收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

豆科植物器官内部不对称性分子遗传学研究

李信  
【摘要】: 两侧对称花型(Zygomorphy)被认为是由原始辐射对称花型(Actinomorphy)经过多次反复独立进化而来,涉及多个发育平面的不对称性,例如:背腹不对称(DV asymmetry)和器官内部不对称性(IN asymmetry)。已有的研究表明,在植物基因组中存在关键基因调控不对称性的建立。为了研究豆科器官内部不对称性的分子遗传学机理,我们以豆科模式植物百脉根和豌豆为材料进行大规模的诱变筛选,获得了影响花器官内部不对称性的两类突变:特异的影响花器官内部不对称性的豌豆突变体,如symmetric petals 1 (syp1)突变体;影响花器官内部不对称性和多个发育过程的豌豆elephant ear-like leaf 1 (ele1)和ele2突变体及百脉根big organs (bio)突变体。 通过遗传分析,我们发现了两个等位的syp1突变体即syp1-1和syp1-2,受隐性单基因控制。syp1-1和syp1-2表型相似,特异影响花器官的内部不对称性建立,但其表型强弱有差异。syp1-1影响翼瓣和龙骨瓣的不对称性而syp1-2通常只影响翼瓣的不对称性;syp1-1还影响到花器官的数目,通常在腹部区域增加花器官数目。借助比较基因组学的方法,将syp1定位在豌豆II连锁群的短臂上,并将syp1锚定到百脉根5号染色体和蒺藜苜蓿1号染色体的共线性区段中。为了研究SYP1因子与TCP因子的遗传相互作用,我们将syp1-1与k-1 lst1-1双突变体做杂交,获得双突变体和三突变体。lst1-1 syp1-1双突变体表现为叠加的表型:背部花瓣有缺刻,与lst1-1单突变体相似,侧部和腹部花瓣两侧对称,与syp1-1单突变体相似;k-1 syp1-1双突变体的花侧部花瓣和腹部都形成龙骨结构,然而背部花瓣发育不正常:旗瓣隆起不能完全展开,暗示syp1在背部花瓣发育过程中有某种未被揭示的功能。k-1 lst1-1 syp1-1三突变体的花呈现辐射对称的排布,所有的花瓣具有腹部属性且形成龙骨结构,在k-1 lst1-1 syp1-1三突变体中,所有花的背部花瓣均为内部对称,而在k-1 lst1-1双突变中背部花瓣形态多变且部分花的背部花瓣内部不对称。因此,k-1 lst1-1 syp1-1三突变体呈现的是一种丧失DV和IN不对称性的基准态花型。 ele1和ele2突变体花器官内部不对称性发生改变。与野生型相比,突变体侧部花瓣和腹部花瓣变得两侧对称,而且单个腹部花瓣形成龙骨结构。ele突变体具有多效性,如:植株变高、叶片变大等。遗传分析表明在豌豆中ele1和ele2由分别由单位点隐性基因控制。我们在百脉根中也筛选到与ele突变体类似表型的突变体bio,而且遗传分析表明bio为半显性单位点调控。通过比较基因组学的方法,ELE1被定位到与百脉根KEW区段有微线性的区域,而ELE2与BIO被定位到豆科基因组的微线性区域。利用微线性我们分别克隆了ELE1和BIO/ELE2基因。双突变体表型分析和酵母双杂交的结果表明ELE1与ELE2可能以复合体的形式在同一遗传途径中参与花器官内部不对称性的建立。为了研究ELE基因与TCP基因的相互作用,我们将ele2与k-1 lst1-1双突变体做杂交,分离双突变体和三突变体。对双突变体、三突变体的表型分析表明,在ele2突变体背景下背部花瓣的变大依赖于PsCYC基因的功能。因此,我们认为ELE2基因通过与SYP1和PsCYCs等基因相互作用来调控豆科花瓣内部不对称性的建立。 通过对豌豆突变体的遗传分析,我们发现SYP1基因、ELE基因与K、LST等CYC-like TCP基因的功能可以是相互独立的,提示在豆科植物中存在两个独立的分子途径:一个是由CYC-like TCP基因决定的花型背腹极性(DV)途径;另一个是由ELE1、BIO/ELE2和SYP1等基因决定的花瓣内部不对称性(IN)途径。DV和IN调控因子在花的发育过程中共同作用,调控豆科两侧对称花型发育。我们推测在高等植物中存在相互独立亦能相互作用的分子途径,这些分子途径的进化构成了高等植物中对称性发育多样性的分子机理。这些关键调控因子及其相互作用的研究为将来豆科乃至高等植物花型的分子设计和遗传改良提供了理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 俞超;王素芳;;拟南芥突变体与基因功能研究[J];浙江万里学院学报;2007年02期
2 贺云霞;徐慧;叶飞;孙慧玲;王宏俊;龚玉梅;张莉;黄秀芬;张培君;;副猪嗜血杆菌EZ-Tn5转座子插入突变体库的构建及减毒株的筛选(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2011年02期
3 黄国庆,姚泉洪;高通量筛选蛋白质突变体库方法的研究进展[J];上海农业学报;2004年02期
4 陈亮;储黄伟;袁政;潘爱虎;梁婉琪;黄海;沈明山;张大兵;陈亮;;~(60)Co-γRay射线诱变水稻突变体的分离和遗传学初步分析[J];厦门大学学报(自然科学版);2006年S1期
5 宛淑艳;张治国;赵桂兰;;基因激活标签体系及其在植物功能基因组学研究中的应用[J];中国农学通报;2008年04期
6 孙万刚;;拟南芥突变体构建方法及目的基因分离鉴定技术[J];安徽农业科学;2010年18期
7 贺云霞;徐慧;叶飞;孙慧玲;王宏俊;龚玉梅;张莉;黄秀芬;张培君;;副猪嗜血杆菌EZ-Tn5转座子插入突变体库的构建及减毒株的筛选[J];安徽农业科学;2011年13期
8 李琳琳;王凤茹;韩建民;董金皋;;拟南芥干旱敏感突变体的筛选及其对干旱胁迫的响应[J];河北农业大学学报;2011年04期
9 周守仁;关于对称转化的方法论分析[J];大自然探索;1987年01期
10 刘娜;徐群渊;杨存田;张进路;王达良;蔡青;;家兔脊髓双侧后根神经节神经元数量不对称性及对称性的研究[J];解剖学报;1991年02期
11 张依章;王幼宁;张文胜;李科学;刘孟雨;李霞;;聚乙二醇模拟水分胁迫筛选拟南芥突变体的新方法[J];植物生理学通讯;2006年02期
12 王凤华;李光远;;T-DNA插入突变及其研究进展[J];河南农业科学;2007年06期
13 何川;林家明;邹桂兰;任建荣;沙定国;;双频激光干涉测角中角锥镜的不对称性对测角精度影响的分析[J];光学技术;2007年S1期
14 潘东梅;;浅析英语中性别词的不对称现象[J];科技信息(科学教研);2008年04期
15 申佩弘;晁红军;宋修鹏;武波;唐咸来;;利用双标记mTn5构建甲基杆菌MB200突变体库的研究[J];山西农业科学;2008年11期
16 丘斌;邓佑甜;;基于VAR模型的我国货币政策区域不对称性效应研究[J];南方金融;2009年02期
17 王教荣;范建华;;基于VAR模型的股票市场的财富效应及其不对称性研究[J];华中师范大学研究生学报;2009年04期
18 关艳龙;李婉莎;殷奎德;杨永平;胡向阳;;激活标签法构建拟南芥突变体库及其表型分析[J];云南植物研究;2010年01期
19 蔡琪敏;蒋冬花;嵇豪;蓝丽精;;农杆菌介导的紫色红曲霉遗传转化体系的建立和优化[J];微生物学杂志;2010年05期
20 苏恒;吴益平;;博白县极端气温变化特征分析[J];气象研究与应用;2009年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁祖荣;史亮;朱晓黎;杨烁;;颈动脉分叉入口速度分布的不对称性与危险因子[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
2 杨俊平;陈霖;卓彦;杨静;陈晓丹;谭力海;;中国人大脑结构的不对称性及其发展特点研究[A];第一届全国脑与认知科学学术研讨会论文集[C];2005年
3 宗绪毅;张亚卓;;神经内镜治疗不对称性脑积水[A];中国医师协会神经外科医师分会第二届全国代表大会论文汇编[C];2007年
4 郭棣;吴敏哲;;钢筋混凝土T形截面柱性能分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
5 魏应植;汤达章;许健民;吴陈锋;;多普勒雷达探测“艾利”台风风场不对称结构[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
6 徐华;许洁虹;;非对称性和词汇性质对双语记忆表征的影响[A];第十一届全国心理学学术会议论文摘要集[C];2007年
7 郭宏铭;白玉兴;周立新;王邦康;;面部软组织不对称性的三维测量研究[A];第四军医大学口腔医院2004第七届全国口腔正畸学术会议论文汇编[C];2004年
8 丁小玉;卢麟;张宝富;吴传信;朱勇;;光纤DWDM双向比对法授时的误差分析[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
9 唐永红;;两岸经济相互依存性发展态势的定量考察[A];2007海峡两岸经济交流与合作论文集[C];2007年
10 刘立波;万卫星;赵必强;张满莲;;中低纬地区顶部电离层等离子体密度的年变化和半年变化[A];第十二届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李信;豆科植物器官内部不对称性分子遗传学研究[D];上海交通大学;2010年
2 邵勤;一个新的甜瓜叶色黄化突变体研究[D];东北农业大学;2013年
3 张毅;6GeV电子在高压极化~3He靶上半单举深度非弹性散射中的单一靶自旋不对称性的实验测量[D];兰州大学;2012年
4 李宁;小麦黄绿突变体特性研究与遗传分析[D];中国农业科学院;2012年
5 吴宇;拟南芥耐低硫突变体高通量筛选的建立和鉴定[D];中国科学技术大学;2010年
6 韩锁义;大豆突变体库的构建及子叶折叠突变相关基因的初步研究[D];南京农业大学;2008年
7 侯蕾;拟南芥盐敏感突变体的筛选鉴定及蛋白酶体β5亚基与植物抗氧化性的相关性研究[D];山东师范大学;2012年
8 徐荣旗;棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征及侧翼序列分析[D];中国农业科学院;2009年
9 周小静;拟南芥RETARDED ROOT GROWTH基因的图位克隆及功能分析[D];华中农业大学;2011年
10 王伟平;水稻包穗突变体M893的形态、生理及遗传特性研究[D];湖南农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振宇;拟南芥光周期敏感型多效突变体ldd1的表型及遗传分析[D];兰州大学;2010年
2 马振;水稻Tos17突变体库的创建和应用[D];华中农业大学;2010年
3 李雪华;大豆突变体库的初步构建及突变类型的鉴定[D];南京农业大学;2003年
4 吕明;芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片缺绿的生化机制探讨[D];西北农林科技大学;2010年
5 李瑞清;水稻白化转绿突变体G_9的特性分析和基因定位研究[D];安徽农业大学;2010年
6 唐京生;农杆菌介导水稻转化系统的优化及水稻T-DNA插入突变体库的初步建立[D];四川大学;2002年
7 沈年伟;水稻半卷叶突变体的遗传分析与基因定位[D];中国农业科学院;2011年
8 胡时开;一个水稻矮化迟抽穗突变体(lhdd)的遗传分析与基因的精细定位[D];中国农业科学院;2010年
9 闫双勇;水稻T-DNA插入突变体库的构建与初步分析[D];四川农业大学;2004年
10 柴振光;盐芥激活标签突变体库的构建及盐芥转座子标签突变体的筛选[D];山东师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10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
2 兰格钢铁信息研究中心专家团资深专家 陈克新;警惕不对称性经济滞胀[N];国际商报;2011年
3 兰格钢铁信息研究中心专家团资深专家 陈克新;应当警惕不对称性经济滞胀[N];现代物流报;2011年
4 蒋文兰;从解决“不对称性”入手加强权力监督制约[N];中国人口报;2008年
5 中商流通生产力促进中心 陈克新;应警惕不对称性经济滞胀[N];中国财经报;2011年
6 ;中美纺织品战中的“不对称性”及转化[N];21世纪经济报道;2005年
7 张乐春 张红松;如何破解农业保险不对称性[N];中国保险报;2011年
8 佚名;换个角度看期货[N];期货日报;2010年
9 中财期货 续剑锋;趋势投资和外推偏差[N];期货日报;2008年
10 邱仁宗;信任与责任[N];健康报;2003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