乙烯利诱导玉米节间缩短的分子遗传机制研究

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1、万方数据分类号：墅13密级：公珏单位代码：学号：100862011249乙烯利诱导玉米节间缩短的分子遗传机制研究StudiesontheMolecularGeneticMechanismofplantinternode-shortenInducedbyethephoninmaize学位申请人：指导教师：学科专业：学位类别：授予单位：答辩日期：霍秀爱段会军教授作物遗传育种农学硕士河北农业大学二。一四年五月二十五日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经

2、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑皇垦盔些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：移季爱签字日期：。。舻年厂月乡。R学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑兰垦盔些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塑皇堡盔些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：

3、粝鹰艮导师签名：签字日期：捌妒年寸月≥D日签字R期：捌妒年t月芗口同学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编万方数据摘要玉米是世界上重要的粮食作物之一，增加种植密度是提高产量的有效手段，然而密度过大容易使玉米茎秆脆弱与倒伏，造成减产。植物生长调节剂可以降低植株高度，缩短基部节问长度，增加茎节粗度，增强基部节问韧性，从而提高玉米抗倒伏能力，保证玉米产量。乙烯利是重要的植物生长调节剂，已在生产上发挥重要作用，但对其机理的研究较少。本研究的目的在于探讨乙烯利诱导玉米株高降低的生理和分子生物学机理。以郑单958、蠡玉16、豫玉22、登海661和先玉335为材料，

4、分为不同株型和株高，拔节期叶面喷施225mL／hm2浓度的乙烯利，同体积清水对照，用于农艺性状及生理生化指标的研究。以郑单958为材料，相同处理，在0h、6h、12h、24h、48h对玉米节间生长点进行取样，用于分子生物学基础研究。所有研究结果如下：1．乙烯利处理降低玉米的株高、穗位，增加茎粗及茎秆拉力，可以有效地提高玉米的抗倒伏能力。2．随着玉米生长发育进程，叶片的POD活性、SOD活性、MDA含量及可溶性蛋白含量均出现逐渐升高的趋势，在吐丝期达到最大，随后又丌始下降，各品种问生理指标变化规律有差异。乙烯利处理提高玉米叶片的POD活性、SOD活性及可溶性蛋白含量，降

5、低MDA含量。乙烯利处理能够及时清除玉米正常代谢和衰老过程中产生的活性氧，并有效降低玉米细胞膜脂过氧化程度，进而提高玉米的抗逆性，延缓功能叶片衰老。3．应用MSAP技术对乙烯利处理玉米基因组DNA进行分析。处理与对照基因组DNA中均存在甲基化，且总甲基化率分别为27．8％和30．1％，差异不显著，甲基化状态均以全甲基化为主。对玉米DNA甲基化模式的变化特征进一步分析，与对照相比，乙烯利处理玉米位点甲基化模式大部分未改变，但也有少部分位点甲基化模式进行了调整，有3．0％位点发生超甲基化，7．3％的位点发生去甲基化。乙烯利处理使玉米DNA甲基化变化以去甲基化为主，这可能与

6、植物细胞调节基因的表达型胁迫防御有关。4．利用SCoT分子标记技术分析乙烯利诱导的基因差异表达。通过43条单引物筛选获得稳定重复的50个差异片段，有26个基因片段受乙烯利上调而24个基因片段下调。经过BLAST比对分析，50条差异基因片段TDFs按功能可分为7类，分别为能量与代谢相关基IN(16％)、未知功能蛋白(38％)、未知基因(12％)、信号传导相关基因(2％)、转录因子相关基因(10％)、抗性相关基因(20％)和细胞凋亡基因(2％)。这说明利用SCoT方法可以进行玉米节间基因差异表达研究，分离到的一些差异片段可能是与玉米节间缩短相关的基因。5．利用cDNA-A

7、FLP分子标记技术分析乙烯利诱导的基因差异表达。通过70条引物共扩增1635条片段，其中上调表达的有600条，占总条带的36．7％；下调表达的有564条，占总条带的34．5％；无差异表达的有471条，占总条带数万方数据的28．8％。选取其中的30条差异带进行回收测序，经过BLAST比对分析这些差异表达基因片段按功能可分为信号转导相关基因(6．7％)、抗性相关基因(16．7％)、能量与代谢相关基因(20．0％)、转录因子相关基I因(10．0％)、未知功能蛋t刍(13．3％)和未知基因(33．3％16大类。乙烯利通过调控谷胱甘肽S．转移酶、天冬氨酸蛋白激