ATR617在油菜开花基因BnA10.FLC启动子中的特性及功能探索

摘要

油菜是我国重要油料作物之一。油菜品种不同的开花时期不仅能够保证植物在合适的温度和授粉条件下开花，而且还决定了油菜品种的种植地域范围和产量。目前对拟南芥的开花调控网络研究较为清楚，在控制开花的基因中，FLC是春化途径和自主途径中最为核心和关键的基因，FLC对开花的调控机制具有重要的理论和实践意义。
　　本实验室利用冬性油菜品种Tapidor和半冬性油菜品种Ningyou7为亲本，构建了包含202个株系的TN DH群体。经过多年多点的花期调查后发现，A10连锁群上存在一个春油菜环境特异的花期QTL，并解析发现FLC是该QTL的候选基因。序列比对和相关性分析发现，Tapidor的FLC启动子中插入的617bp的MITE转座子（ATR617）与花期的关联性最高。在此基础上，本实验对该MITE在基因组中的分布状态， DNA甲基化状态和结合核蛋白的能力进行了研究。
　　对Tapidor、Ningyou7、近等基因系和转基因Westar株系中ATR617及其附近的DNA甲基化分析发现，DNA甲基化只发生在ATR617的内部胞嘧啶位点。CG位点甲基化程度比非CG位点的甲基化程度高，Tapidor中甲基化程度随春化的进行而降低。而检测转基因拟南芥中却发现ATR617DNA甲基化程度不高，但仍有相似的规律。
　　凝胶阻滞实验结果发现ATR617的一些区段上有特异结合叶片核蛋白的能力，但是春化前后叶片核蛋白结合没有发生变化。含有ATR617的载体转化拟南芥实验，目前已获得阳性361-1载体20个株系，121-1载体8个株系。挑取T1代361-1株系和121-1株系进行春化前和春化1周的GUS染色，结果发现121-1和361-1株系间没有明显的染色差异，春化前后染色也无明显差异。
　　本课题还对ATR617在白菜和甘蓝两个基因组中的拷贝进行了初步的分析。结果发现ATR617在白菜和甘蓝的基因组中都有分布，并且都与基因高度关联，选择性地插入到基因编码区两端2Kbp的范围内。在对白菜基因组中ATR617拷贝研究发现，它们更倾向于插入到基因的5’UTR区域。

目录

声明

1 文献综述

1.1不同植物开花调控网络中FLC的研究

1.2 MITEs转座子研究进展

1.3 DNA甲基化研究进展

1.4本课题的研究基础、由来、目的及研究意义

2 材料和方法

2.1 实验材料

2.2 DNA甲基化实验方法

2.3凝胶阻滞实验方法

2.4 拟南芥转基因实验方法

3 研究结果

3.1 BnA10.FLC上ATR617甲基化引物设计

3.2 DNA提取及甲基化处理及评估

3.3 亲本中ATR617甲基化结果

3.4 其它材料中ATR617甲基化结果

3.5 不同春化时期凝胶阻滞结果

3.6 拟南芥转基因结果

3.7 ATR617的生物信息学分析

4 分析与讨论

4.1 ATR617与FLC调控的关系

4.2 ATR617在白菜、甘蓝中拷贝的分析

参考文献

致谢

附录

Ⅰ. DNA甲基化引物信息

Ⅱ. Ningyou7和拟南芥引物组合表

Ⅲ. 凝胶阻滞探针序列信息

Ⅳ. 核蛋白提取试剂配方