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甘蓝型油菜、白菜、甘蓝DFR基因家族的重克隆和RNA干扰研究

甘蓝型油菜、白菜、甘蓝DFR基因家族的重克隆和RNA干扰研究

作     者:呼丽君 

作者单位:西南大学 

作者专业:遗传学

学位级别:硕士

导师姓名:张建奎;柴友荣

授予年度:2011年

学科分类:09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题:甘蓝型油菜 DFR 基因家族 RNA干扰 种皮色素 

摘      要:类黄酮是积累在大多数植物种子的次生代谢产物,涉及植物的休眠及生存能力等生理功能。类黄酮不仅在花、果实、种子、叶子的着色中起作用,还在植物与微生物的信号传导,育性,抗菌剂,抗紫外辐射中起重要作用。拟南芥(Arabidopsis thaliana)等植物中种皮色素的主要成分是原花青素单体的聚合物,是由公共苯丙烷-类黄酮-原花青素途径合成的。拟南芥种皮透明是由于类黄酮合成途径中各种步骤的缺陷导致的,这使得分析单个类黄酮基因的作用变得可行。其中二十多个改变种皮颜色的功能位点已经被鉴定。二氢黄酮醇4-还原酶(Dihydroflavonol 4-reductase,DFR)是类黄酮合成途径中形成花青素与原花青素的一个关键酶。拟南芥中的单拷贝DFR基因被人工采用X-射线照射而失活后,变异植株由于种皮原花青素的合成受堵而表现出黄籽性状。对埃塞俄比亚芥黄籽与黑籽近等基因系的比较研究表明,发育中的种子和幼苗叶片中色素的合成受控于DFR位点,黄籽中色素的缺乏主要是由于存在一个对温度敏感的DFR调节因子。通过对甘蓝型黄籽油菜与黑籽比较研究发现,黄籽中DFR基因的表达和酶活性严重减少,种皮PA合成强度比其他部分大幅减弱,认为黄籽品系的PA代谢途径中DFR基因的低水平表达是黄籽性状形成的重要原因。 芸薹科(旧称十字花科)植物甘蓝型油菜(Brassica napus)、白菜(B. rapa)、甘蓝(B. oleracea)与拟南芥为同一个科,含有重要的蔬菜、油料、观赏、饲料、染料和药材等作物。黄籽油菜因其含油量高,种皮薄,质量好而成为一个颇受渴望的材料,其饼粕因纤维含量低,代谢能量高成为很好的动物饲料。因此,克隆芸薹属DFR基因和验证其功能是揭示芸薹属植物种皮发育、种皮色素积累机理的重要内容,并为油菜黄籽性状分子的育种奠定了基础。 本研究补充克隆了白菜,甘蓝,甘蓝�

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