紫粒小麦TaDFR基因的分离及其在籽粒发育过程中的表达分析

摘要

本论文从分子水平上研究了紫粒小麦中色素积累的模式。分别取授粉后15天、20天、25天、30天、35天的籽粒，观察其色素的积累规律。在授粉后15天的籽粒中，未观察到色素积累。在授粉后20天，花色素开始在种皮细胞中积累。在授粉后25天，花色素出现在果皮中，以后颜色逐渐加深，最后色素在种皮与果皮的所有细胞中均有积累。表明色素特异性地在种皮与果皮中积累。本研究从黑麦76的籽粒中克隆出三个TaDFR基因，分别命名为TaDFR1(AY555573)、TaDFR2(AY707917)和TaDFR3(AY707918)。该三个基因有非常高的同源性，而且它们所编码的蛋白序列与其它植物中已经报道过的DFR基因的蛋白序列也有较高的同源性。不同颜色的四个小麦品种的Southern杂交结果显示有五条带，且TaDFR基因内部没有限制性内切酶Hind Ⅲ的酶切位点，表明TaDFR基因在小麦的基因组中可能至少含有三个拷贝。

目录

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英文缩略符号及中英文对照表

摘要

1引言

1.1植物次生代谢

1.2次生代谢途径

1.3植物次生代谢基因工程

1.3.1调控因子的作用

1.3.2基因的协同转化

1.3.3次生代谢物的生理功能

1.3.4次生代谢物的应用

1.4植物次生代谢中影响花色苷生成的因素及其生理作

1.4.1花色苷简介

1.4.2花色苷生成中相关基因的简介

1.4.3花青苷合成过程中的酶调节

1.4.4影响花色苷颜色和稳定性的物理因素

1.4.5花色苷的生理活性功能

1.5本研究的目的意义

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1植物材料

2.1.2菌株与质粒

2.1.3酶及生化试剂

2.1.4PCR引物

2.2实验方法

2.2.1徒手切片

2.2.2总RNA的提取及检测(trizol)

2.2.3反转录cDNA第一条链的合成

2.2.4目的基因全长cDNA的分离

2.2.5Northern杂交

2.2.6Southern杂交

2.2.7原位杂交分析（有关缓冲液的配方见附录2）

2.2.8农杆菌介导的拟南芥遗传转化

2.2.9转基因拟南芥的表达分析(RT-PCR)

2.3 HPLC分析

3结果与分析

3.1花青素的积累

3.2TaDFR1的分离及其特征

3.2.1TaDFR1的分离

3.2.2TaDFR1核苷酸序列以及推导的氨基酸序列

3.2.3TaDFR1表达产物二级结构预测分析

3.2.4TaDFR1序列同源性比较

3.3小麦基因组中TaDFR1基因Southern分析

3.4TaDFR1基因在小麦植株中的表达

3.5TaDFR1基因在小麦籽粒及胚芽鞘中的时空表达

3.6TaDFR1正义表达载体的构建及功能分析

3.7HPLC结果分析

4讨论

4.1花青素在黑麦76以及其它有色谷物中有何联

4.2TaDFR1基因序列特征分析

4.3TaDFR基因在转基因拟南芥中的表达分析

5结论

参考文献

附录1：常用缓冲液及培养基的配制

附录2：原位杂交所需缓冲液的配制

致谢