性状的突变基因是非结构基因突变导致的突变表型,该突变基因可能位于花青素合成途径的上游光信号网络通路中,从而能够抑制光诱导花青素的合成或调控花青素组成型的合成。2.花青素缺失突变体g56w和g97w的突变基因初步定位利用重测序结合MutMap方法进行突变体目标性状候选基因的初步定位,采用HRM技术进行后续的候选SNP位点的F2群体表型连锁分析,进一步将g56w突变位点定位在A07染色体的16,825,203到17,401,586之间的区域,间距576kb。g97w突变位点初步定位在17,221,786到17,341,239之间区域,间距119kb,主要包括具备甲基转移酶、跨膜受体蛋白、核苷酸结合蛋白、锌指蛋白、蛋白激酶、蛋白质氨基磷酸化、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶功能与活性的侯选基因。3.花青素缺失突变体g142w的突变基因定位以不同短波长光质(UV-A、蓝光和蓝光+UV-B)处理野生型芜菁和突变体g142w幼苗,结果表明野生型和g142w下胚轴花青素积累模式不同,推测突变体g142w可能是我们的目标突变体。利用HPLC比较野生型与突变体g142w中花青素类化合物的组成成分,结果显示:突变体花青素积累量发生改变,而合成代谢途径尚未发现变化。利用重测序结合MutMap方法进行突变基因定位,候选基因定位在A07号染色体的16.0Mb-18.0Mb区域内,同时利用HRM技术进行候选SNP的F2群体表型连锁分析,进一步将突变位点定位在A07染色体的16,902,778到17,061,871区域,间距159kb,结合SNP index0.8进行候选基因筛选后,该区间内包括聚半乳糖醛酸酶、酰基载体蛋白、钙调蛋白结合蛋白、受体激酶、生长素响应因子等8个功能基因。利用RNA-seq结合定量PCR数据分析推测Bra004121、Br029和Bra004136基因可能为候选基因。以上结果表明我们所获得的突变体g56w、g97w和g142w均具有花青素合成非敏感型的特性,因此,控制这一突变性状的候选基因可能参与依光型花青素合成的生物过程,这为深入分析UV-A和蓝光+UV-B诱导的植物花青素合成途径奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前12条
1 马燕斌;王霞;张树伟;李换丽;吴霞;王新胜;;棉花突变体种质资源创制概述[J];山西农业科学;2018年01期
2 李新鹏;李京琳;陈小朋;曾翔;龙湍;安保光;张维;吴永忠;黄培劲;;玉米突变体库创制及雄性不育突变体鉴定[J];玉米科学;2018年03期
3 潘俏;张舒癑;沈迪;吴家琪;陈春莲;陈洁;陈劲枫;娄群峰;;黄瓜耐盐突变体材料的筛选与鉴定[J];南京农业大学学报;2018年01期
4 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的尝试[J];遗传;2007年07期
5 纪策;刘源;李丹;Sossah Frederick Leo;杨阳;付永平;李玉;;有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遗传转化体系的建立及其突变体库的构建[J];菌物学报;2018年08期
6 张习春;鲁菲菲;吕育松;罗荣剑;焦桂爱;邬亚文;唐绍清;胡培松;魏祥进;;两个垩白突变体的鉴定及突变基因的图位克隆[J];中国水稻科学;2017年06期
7 岳丽晓;李登云;张玲玲;;拟南芥衰老相关突变体lsm3的鉴定和基因克隆[J];赤峰学院学报(自然科学版);2017年20期
8 王萌;易涛;门淑珍;;拟南芥突变体表型分析在本科实验教学中的应用[J];生物学通报;2017年11期
9 高玉龙;王丙武;李文正;李梅云;宋中邦;吴玉萍;;烟草NtHMA4基因突变体鉴定及低镉特性研究[J];西北植物学报;2018年08期
10 陈大清;钟育海;李应生;苏爱国;朱云芬;李亚男;;拟南芥耐硒突变体的鉴定及基因定位[J];湖北农业科学;2018年02期
11 曾晓芳;黄仁权;陈锡;李岩;李建容;赵德刚;;贵州地方粳稻‘黎平杂边禾’矮秆小粒突变体dss1鉴定与基因定位[J];植物生理学报;2018年07期
12 于艳芳;刘喜;田云录;刘世家;陈亮明;朱建平;王云龙;江玲;张文伟;王益华;万建民;;水稻粉质胚乳fse3突变体的表型分析及基因定位[J];中国农业科学;2018年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的一点尝试[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
2 刘基生;;玉米突变体库的构建及其在玉米功能基因组学中的应用[A];第一届全国玉米生物学学术研讨会论文汇编[C];2015年
3 侯蕾;赵传志;夏晗;马俊杰;郭凤丹;付春;王兴军;;花生突变体库创制与突变体筛选利用[A];中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会综述与摘要集[C];2018年
4 贺栾劲芝;何书强;李晓丽;宋晓飞;闫立英;孙成振;;黄瓜果实变异突变体的筛选及鉴定[A];中国园艺学会第八届黄瓜学术研讨会暨新品种展示观摩活动会议手册[C];2018年
5 倪永静;胡新;任德超;李巧云;牛吉山;;国麦301突变体库构建初报[A];中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年
6 熊宏春;郭会君;谢永盾;赵林姝;古佳玉;赵世荣;李军辉;刘录祥;;航天诱变耐盐小麦突变体的耐盐胁迫关键代谢途径及相关基因研究[A];2017年中国作物学会学术年会摘要集[C];2017年
7 尹梦娇;王艳胜;乔玲;张腾;温贺;李莎莎;张汝;路雅洁;王爱萍;董琦;贾举庆;杨珍平;高志强;郑军;张春来;;旱地小麦品种长6878突变体的诱导、鉴定与遗传分析[A];2017年中国作物学会学术年会摘要集[C];2017年
8 刘梦迎;李玉红;;黄瓜矮生突变体M02的生理特性分析及突变基因(dw-2)的初步定位[A];中国园艺学会第八届黄瓜学术研讨会暨新品种展示观摩活动会议手册[C];2018年
9 姚姿婷;蓝秀万;周燕;周辉;商巾杰;陈保善;;大规模板栗疫病菌突变体库的构建[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 李昕;杨飘;彭武生;张维;卓宇红;钟鸣;阎晋东;赵小英;;甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体鉴定分析[A];中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会综述与摘要集[C];2018年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙廉平;水稻不育突变体ohms1、difo1和strs1的鉴定、基因定位与功能分析[D];沈阳农业大学;2016年
2 汪燕;玉米CMS-S型育性恢复突变体rfl~*04-229和rfl~*04-230候选基因的克隆及转录表达与GMS突变体K305ms的初步鉴定[D];四川农业大学;2016年
3 汪秀志;芜菁花青素合成光不敏感型突变体鉴定及候选基因定位分析[D];东北林业大学;2018年
4 杜柏娟;int突变能够增强不同温度下抗病基因诱导的生长缺陷[D];四川农业大学;2013年
5 王文强;细胞分裂素代谢在小麦滞绿突变体tasg1中的作用及调控机制[D];山东农业大学;2018年
6 高冬丽;黄瓜ACO2和SCL1基因的克隆和功能研究[D];中国农业科学院;2017年
7 谭翀;大白菜核基因雄性不育突变体ftms的鉴定[D];沈阳农业大学;2018年
8 王小虎;水稻类病变早衰基因LMES3和LMES4的克隆与功能研究[D];扬州大学;2018年
9 于彦春;水稻矮杆、脆茎突变体dwb1的定位及水稻白叶枯病抗性的遗传机理研究[D];浙江大学;2004年
10 朱世华;T-DNA插入导致苗期短根的水稻突变体研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏;水稻暗胚乳突变体w54的表型分析及基因定位[D];南京农业大学;2015年
2 宋兰兰;拟南芥表皮细胞突变体tub4~(S95F)的基因定位及等位突变体分析[D];兰州大学;2015年
3 徐金龙;拟南芥发育缺陷突变体的筛选、克隆与功能研究[D];西北农林科技大学;2018年
4 梁容;水稻窄卷叶突变体nrl4的遗传分析与基因定位[D];浙江大学;2017年
5 牛静;三个水稻株型突变体的鉴定和功能基因克隆[D];南京农业大学;2015年
6 王建平;水稻脆性感病突变体bc-sub1的遗传分析与基因定位[D];四川农业大学;2017年
7 聂术君;玉米穗轴扁平突变体的鉴定及基因定位[D];四川农业大学;2017年
8 杨艳丽;水稻矮杆小粒突变体d502(t)和无叶脉突变体dl8636(t)的遗传鉴定及候选基因分析[D];四川农业大学;2016年
9 马芙蓉;水稻黄绿叶突变体577ys的基因克隆[D];四川农业大学;2017年
10 陈新龙;水稻叶片早衰突变体Esl10的鉴定与精细定位[D];西南大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 王丹;我国建成大型小鼠基因突变体库[N];健康报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978