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草坪遗传改良基因资源的发掘及草坪型高羊茅抗逆基因工程的初步研究

曹雅君

草坪遗传改良基因资源的发掘及草坪型高羊茅抗逆基因工程的初步研究

曹雅君1
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作者信息

  • 1. 复旦大学
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摘要

叶片衰老是一个高度有序的调控过程,涉及到复杂的基因调控和多种生理生化特征的变化.我们以黑暗为选择因子,从经快中子诱变的拟南芥Columbia型M2代种子中,筛选获得了耐受黑暗胁迫的突变体,将其中一株生长发育延迟而莲座叶早衰的突变体,命名为fnb45 (fast neutron b_ 45 ).fnb45的突变造成了植株在形态、生长、发育等方面的变异,具有一因多效性.表型上,户b45的子叶小而薄;莲座叶边缘为锯齿型,早期叶色灰绿,伴随着生长发育,叶片逐渐变为紫色,衰老死亡:植株顶端优势明显,结实率低,种子不饱满。另外,fnb45的发芽率较低(42.7% ),萌发速率慢((8天左右);幼苗成活率仅30.1:幼苗生长缓慢,20天左右才长出第一片真叶,营养生长期长,开花延迟(77天左右),植株寿限延长(<4个月).遗传分析表明,户石朽是核遗传、单基因隐性突变位点.利用图位克隆的方法,户b4s被定位于第3条染色体长臂的两个分子标记T16K5和F3A4-1之间约SOKb的区间内,是一个新的调控拟南芥叶片衰老的遗传位点。我们研究了介645对外源激素、糖源和活性氧的响应,发现其对外源IAA,ABA,高浓度搪(蔗塘、葡萄糖)和PQ较敏感.同时,种43的突变还造成了营养生长阶段,植株体内的游离AA, ABA、可溶性搪和花青素含量的急剧增加,破坏了细胞内的氧化还原平衡,导致活性氧清除系统中的SOD和CAT的活性增强,诱导细胞进入凋亡.高温(29'C)可诱导介b4,下胚轴伸长,但与Col野生型之间无明显差异,表明介b43对1AA的敏感性是自身基因突变诱导的间接反应。我们检测了衰老和氧化胁迫相关基因的表达,发现突变体中ACS4GD的表达水平上调,GS基因的表达下降。我们推测,b"s位于叶片衰老调控途径的上游,该突变导致下游众多信号转导途径被改变,造成植株发育延迟、叶片早衰。更直接的证据还有待于基因的克隆和进一步的分析.

关键词

遗传改良基因资源/草坪型高羊茅/抗逆基因工程/基因克隆/突变体/细胞凋亡

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授予学位

博士

学科专业

生物化学与分子生物学

导师

蒯本科

学位年度

2006

学位授予单位

复旦大学

语种

中文

中图分类号

S6
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