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白桦BpWOX11基因调控不定根发生的研究

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白桦BpWOX11基因调控不定根发生的研究

作者：李政纶东北林业大学

学位级别：硕士

白桦（Betula platyphylla）是东北地区重要阔叶乡土树种之一,迄今为止,人们通过种源选择、家系选择及优树选择获得了一批白桦优良单株,由于其扦插生根较难,至今尚未建立一套易推广的无性扩繁技术体系,限制了白桦优良单株的推广应用。WU... 详细信息

白桦（Betula platyphylla）是东北地区重要阔叶乡土树种之一,迄今为止,人们通过种源选择、家系选择及优树选择获得了一批白桦优良单株,由于其扦插生根较难,至今尚未建立一套易推广的无性扩繁技术体系,限制了白桦优良单株的推广应用。WUSCHELrelated homeobox11（WOX）转录因子,是一类植物中广泛存在的转录因子,研究证明,WOX11主要参与调控不定根形成,可以通过促进根原基的形成从而产生更多的不定根,若将BpWOX11基因导入白桦基因组中过表达将有希望解决白桦扦插生根难的问题。故此,实验以野生型白桦为材料,克隆BpWOX11基因,构建过表达载体,采用农杆菌介导法开展白桦成熟胚的转化,通过对转基因白桦的组培苗生根情况、田间扦插生根情况及生长特性分析,探讨BpWOX11基因功能。研究结果如下:（1）白桦BpWOX11基因克隆及生信分析。以白桦组培生根苗c DNA为模板,设计引物克隆BpWOX11基因,采用NCBI线上网站分析,结果表明,BpWOX11基因由744bp组成,编码247个氨基酸,系统进化分析显示,白桦BpWOX11的氨基酸序列与核桃Jr WOX11氨基酸序列同源性最高。（2）白桦BpWOX11基因过表达研究。以白桦成熟胚为受体,采用农杆菌介导法开展白桦遗传转化研究,成功获得10个抗性株系,采用PCR及荧光定量PCR技术对得到的抗性株系进行检测,结果显示,目的基因已整合到10个抗性株系的白桦基因组中,并在m RNA水平上能够表达。（3）转基因白桦不定根数量及生长分析。以转BpWOX11基因白桦为材料,对组培苗生根情况分析显示,转基因株系的不定根长度、不定根鲜重以及不定根干重显著高于WT株系（P＜0.05）;转基因株系田间扦插生根情况分析显示,当以当年生枝条上半段和中段作为插穗时,转基因株系的生根率显著高于WT株系,其不定根平均长度显著低于WT株系（P＜0.05）。对移栽后30d时株高的相对生长量调查显示,OE2、OE6、OE7株系的相对生长量显著高于WT株系,其余6个过表达株系与WT株系差异不显著;移栽后90d时的株高相对生长量只有OE6株系显著高于WT株系,其余7个过表达株系均显著低于WT株系,叶长/叶宽方面,转基因株系均显著高于WT株系。（4）BpWOX11调控的2条下游靶基因分析。以转基因白桦c DNA为模板,采用实时荧光定量PCR技术开展BpWOX11调控的关键下游靶基因表达特性分析,结果显示,与WT株系相比,参与不定根发生相关基因BpLBD16以及生长素合成相关基因BpYUCCA1在过表达株系中呈上调表达。综上所述,白桦BpWOX11过表达株系在组培生根阶段,其不定根长度及不定根鲜重显著高于WT株系,转基因株系的田间扦插生根率也显著高于WT株系,表明BpWOX11能够促进白桦不定根的形成,提高扦插生根率。

关键词：白桦 BpWOX11 遗传转化不定根发生

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不定根发生机理的研究进展

生物技术通报 2002年第3期18卷 31-34页

作者：肖尊安熊红北京师范大学生命科学学院北京100875 西昌农业高等专科学校园艺系西昌615013

综述了近年来试管苗不定根发生机理的研究进展。在不定根发生过程中 ,专一基因的表达、内源激素水平的动态变化、酶活性的变化、多胺和钙水平以及碳水化合物水平的变化与不定根诱导、根原基形成和根发育生长有密切关系。自发性生根和诱... 详细信息

综述了近年来试管苗不定根发生机理的研究进展。在不定根发生过程中 ,专一基因的表达、内源激素水平的动态变化、酶活性的变化、多胺和钙水平以及碳水化合物水平的变化与不定根诱导、根原基形成和根发育生长有密切关系。自发性生根和诱导生根系统的植物或组织在不定根发生过程中存在较大的生理生化差异。通过了解不定根发生机理的研究动态 ,有助于更好地研究试管苗生根和试管苗商品化生产。

关键词：不定根发生机理研究进展试管苗快速繁殖

银杏不同外植体的细胞学观察——体胚发生不定芽诱导及不定根的发生过程

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中南林业科技大学学报 2012年第4期32卷 153-158页

作者：盛丽莉陈颖汪南阳徐彩平曹福亮南京林业大学森林与环境学院江苏南京210037

通过对不同银杏外植体的离体培养和显微切片观察,研究了银杏不同外植体的体胚发生、不定芽诱导及不定根发生的过程。主要结果如下:(1)银杏成熟胚培养20 d后,具有完整的子叶和胚芽,胚芽、胚轴处有分泌腔的存在;未成熟胚(大子叶胚)可观察... 详细信息

通过对不同银杏外植体的离体培养和显微切片观察,研究了银杏不同外植体的体胚发生、不定芽诱导及不定根发生的过程。主要结果如下:(1)银杏成熟胚培养20 d后,具有完整的子叶和胚芽,胚芽、胚轴处有分泌腔的存在;未成熟胚(大子叶胚)可观察到子叶和胚芽原基。小子叶胚形成的愈伤组织中可观察到两细胞、四细胞、多细胞原胚至球形胚的发育;(2)子叶外植体培养过程中外皮层细胞首先启动分化,逐渐在外皮层及皮层周围形成分生细胞团,最终形成不定芽。(3)银杏芽苗不定根发生为诱发生根型,起源于维管形成层与髓射线交叉处的细胞,20d后可观察到成型的不定根。(4)探讨了银杏不定芽或体胚难以成活的原因。

关键词：银杏细胞学观察体胚发生不定芽诱导不定根发生离体培养

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核桃子叶不定根发生调控的研究

林业科学 2003年第6期39卷 33-39页

作者：裴东袁丽钗谷瑞升蒋湘宁中国林业科学研究院林业研究所北京100091 葡萄牙里斯本大学理学院北京林业大学北京100083

以核桃成熟或近成熟种实子叶为试材 ,在 1 4DKW基本培养基上其顶部 (近胚端 )的生根率达1 0 0 % ,而中部和基部 (远胚端 )的生根率为 0。在生根过程中顶部内源吲哚乙酸 (IAA)表现为初期上升 ,其后稳定在一定水平 ,当根原基开始生长时 ... 详细信息

以核桃成熟或近成熟种实子叶为试材 ,在 1 4DKW基本培养基上其顶部 (近胚端 )的生根率达1 0 0 % ,而中部和基部 (远胚端 )的生根率为 0。在生根过程中顶部内源吲哚乙酸 (IAA)表现为初期上升 ,其后稳定在一定水平 ,当根原基开始生长时 (培养 4d)出现一个高峰 ;而中、基部内源IAA水平在培养初期下降 ,而后维持在一定的水平 ;蛋白凝胶电泳分析表明 :62 .8和 3 8.4kDa是与子叶不定根发生相关的蛋白条带 ,在不定根发生过程中 ,该带在子叶顶部表达增强 ,而中部、基部则消失。当培养基中附加一定水平的吲哚丁酸(IBA) ( 0 .5～ 1 0mg·L- 1 )时 ,子叶中、基部被诱导产生不定根 ;附加 2mg·L- 1 IBA ,其内源IAA的变化与子叶顶部在 1 4DKW基本培养基上发根时有相似的趋势 ;同时该处理启动表达了 62 8kDa蛋白条带和抑制表达3 8 4kDa蛋白条带。反之当培养基中附加 6-苄氨基腺嘌呤 (BAP)又抑制子叶生根 ,也抑制了与生根相关的IAA变化和蛋白表达。这一结果和良好的研究模式为从分子水平上深入认识木本植物不定根发生机制奠定了基础。

关键词：核桃子叶不定根发生调控方法激素调控蛋白条带离体培养生根率

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一氧化碳诱导绿豆下胚轴不定根的发生

科学通报 2006年第4期51卷 409-414页

作者：徐霁宣伟黄本开周业华凌腾芳徐晟沈文飚南京农业大学生命科学学院南京210095

研究了一氧化碳(CO)在绿豆下胚轴插条不定根发生中的调控作用.结果表明,与NO相类似,CO供体高铁血红素(Hematin)以浓度和时间依赖性诱导绿豆下胚轴的不定根发生,不同浓度的CO气体饱和溶液也具有诱导作用.此外,CO清除剂血红蛋白(Hb)和合... 详细信息

研究了一氧化碳(CO)在绿豆下胚轴插条不定根发生中的调控作用.结果表明,与NO相类似,CO供体高铁血红素(Hematin)以浓度和时间依赖性诱导绿豆下胚轴的不定根发生,不同浓度的CO气体饱和溶液也具有诱导作用.此外,CO清除剂血红蛋白(Hb)和合成专一性抑制剂ZnPPIX,抑制生长素极性运输的NPA以及一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME均能不同程度地逆转CO供体对绿豆下胚轴不定根发生的诱导作用;CO处理36h后NO荧光信号有明显的增强趋势,并主要分布在维管束,NO专一性清除剂cPTIO对CO诱导的NO荧光有抑制作用,推测CO可能主要通过NOS途径来合成NO,进而诱导绿豆下胚轴的不定根发生.

关键词： CO NO绿豆下胚轴插条不定根发生信号转导

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一氧化氮影响植物不定根发生的研究进展

浙江农业学报 2020年第4期32卷 742-752页

作者：李维芳王春蕾王妮邓雨正姚彦东魏丽娟廖伟彪甘肃农业大学园艺学院甘肃兰州730070

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定... 详细信息

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定根发生的影响,总结了植物不定根发生过程中NO调控的相关基因表达;最后,展望了NO参与植物不定根发生的研究趋势,以期为NO在植物不定根发生的应用研究提供理论参考。

关键词：一氧化氮植物不定根发生分子互作基因表达

棉花乙烯合成基因促进拟南芥和烟草不定根发生的研究

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西北植物学报 2011年第12期31卷 2394-2398页

作者：张萍王斐徐登献孙辉李鸿彬石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 石河子大学农业生物技术重点实验室新疆石河子832003

从棉花纤维cDNA中克隆获得乙烯合成基因GhACO3,构建了植物过量表达载体p35S∷GhACO3。通过花序侵染法和叶盘法分别转化拟南芥和烟草,利用卡那霉素筛选及分子检测获得转基因阳性拟南芥和烟草植株。结果表明,GhACO3基因已整合到拟南芥和... 详细信息

从棉花纤维cDNA中克隆获得乙烯合成基因GhACO3,构建了植物过量表达载体p35S∷GhACO3。通过花序侵染法和叶盘法分别转化拟南芥和烟草,利用卡那霉素筛选及分子检测获得转基因阳性拟南芥和烟草植株。结果表明,GhACO3基因已整合到拟南芥和烟草基因组中;经过纯合筛选后获得转基因T2代拟南芥植株;与野生型拟南芥相比,GhACO3基因对拟南芥不定根发生具有显著促进作用;与野生型烟草植株相比,转GhACO3基因烟草不定根发生得到了显著的促进。研究表明,GhACO3基因的过量表达能够促进拟南芥和烟草不定根的形成发育,为进一步探讨GhACO3的生物学功能和进行转基因育种奠定了基础。

关键词：棉花GhACO3 乙烯不定根发生拟南芥烟草

低浓度蔗糖对黄瓜下胚轴不定根发生有诱导作用

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南京农业大学学报 2009年第3期32卷 157-159页

作者：耿贝贝郭强师慈宣伟曹泽彧聂理沈文飚南京农业大学生命科学学院江苏南京210095

试验比较了低浓度（1g·L-1）与高浓度（5～50g·L-1）蔗糖对黄瓜不定根发生的作用。结果表明：不同浓度的蔗糖对植株不定根发生的影响差异显著，低浓度蔗糖能明显促进黄瓜下胚轴切段不定根发生，而高浓度蔗糖则不同程度抑制不定根的发生。

关键词：黄瓜不定根发生低浓度蔗糖

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影响仙客来组培不定根发生的因素分析

华北农学报 2003年第2期18卷 17-20页

作者：曲复宁龚雪琴由翠荣张敏康黎芳王云山烟台大学生化系山东烟台264005 山西省农业科学院园艺研究所山西太原030031

通过对胜利女神、粉红、深红和大红等 4个品种经过 10次继代后的再生新梢在不定根发生过程中多个因素影响的数量性统计和显著性检验 ,分析了影响仙客来组织培养中不定根发生的各因素效应。结果表明 ,品种的遗传性是影响仙客来不定根发... 详细信息

通过对胜利女神、粉红、深红和大红等 4个品种经过 10次继代后的再生新梢在不定根发生过程中多个因素影响的数量性统计和显著性检验 ,分析了影响仙客来组织培养中不定根发生的各因素效应。结果表明 ,品种的遗传性是影响仙客来不定根发生的主要因素 ,不同品种对激素种类和数量的反应有着极显著的差异 ;新梢叶片数量是影响仙客来试管苗平均单株生根数量的显著因素 ,线性回归方程为Y =0 .0 0 1+1.347X。

关键词：仙客来组织培养不定根发生影响因素遗传性线性回归方程