楊樹不定根發(fā)育的基因表達調(diào)控研究.pdf

1、生根性狀在楊樹遺傳改良中占有重要地位，研究楊樹硬枝插穗不定根發(fā)育的分子機理不僅有理論意義，而且有潛在應(yīng)用價值。插穗不定根發(fā)育是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程，本研究以南林895楊硬枝插穗為材料，利用楊樹全基因組芯片剖析插穗不定根發(fā)育的分子生物學(xué)事件，挖掘和鑒定不定根發(fā)育相關(guān)基因及其功能。同時，運用“遺傳基因組學(xué)”策略，進行楊樹不定根發(fā)育的eQTLs分析，探索基因表達調(diào)控與表型之間的相關(guān)關(guān)系。本論文主要結(jié)果如下： 利用15張楊樹全基因組芯片

2、檢測了楊樹硬枝插穗生根過程中5個發(fā)育階段的基因表達變化，基于SAM軟件中的Mulclass算法共篩選到14630個基因在不定根發(fā)育過程中顯著差異表達。 運用實時定量RT-PCR技術(shù)對芯片檢測結(jié)果進行了驗證，33個驗證基因在兩種方法中的表達結(jié)果具有極高的吻合度，表明了楊樹不定根基因組芯片實驗及其數(shù)據(jù)分析具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。 整合多個公共數(shù)據(jù)庫中的楊樹分子生物學(xué)資源對篩選到的差異表達基因進行相關(guān)的生物學(xué)功能注釋，并列舉

3、和分析了部分可能對不定根發(fā)育研究有重要意義的基因，這為楊樹不定根發(fā)育相關(guān)基因的克隆提供依據(jù)，也為進一步開展插穗不定根分子發(fā)育生物學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。 基于楊樹全基因組表達譜芯片分析，分離克隆了10個楊樹不定根發(fā)育相關(guān)基因的全長eDNA序列，以及1個Aux／IAA基因啟動子序列，并對這些基因或啟動子的結(jié)構(gòu)及其進化關(guān)系進行了生物信息學(xué)分析。 構(gòu)建了PeAux／IAA1、PeAux／IAA2、PeAux／LAA3、PeAux／I

4、AA4、PeABP1、PeRHD3_1、PeRHD3_2、PeRHD3_3等8個基因的過量表達載體，以及1個啟動子的GUS表達載體，采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進行表達載體在擬南芥、南林895楊和歐洲雜種山楊T89等受體材料中的遺傳轉(zhuǎn)化，并對獲得的轉(zhuǎn)基因植株進行了初步檢測和表型觀察。 在已完成的楊樹插穗生根性狀QTLs定位圖譜基礎(chǔ)上，結(jié)合不定根發(fā)育的全基因組芯片檢測數(shù)據(jù)，進行了楊樹插穗不定根發(fā)育的eQTLs分析，探討插穗生根性狀相關(guān)QTLs