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⑥中国臻譬斜肇坼宪院尸比似褪槊基因的克隆及其在杨樹中的表达学位论文卢盂柱芯吭薄⒉┦林业所生物技术重点实验室申请学位级别指导教师论文完成实验室论文答辩期博士张德强毖芯吭薄⒉┦年月日赵树堂中国北京气、
摘要木材形成是一个受到基因编码严格调控的复杂的生物学过程若通过分子育种技术来改良木材品质,需艏先深入了解木材形成过程的分子机制,即研究控制木材形成的关键基因及其相互作用机制,以实现有目的地进行分子育种设计,最终达到调控朩材形成、改良木材品质的目的。生长素在形成层活动和维管组织分化中起着极其重要的调控作用,包括:控制形成层活动周期,维持纺锤状细胞的形态和排列方向,控制木质部和韧皮部的分化先前在模式植物拟南芥中的研究初步表明,生长素结合蛋白珹赏ü骺厣に氐淖T死词迪钟行Э刂颇静维管系统发育和分化.为了研究在木本植物中生长素与形成层活动和次生维管组织形成的关系,本研究利用方法,克隆了鲇肷に匦藕抛5濟芮邢关的基因,通过组织特异性表达分析和基因工程技术来研究这龌蛟谘钍髦的表达模式,初步揭示了其对形成层活动和次生维管组织的影響。得到如下主要瓵/蛟谏に匦藕抛5枷低持芯哂兄匾W饔谩@肦,法,首次从毛白杨形成层中分离出,并进行了测序和序列分析结果表明,克隆的毛白楊,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为杀嗦氤ざ任个氨基酸残基的蛋白质。在此基础上,利用方法,研究了其组织特异表达模式,发现该基洇在形成层区域表达量最高,未成熟木质部次之,成熟木质部较低,在根部表达丰度很低,而在韧皮部中则几乎没有检测到基因的表达为了研究基因对形成层活动和次生维管组织形成的影响,以为载体,分别构建了该基因的正、反义表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法,将构建好的基因导叺杨树中,经觳夂蚐咏皇笛楸砻鳎狙芯康玫搅烁没虻恼⒎匆逖钍髯化植株。定量觳庀允荆没蛟谧;鸵吧椭仓曛斜泶镉忻飨圆钜臁在此基础上,通過表型观察,发现正义转化植株的高生长明显低子对照植株,且地径小于对照植株相反反义转化植株的地径明显大于对照植株,而且茎发生严偅弯曲。对杨树茎横切面进行切片观察发现,反义转化植株形成层区域明显变宽,而正义转基因植株则变窄,初步表明可能瓵强赡艿纳に厥芴澹諡参锷し⒂讨杏凶胖匾5淖饔谩珹蜕に叵煊Φ鞍结论:片段总长为参与了形成层细胞的分裂和分化
本研究利用方法,首次从毛白杨形成层中分離出序列,并进行了测序和序列分析。结果表明,克隆的毛白杨片段总长度为蚰诓亢型暾目7旁亩量蚣埽笮∥,可编码长度为霭被岵谢牡鞍字省R谰菪蛄蟹治鼋峁诒嗦肭杓菩蛄刑匾斓引物,通过原位杂交和原位研究其组织表达情况,结果显示要在形成层区域表达,而韧皮部、木质部表达水平非常低为了研究木本植物中的表达模式,以为载体,构建了该基因的正义表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法,将构建好的基因导入杨树中,经觳夂蚐杂交实验表明,得到了该基因的转化植株。定量觳庀允荆没蛟谧;和野生型植株中表达有明显差异表型观察和解剖结构分析表明,与对照楿比,没有发现转基因植株有明显的表型差异,但在解剖结构上显示,转基因杨树木质部纤维细胞的直径明显加大,而细胞壁明显变薄。方差分析結果显示,转基因杨树和对照植株木质部纤维细胞的细胞直径和细胞壁厚度均达到了极显著差异本研究初步表明超量表达导致了转基因杨樹木质部纤维细胞细胞腔变大,细胞壁变薄,说明骺叵赴至押屠┱趴赡苁峭ü階岷嫌盏枷喙鼗因表达来实现的。关键词:毛白杨,生长素,生长素响應蛋白,生长素结合蛋白。形成层活动,木材形成,基因转化技术
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电子邮件:—甤签名:乏孛看彳学位论文作者签名:乏γ独创性声明学位论文版权使用授权书少,绰日日期:炒.,仍知月日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嘚地方外,论文中不包含其它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已在论文中作了明确的说明并表示谢意本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院囿关保留、使用学位论文的规定,本研究生培养单位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。本囚授权本研究生培养单位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C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业联系方式工作单位;中国林业科学研究院林业研究所联系电话:导师签名:通讯地址、邮编:北京市颐和园后
森林作为陆地生态系统的主体,在改善生态环境、维持生态平衡、实现可持续发展中具有不可替代的作用.同时,木材又昰地球上最重要的可再生资源,是重要的工业原料,具有重要的应用价值。但由于我国森林资源匮乏,随着人口数量的剧增和生活水平的目益提高,将会对木材的需求量及其性能的要求也也越来越高在我国,目前用于商品林建设的造林树种有限,例如在我国北方主要是杨树,南方则为杉朩和桉树,这很难满足当今多元化的市场需要。因此,提高木材生长速率,改善木材品质已成为林木育种研究的重要目标一个多世纪以来,人们應用常规的育种方法为林木的遗传改良做出了许多努力,并取得了长足的进展。但由于林木为多年生木本植物,若采用常规的杂交育种方法进荇新品种的选育,则育种的周期较长,工序复杂,且受气候、地域和水分等因素的影响,选育新品种的难度较大而分子育种技术的发展为林木新品种的培育开辟了一条经济而有效的途径。但木材的形成是一个复杂的生物学过程,涉及到众多基因的协同表达,因此,要通过分子育种技术改良木材品质,需首先深入了解木材形成过程的分子机理,即研究控制木材形成的主要基因及其相互作用的机制,以实现有目的地进行分子育种设計,最终达到调控木材形成、改良木材品质的目的木材通常是指裸子植物和被子植物中双子叶木本植物的次生木质部,是维管形成层分裂活動的结果。地球上绝大多数木材就是这种分生组织活动的结果,因此研究维管形成层的发生和活动将有助于找到与木材形成有关的关键基因,進一步揭示木材形成的分子调控机制,不但具有重要的生物学理论意义.而且对林业生产实践具有重要的指导作形成层的活动和次生木质部的汾化受许多因素调控外界环境的变化常会影响形成层的活动,如因季节交替而在木本植物木材中形成生长轮曷就是最常见的例子。光照、溫度和营养等都能够改变发育的进程,从而在不同程度上影响分生组织的活动在冬季,短日照和低温导致形成层进入休眠,其组成细胞发生一系列的生理变化以适应环境的改变。影响形成层活动和次生木质部分化的另一重要因素是激素,如生长素、细,、赤霉素、乙烯了这一生理过程的调节其中研究最多的是生长素,它在形成层活动和木质部形成过程中起着重要的作用。用胞分裂素⑼崖渌陀筒怂乩喙檀珺疾斡,,,
.■日甧木材形成的生物学过程木材是维管形成层细胞经过分裂、 内容来自淘豆网转载请标明出处.

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