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棉花DELLA蛋白基因的功能鉴定及分析

棉花DELLA蛋白基因的功能鉴定及分析

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作者：卢加举华南热带农业大学

学位级别：硕士

棉花是重要的经济作物,是天然纤维的主要来源。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺织工业部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。开展棉花基因功能的研究将为其遗传改良提供理论依据。赤霉素(Gibber... 详细信息

棉花是重要的经济作物,是天然纤维的主要来源。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺织工业部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。开展棉花基因功能的研究将为其遗传改良提供理论依据。赤霉素(Gibberellins或Gibberellic acid, GA)是一个较大的萜类化合物家族,在植物的萌发、生长、开花结实及表皮毛刺的发育等整个生命循环过程中起着重要的调控作用。赤霉素(GA)同细胞膜上的受体结合后,通过一系列信号分子,把信号传递到下游,以调节植物的生长发育。而GAI是赤霉素GA信号传导途径的负调控因子。已有研究表明:棉花纤维的发育机制与拟南芥毛刺的发育机制存在相似性。因此,研究棉花GAI基因对拟南芥毛刺发育的影响将为弄清棉纤维的发育机制提供理论支持。为了鉴定棉花GAI基因的功能,本研究将陆地棉(Gossypium hirsutum L.)GAI基因及其DELLA区缺失体(GAIL)和空载体PBI121通过真空渗透法转入拟南芥(Arabidopsis thaliana),得到T1代转GAI基因植株6株、转GAIL植株8株、转空载体PBI121植株5株。对T2代转基因植株的表型观测发现:种子萌发顺序、根系发达程度、抽苔及开花时间、植株高度有明显变化;但对毛刺发育没有明显影响;而且这三种基因型植株都有部分株系小苗抽出真叶后就出现白化或者红褐色现象,移栽不能成活。通过自制的电动研磨仪及改进的植物组织研磨方法和有效避免基因组DNA污染的TR-pcr新方法对基因表达量进行分析表明:GAI基因及GAIL在T2代都有转录,因此推断GAI基因及GAIL可能与棉花种子萌发时间、根系发达程度、抽苔及开花时间、植株高度、冠幅直径和分枝数等方面相关。本研究不仅为进一步研究棉花GAI基因及其DELLA蛋白缺失体GAIL的功能奠定基础,而且提供了一条微量研磨植物组织的途径和一种有效避免基因组DNA污染的TR-pcr新方法,具有一定的理论意义和适用价值。

关键词：陆地棉 GAI GAIL PBI121 遗传转化 rt-pcr新方法表型分析

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