OsMADS1、OsMADS5和OsMADS34基因相互作用调控水稻花器官发育的研究.pdf

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1、万方数据SichuanAgriculturalUniversityDISSERTATIONSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementforMASTERDEGREEGeneticInteractionofOsMADSl，OsMADS5,andOsMADS34inControllingRiceFloralOrganIdentityandDevelopmentJingLiuDirectedbyProf．QianmingHuangandProf．DabingZhangCollegeofLifeandBasicSciencesSi

2、chuanAgriculturalUniversityYa’an，SiChuan，ChinaMay,2014万方数据论文独创性声明IIUlIIUIIIIIIIfJ01214本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。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了谢意。研究生签名：诩衬>，膨年S月秽日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农!

3、业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。口本论文不保密。口本论文保密，在一年解密后适用本授权。(请在以上口内划‘‘√’’)研究生签名：云§背铷签名蹴飒y／沙年s月书日yf眵年5月谌日万方数据四川农业大学硕士学位论文中文摘要水稻是被子植物中最大的开花植物科之一，进化出了独特的不同于双子叶植物和其他单子叶植物的花形和生殖器官，其形态建成和后续发育直接影响到物种的

4、后代繁殖。另一方面，水稻是禾本科的重要栽培谷物，其产量直接受生殖器官的正确起始及形态建成的影响。因此，对水稻等农作物花器官发育分子调控机理的研究具有非常重要的理论和实际应用意义。近年来，关于水稻花器官发育分子调控机理的研究越来越多，但关于水稻E类基因间的相互调控机制并未得到深入研究。通过对拟南芥等模式植物的研究表明，控制花器官的发育主要由A、B、C、D和E类基因互作，其中E类基因可以和其它类型MADSbox蛋白互作，形成蛋白复合体。OsMADSl、OsMADS5、OsMADS34这三个基因是水稻中的SEP．LIKE基因，均属于E类基因。本实验采用遗传学、生物化学和分子

5、生物学的方法研究了这三个基因在水稻花器官发育中的相互作用机制，并得到以下主要研究结果：1．通过反向遗传学的方法，我们鉴定到基因OsMADS5的突变体osmads5—3。经序列分析结果表明，突变体osmads5．3在OsMADS5基因第七个外显子处有一段T．DNA插入。观察osmads5，3突变体表型，除雄蕊有轻微弯曲外，其余花器官均正常。表达模式分析表明：OsMADS5在小穗及小花原基处有较强表达；在小花sp6和sp8时期的心皮处发现有较强表达，说明OsMADS5可能参与了小穗和小花的起始，并对心皮的起始及发育起着重要作用。2．在osmads5—3和实验室前期己获突变

6、体osmadsl-z、osmads34一J的基础上，我们分别构建双突变体和三突变体，通过遗传学和分子生物学的方法来研究OsMADSl、OsMADS5、OsMADS34三个基因在水稻花器官发育中的具体互作机制。通过表型观察分析，结果表明：OsMADS5加强OsMADSl的功能冗余控制雄蕊和心皮的发育；OsMADS5能够和OsMADS34相互作用，对雄蕊、心皮分生组织的决定性以及浆片的属性的调控具有冗余性；OsMADSl、OsMADS5、OsMADS34共同决定水稻花分生组织。万方数据四川农业大学硕士学位论文3．在转录水平，通过QRT．PCR分析了这三个基因在不同突变体中

7、的表达水平，结果表明：Ds喇傩J可抑制OsMAD鼬4的表达，此外，伪蚴D鼬4可反馈抑制OsMADSl的表达来调控花器官的发育并对OsMADS5的表达有轻微促进作用；而OsMAD^对可共同促进佻蚴琊J和OsMADS34的表达来调控花器官的发育。4．通过酵母双杂实验，研究了这三个基因及其他E类基因在蛋白水平上的互作关系，结果表明：在酵母双杂交实验体系中，OsMADS5和OsMADS34；OsMADS7和OsMADS34；OsMADS8和OsMADS34是可以相互作用的。此外，通过酵母双杂，我们还分析E类蛋白和B、C类蛋白间的互作关系，结果显示OsMADS