白菜类作物开花时间相关基因BraA.FLM.a的表达分析及CAPS标记开发

摘要

适当的开花时间对于植物成功繁衍后代是至关重要的。在感知并整合内源信号和环境信号的过程中涉及到复杂的调控因素，如内源激素、光周期、环境温度等。在拟南芥上，FLM是环境温度通路中调控开花的关键基因，FLM的两个主要的剪接变体FLM-β和FLM-δ可以竞争性的和开花抑制因子SVP结合。SVP-FLM-β复合物主要在低温下形成来抑制早开花，而SVP-FLM-δ结合物在高温条件下结合DNA时受损从而间接地促进刀和SOC1的表达而促进开花。白菜类作物(Brassica rapa)主要包括大白菜(B.rapassp.pekinensis)、菜心(B.rapassp.parachinensis)、不结球白菜(B..rapa ssp.chinensis)、芜菁(B.rapassp.rapa)和油用类型(B.rapassp.oleifera)，属于芸薹属(Brassica)重要经济类型作物。本研究主要利用测序、组织表达、亚细胞定位和CAPS标记分析五个不同温度(16、20、24、28和32℃)处理四种代表性的白菜类作物（菜心、大白菜、油菜和不结球白菜）的基因BraA.FLM.口和相关开花基因。研究结果如下: 1.四份材料在五个温度处理下的开花时间有所不同，尤其在CX-5上，28℃和32℃条件下可以使其早开花。在16℃处理后7天的CX-58和YS-143中扩增出BraA.FLM.α的四种选择性剪接SPD1、SPD2、SPD3和SPD4。通过幼嫩叶的组织表达分析，结果表明从16℃到32℃温度变化范围内，其四种选择性剪接模式在CX-58、CC-94和YS-143表达水平随着温度的升高而增加。而在PC-Glu材料上，SPDs的表达模式是有所不同，SPDs的转录水平在24℃后才开始随着温度的增加而增加，直到28℃时达到最高，之后稳定不变。进一步分析了开花时间与四种选择性剪接的相关性。BraA.FLM.a的四种选择性剪接与CX-58(r=0.50-0.68,p≤0.01)和YS-143(r=0.38-0.68,p≤0.01)的开花时间显著性相关。更进一步分析了SPD1/SPD4与开花时间的相关性结果显示仅仅CX-58(r=0.814,p≤0.05)和YS-143(r=0.959,p≤0.01)的开花时间与SPD1/SPD4显著性相关，CC-94和PC-Glu的开花时间与SPD1/SPD4并无显著性相关。故BraA.FLM.α的选择性剪接与白菜类作物开花时间相关。对于CX-58来说，SPD1主要在低温条件下起作用而SPD4可能在高温条件下起主要作用。亚细胞定位显示不同的选择性剪接其蛋白的位置也有所不同。 2.通过调查亲本早开花油用型Yellow sarson和晚开花芜菁vegetableturnip的开花时间和F2群体的开花时间，发现两亲本的开花时间存在显著性差异。在突变位点T-A处开发出了CAPS标记BraA.FLM.a-NlaⅢ。在136份F2分离群体上进行此CAPS标记的验证后，发现BraA.FLM.a基因的CAPS标记BraA.FLM.a-NlaⅢ与开花时间表型显著相关;该标记可以用作开花时间的分子选择辅助育种。

目录

声明

摘要

缩略词表

绪论

第一章文献综述

1调控高等植物开花时间网络的研究进展

1．1春化途径

1．2光周期途径和生理钟反应

1．3赤霉素途径

1．4温度途径

1．5自主途径

1．6年龄途径

2FLM基因的研究进展

3白菜类作物分子标记研究进展

3．1限制性片段长度多态性

3．2随机扩增片段长度多态性DNA和简单重复序列

3．3扩增片段长度多态性(AFLP)和酶切扩增多态性序列

3．4单核苷酸多态性(SNP)

第二章BraA．FLM．a基因的选择性剪接及开花相关基因的表达分析

1材料与方法

1．1实验材料

1．2试验方法

1．3数据分析与处理

2结果与分析

2．1不同温度下四个品种的开花时间

2．2 BraA．FLM．a基因的选择性剪接分析

2．3 BraA．FLM．a选择性剪接的表达

2．4温度对开花相关基因的影响

2．5 BraA．FLM．a选择性剪接变体的亚细胞定位

3讨论

第三章BraA．FLM．a基因CAPS标记的开发

1材料与方法

1．1材料

1．2试验方法

2结果与分析

2．1试验材料的开花时间统计

2．2 CAPS标记的开发

2．3开花时间与CAPS标记的相关性分析

3讨论

全文结论

参考文献

文章发表情况

附录

致谢