苹果柱型性状形成的分子机制探讨

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1、万方数据ExplorationofthemolecularmecIIanlSmS10raDDlel●n1(Malus×domesticaBorkh·)columnartreearChitectureThesissubmittedtoQingdaoAgriculturalUniversityInFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofAgronomy1一一BaiMudan(DerpartmentofHorticulture)Supervisor：WangC

2、aihongQingdao．ChmaJune，2013万方数据学位论文独创性声明IIIlllIIILLIUlIlllllIlUlIIillllIllLUIY2663425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发表或撰写过的研究成果。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。如不实，本人负全部责任。学位论文作者签名：签字日期驯乡年lf月f7日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、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。本人授权学校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：删’签字日期：切哆年易月17日导师签字：／硎伽签字日期：切侈年参月{7日万方数据硕士学位论文摘要苹果柱型性状形成的分子机制探讨摘要苹果是世界最重要的水果之一，其栽培面积和产量在我国居于前列。进入2l世纪后，苹果的发展趋于

4、集约化、机械化和现代化，而苹果的矮化密植栽培正是体现集约化栽培和适合机械化作业的一种现代栽培方式。苹果的矮化密植具有早果丰产、易于管理和适于机械化作业等优点。柱型苹果是一种特殊的矮生突变类型，非常适合于矮化密植栽培。但目前柱型性状产生的分子机制还不清楚。研究柱型基因的分子标记，不仅在柱型性状的辅助选择方面具有重要价值，同时也对最终克隆该基因具有重要意义。赤霉素(Gibberellins，GAs)是一种重要的植物激素，具有生物活性的GAs作用于高等植物的整个生命周期。其中，对植株高矮的控制，是赤霉素最令人瞩目的生

5、理作用之一。研究表明，植株高矮与体内的GAs类型及其合成代谢途径密切相关。目前，在苹果上，影响赤霉素合成的几个步骤的关键酶基因还不清楚，因此，克隆这些基因，对揭示其分子特征并了解其对重要性状形成的影响具有重要意义。本研究的主要内容及获得的主要结果如下：1．本研究以‘富士’ב舞姿’的F1群体为试材，用高通量熔解曲线(HRM)方法检测到一个与苹果柱型性状紧密连锁的SSR标记(Hi01b01)。对HRM反应体系的分析评价表明：采用5”L反应体积可以获得与10¨L或20吐反应体积相同的检测效果；在5此反应体积中，DN

6、A浓度小到O．25ng／ptL时，PCR扩增及随后的HRM分析效果依然良好；采用降落PCR扩增模式也能取得良好的HRM多态性检测结果。2．从‘富士’苹果茎尖中克隆到3个新的赤霉素合成过程中的关键酶基因MdCPS、MdKS和MdKA0，它们的GeneBank登录号分别为：KC433942．1、JQ281521．1和KC433941．1，编码序列长度分别为2400、2214和1512bp且编码的氨基酸残基数分别为799、737和503aa；另外，通过与苹果基因组的比对分析，将影响苹果赤霉素合成的7个关键酶基因M犯船

7、、MdKS、MdKO(FJ571521．1)、MdKA0、MdGA200xl(AB037114．1)、MdGA30xl(FJ571520．1)和MdGA20x(FJ571521．1)分别定位在苹果第1l、10、8、2、l、9和10染色体上。3．运用生物信息学的方法，对MdCPS、MdKS、MdKA0和MdGA20x基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示：MdCPS和MdKS属于TPS蛋白家族，且二者均存在万方数据硕士学位论文摘要2个结构域；MdKAO属于细胞色素P450超家族；MdGA20x属于依赖于2．酮戊二

8、酸的加氧酶超家族；亚细胞定位分析发现MdCPS位于线粒体上，MdKS和MdGA20x位于细胞质中，MdKAO位于内质网膜上；同源性分析表明，它们与已报道的其它植物的同源基因表现出较高的相似性。4．利用qRT-PCR对同一时期‘舞姿’、‘富士’及它们杂交F1代的茎尖组织中MdCPS、MdKS、MdKO、MdKAO和MdGA20x基因的表达量进行了检测。结果表明：‘舞姿’中几个基因的表达量