棉花航天誘變芽黃突變體中棉所58Vsp的遺傳及基因表達(dá)差異分析.pdf

1、本研究利用中棉所58及其航天誘變獲得的中棉所58Vsp為材料，從生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子水平對中棉所58Vsp進(jìn)行了系統(tǒng)分析。獲得研究結(jié)果如下：
　　 1.中棉所58Vsp子葉表現(xiàn)綠色，芽黃性狀從第一片真葉開始表現(xiàn)，一直持續(xù)到盛花期結(jié)束。真葉從0天到3天葉齡，隨芽黃性狀加重表現(xiàn)為葉綠素相對含量-SPAD值降低，之后葉色逐漸轉(zhuǎn)綠，中棉所58CRRI58Vsp的SPAD值在3-5天葉齡過程中增大，之后趨于平穩(wěn)，約經(jīng)歷9天，葉子由芽黃轉(zhuǎn)為

2、正常綠色。遺傳分析表明，CRRI58Vsp突變體芽黃性狀由一對隱性核基因控制?；虻任恍苑治霰砻?，中棉所58Vsp芽黃基因與棉花中期庫中已知17份芽黃材料的芽黃基因并不處于同等位點(diǎn)，初步確定中棉所58CRRI58Vsp是一個新的芽黃材料。
　　 2.與野生型相比，中棉所58Vsp葉片生長發(fā)育前期，葉綠素和類胡蘿卜素含量的積累速度較野生型慢，隨著葉片發(fā)育進(jìn)程的延長，中棉所58Vsp中葉綠素和類胡蘿卜素含量不斷增加，逐漸接近野生型的

3、水平。3天葉齡時，中棉所58Vsp中葉綠素合成前體物質(zhì)ALA的含量低于野生型，UrogenⅢ和CoprogenⅢ積累量高于野生型，其原因可能是中棉所58Vsp葉片發(fā)育早期色素合成受阻，反饋調(diào)節(jié)前體物質(zhì)的合成，造成前體物質(zhì)含量的減少或增加。
　　 3.中棉所58Vsp的葉綠體發(fā)育滯后。0、3天葉齡的葉綠體發(fā)育不良，3天葉齡的葉綠體的發(fā)育程度比0天低，如：細(xì)胞之間的界限模糊、大多葉綠體為近圓形、葉綠體膜破損嚴(yán)重、類囊體膜和基粒片層垛

4、疊數(shù)減少、基粒排列不整齊。隨著葉綠體的發(fā)育，5天葉齡中棉所58Vsp的葉綠體有明顯好轉(zhuǎn)，雖然基質(zhì)片層排列混亂，但是基粒數(shù)、垛疊片層數(shù)增多、片層結(jié)構(gòu)清晰、有淀粉粒等內(nèi)含物的出現(xiàn)。7-9天葉齡時中棉所58Vsp的葉綠體結(jié)構(gòu)基本上達(dá)到野生型的狀態(tài)，葉綠體結(jié)構(gòu)的變化與色素含量的變化相一致。
　　 4.應(yīng)用cDNA-AFLP技術(shù)，對中棉所58Vsp和對照3、5、7天葉齡進(jìn)行表達(dá)差異分析，共篩選了64對引物組合，平均每個泳道有15個條帶，共

5、擴(kuò)增出約6000個條帶；成功獲得TDFs79條。其中與葉綠素合成、葉綠體發(fā)育、光合作用、信號傳導(dǎo)等有關(guān)的TDFs12條。這些TDFs可能與中棉所58Vsp的芽黃性狀相關(guān)。
　　 5.利用電子克隆技術(shù)，分別在野生型和中棉所58Vsp中獲得葉綠素合成酶基因GhCHLG1和GhCHLG2。分析表明，中棉所58Vsp和野生型該基因的序列有5個堿基突變，導(dǎo)致3個氨基酸改變。在這兩個材料中通過QRT-PCR技術(shù)對該基因進(jìn)行表達(dá)譜分析。相對于