山茶花mads-box家族a类和c类基因克隆及功能分析

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1、中国抹考斜学坼宪院学位论文学位论文作者指导教师姓名指导小组成员申请学位级别专业名称研究方向论文答辩日期孙迎坤李纪元研究员罗达教授(中山大学)田敏副研究员博士园林植物与观赏园艺山茶花分子育种2013年6月中国·北京DissertationfortheDegreeCandidate：SUNⅥn豇unSupervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：OrnamentalPlantandHorticultureDateofDerenee：2013—6Degree-Conferring-chi～，fFne

2、seAcaOemy0orest·叫乙n1ⅣInstitution：’。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，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，也不包含为获得本研究生培养单位或其它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己在论文中怍了明确的说明并表示谢意。撇姗躲Ⅷ、叶吼w睁莎月彤日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院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

3、盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院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)Ⅵ蓍专文言篙≈调也寸Ⅵ孵6月力日’加哆学位论文作者毕业联系方式工作单位：青岛农业大学联系电话：13361280012电子邮件：sunyk678@163．com通讯地址、邮编：山东省青岛市城阳区长城路700号266109J，7￡山，V日才多吖氆月签，u师导年摘要山茶花(Camellia]aponica)是山茶属(Camellia)的模式植物，该物种的许多品种花器官变异极其丰富，是我国传

4、统的十大名花之一。同时该物种还存在非常普遍的萼片瓣化和雄蕊瓣化的表型变异，这对于研究山茶花重瓣花形成的分子机理和起源方式均具有重要意义。分子植物育种可以缩短观赏植物育种的周期，人为定向进行新品种培育。根据花器官发育的“ABC”模型，A类和C类功能基因可在植物山茶重瓣花形成中起到关键调控作用。研究A类和C类基因在山茶重瓣花形成中的分子调控机理，将为山茶和其他观赏植物的花型育种提供依据。采用同源克隆方法和RACE(RapidAmplificationofeDNAEnds)技术，从山茶托桂型重瓣类栽培品种‘金盘荔枝’的发育早期花芽中分离到了山茶花花器官发育同源基因cDNA全长，序列分

5、析表明分别为A类的APl同源基因CjAPLl(GenBank登录号JX657332)和CjAPL2(GenBank登录号JX843815)、AGL6同源基因CjAGL6(GenBank登录号JX657333)，C类的AG类同源基因CjAGl(GenBank登录号JX843816)。生物信息学和保守域分析表明，克隆的4个基因皆为典型的TypeII类型的MADS．box家族花器官发育调控基因。以六种典型花型的山茶原种和品种为材料，利用实时荧光定量方法对山茶中获得的4个基因的时空表达模式进行了研究。在时间表达模式中，随着花芽发育成熟度的增加和花瓣数量的增多，CjAPLl和CjAPL2

6、基因的高表达趋势表现为由花芽发育早期转至中期，但在半重瓣品种的花芽发育中后期也进行了高表达。CjAGL6基因在单瓣花型中的最高表达量是在花芽发育早期，随花瓣数量增多高表达转至发育中后期，但半重瓣品种的后期表达量最高。CjAGl基因除在半重瓣品种的花芽发育中期进行了高表达外，在其他5种花型中普遍为花芽发育的后期表达量最高。在不同品种的山茶花器官中，CjAPLl基因在萼片或瓣化萼片、外轮花瓣中的表达量高于雄蕊和内轮花瓣，同时也在花柱、子房和瓣化雄蕊中存在高表达，表明CjAPLl基因不仅对萼片和外轮花瓣花器官调控功能比较明显，而且对于花柱和子房也具有明显的调控功能。CjAPL2基因与

7、CjAPLl基因的表达模式相似，在山茶萼片、瓣化萼片、外轮花瓣和心皮中的表达量普遍高于内轮花瓣和雄蕊，且在玫瑰重瓣型和完全重瓣型中该基因调控效果更加显著。CjAGL6基因在单瓣型、半重瓣型和托桂型中的高表达集中于心皮、萼片或瓣化萼片部位，其次为内轮的花瓣、瓣化雄蕊和雄蕊；在其他3个品种中的高表达量部位为雄蕊和内轮花瓣。CjAGI基因的表达量较一致，主要集中于心皮、雄蕊、瓣化雄蕊，且在内轮花瓣和瓣化萼片中的总体表达量高于外轮花瓣；这说明CjAGl主要对内轮花器官起调控作用。但在‘红十八学士’中