舞春花重瓣性状遗传特性和分子机理的探究

摘要

舞春花（Calibrachoa hybrida），又名小花矮牵牛，茄科舞春花属，属多年生草本花卉。重瓣性状作为观赏植物的重要性状之一，其遗传特性和分子机理一直在研究和探索中。目前，关于舞春花的研究并无报道。
　　本研究以多个舞春花重瓣品种和单瓣品种为实验材料，构建分离群体，研究了重瓣花性状的遗传规律;通过分离花发育相关基因并对其进行表达分析，探究了重瓣花形成可能的分子机理。主要研究结果如下:
　　1.单瓣的舞春花品种花萼、花瓣、雄蕊均为5个，雌蕊1个;重瓣的舞春花品种瓣化的花瓣来源于5个雄蕊。本研究通过舞春花单重瓣品种间的杂交构建分离群体，杂交F1代与父本回交产生的后代表型均为重瓣，舞春花的重瓣花性状很可能为显性。同时通过舞春花和矮牵牛属间杂交，将舞春花的遗传物质转移到模式植物矮牵牛中，为以后对舞春花的研究奠定了一定的基础。
　　2.分离扩增了舞春花12个花发育相关基因。其中包括MADS-box2个A类基因:CaPFG、CaFBP26，3个B类基因:CaTM6、CaMADS1、CaMADS2，2个C类基因:CaMADS3、CaFBP6，2个D类基因:CaFBP7、CaFBP11，3个E类基因:CaFBP2、CaFBP5、CaFBP9。比较了单重瓣舞春花中B、C、D类共8个基因的编码序列，结果显示没有差异。由于CaMADS3与CaFBP6、CaFBP7与CaFBP11编码序列同源性较高，为了设计空间半定量表达的引物，利用3'RACE技术，扩增了它们的3'UTR区序列，结果只得到CaMADS3和CaFBP6基因3'UTR区的序列，比较了其各自在单重瓣品种间的序列，仍然没有差异。
　　3.利用半定量表达分析，研究了CaMADS3和CaFBP6两个基因的空间表达情况，结果表明:(1) CaMADS3和CaFBP6基因主要在雄、雌蕊两轮花器官表达;(2)表达量的变化与瓣化程度有关系:瓣化程度高的品种这两个基因的表达量在雄蕊处明显下降，甚至没有表达，在雌蕊处明显上升。瓣化程度低的品种CaMADS3和CaFBP6基因在雄、雌蕊处的表达均下降，但下降的程度不是很明显。
　　4.研究克隆了CaMADS3和CaFBP6基因的第二内含子。结果显示，CaMADS3的第二内含子在单重瓣中除了少部分个别碱基的不同，在重瓣舞春花中有9bp片段的插入。CaFBP6的第二内含子克隆得到部分片段，但在此片段中发现重瓣品种CaFBP6第二内含子有10bp和70bp片段的插入。猜想重瓣花的形成可能与这些片段的插入有关。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 研究问题的由来

1．2 文献综述

1．2．1 花发育的模型

1．2．2 MADS-box基因

1．2．2 重瓣花形成的研究进展

1．3 本研究的内容与意义

2 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验试剂与仪器

2．3 实验方法

2．3．1 杂交亲本矮牵牛植株栽培

2．3．2 杂交亲本舞春花植株保存与繁殖

2．3．3 植物杂交与自交

2．3．4 舞春花花发育相关基因的表达

2．3．5 C类基因第二内含子克隆

3 结果与分析

3．1 舞春花和矮牵牛属间杂交结果统计

3．2 舞春花重瓣性状遗传分析

3．2．1 舞春花单瓣品种自交

3．2．2 舞春花单重瓣杂交F1代

3．2．3 舞春花单重瓣杂交F2代

3．3 花发育相关基因克隆及序列分析

3．3．3 C、D类同源基因3’UTR区扩增

3．4 C类基因空间半定量表达分析

3．5 CaMADS3和CaFBP6第二内含子序列的克隆

4 讨论

4．1 舞春花重瓣性状的遗传分析

4．2 花发育C类基因的表达分析

4．3 重瓣花形成的分子机制

参考文献

附录

致谢