大丽花衰老相关基因xth的表达特征和功能分析

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1、硕士学位论文论文题目大丽花衰老相关基因XTH的表达特征和功能分析研究生姓名王蕾指导教师姓名谈建中专业名称园林植物与观赏园艺研究方向园林植物生物技术论文提交日期2013年4月大丽花衰老相关基因XTH的表达特征和功能分析中文摘要大丽花衰老相关基因XTH的表达特征和功能分析中文摘要植物衰老是基因表达、蛋白质合成以及内外因素综合调控的发育过程，属于细胞的程序化死亡，该过程涉及衰老相关基因的表达调控作用。木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(Xyloglucanendotransglycosylase/hydrolase,XTH)是一种由多种XTHs基因编码可以引起细胞壁中纤维素微纤网结构改变的细胞壁重构水解

2、酶，可参与细胞壁的扩展和降解，并在呼吸跃变型果实及乙烯敏感型切花的衰老过程中起到重要的调控作用。在乙烯非敏感型的大丽花（DahliapinnataCav）中，虽然已克隆了DpXTH1和DpXTH2基因，但其在衰老过程中的调控机理尚不清楚。本研究以大丽花‘单瓣黄’品种为试验材料，利用实时荧光定量PCR技术，分别对不同发育时期的花瓣、叶片、愈伤组织，不同的组织器官（根、茎、叶片、花瓣），外源乙烯及1-MCP处理后的花瓣中DpXTH1和DpXTH2基因的表达特征及功能进行分析，主要实验结果如下：（1）设计DpXTH1和DpXTH2的实时定量PCR特异引物，检测了18srRNA、β-actin和G

3、APDH三个内参基因在大丽花花瓣衰老过程中的表达稳定性。结果表明内参基因β-actin在大丽花各组织发育过程中的表达最为稳定，适用于后续试验的定量分析。（2）大丽花的花瓣生长可分为现蕾期、初花期、盛花期和衰败期，检测结果表明DpXTH1和DpXTH2的表达均在花瓣发育前期呈上调表达，至盛花期达到峰值，之后随着花瓣的衰败表达量有所下降，说明大丽花花瓣衰老过程与XTH基因表达之间存在着某种关系。（3）以大丽花盛花期的花瓣、叶、根、茎为材料进行定量分析，结果表明DpXTH1和DpXTH2两个基因在根中均不表达，在茎和叶片中表达丰度极低，在花瓣中高丰度表达，说明DpXTH1和DpXTH2为大丽花花

4、瓣组织特异性基因，它们的表达及功能与花瓣细胞的生长发育密切相关。（4）取大丽花的幼叶、成熟叶和老叶3个生长阶段为材料进行定量分析，检测结果表明DpXTH1和DpXTH2的表达量均在叶片发育早期最高，此后随着叶片的衰I中文摘要大丽花衰老相关基因XTH的表达特征和功能分析老逐渐下降。在继代培养的愈伤组织生长过程中，分别取生长30d、60d、120d的愈伤组织为试验材料。结果表明DpXTH1在分化30d时其相对表达量最高，随着诱导分化天数的增加逐渐降低，而DpXTH2的表达量在愈伤组织的整个生长过程中表达量变化并不明显，说明DpXTHs基因的表达特征也因组织器官的不同而会有所改变。（5）外源乙烯

5、和1-MCP处理后，花瓣中DpXTH1和DpXTH2的表达量均呈先上升后下降的变化趋势。处理组与对照组相比，不同发育时期花瓣中基因的表达量均达到极显著水平（p<0.01），说明DpXTH1和DpXTH2基因的表达对外源乙烯具有敏感性。（6）在大丽花不同组织器官、各器官不同发育时期以及不同处理条件下，DpXTH1的相对表达量均高于DpXTH2，说明在与大丽花生长发育相关的生理代谢中，DpXTH1基因的表达与调控占有重要地位。关键词：大丽花；木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因；基因表达；衰老；实时荧光定量PCR作者：王蕾指导教师：谈建中IIAnalysisofExpressionCharacter

6、isticsandFunctionofSenescence-associatedGeneXTHinDahliaAbstractAnalysisofExpressionCharacteristicsandFunctionofSenescence-associatedGeneXTHinDahliaAbstractPlantsenescenceisthedevelopmentprocessthatregulatedcomprehensivelybygeneexpression,proteinsynthesisaswellastheinternalandexternalfactors,belong

7、ingtoprogrammedcelldeath.Itinvolvesexpressionandregulationofsenescence-associatedgenes.Xyloglucanendotransglycosylase/hydrolaseiscellwallmodifyingenzymechangescellulosemicrofibrilsnetworkofcellwall,andisencodedby