本文主要研究内容
作者蔡宇鹏（2019）在《大豆FT同源基因GmFT2a和GmFT5a在花期调控中的遗传效应研究》一文中研究指出：大豆(Glycine max(L.)Merr.)是典型的短日植物,对光周期反应敏感,在短日照条件(SD)下花期提前,而在长日照条件(LD)下,花期显著延迟。大豆开花期和成熟期因受种植区域生长季节日照长度的影响严重,适宜种植区域普遍比较狭小,光周期反应特性是影响大豆品种区域适应性的重要因素。在拟南芥中,FLOWER LOCUS T(FT)是多条开花通路信号的整合因子。目前,大豆中发现了十个FT的同源基因,其中,GmFT2a和GmFT5a已被证实为主要的开花促进因子。本研究的目的在于剖析GmFT2a和GmFT5a在SD和LD条件下促进开花的遗传效应差异。大豆GmFT2a和GmFT5a编码区保守,缺少天然的突变体材料。本研究利用CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术对GmFT2a和GmFT5a进行定点敲除,创制突变体材料。研究结果显示:CRISPR/Cas9在GmFT2a的三个靶点的定点突变效率为36.7%-52.8%,在GmFT5a两个靶点处的突变效率分别为73.7%和70.8%。CRISPR/Cas9在靶点处引入少量碱基的插入和缺失,导致移码突变,产生提前终止密码子,从蛋白水平破坏了基因功能。同时发现,ft2a突变体中的GmFT2a和ft5a突变体中的GmFT5a表达量水平均降低。在T1和T2代中筛选获得了发生定点突变而不携带转基因元件的突变体,并将纯合的ft2a和ft5a突变体杂交,创制了ft2a ft5a双基因突变体。通过串联两个sgRNA表达盒于一个载体上同时靶向两个位点的策略,在GmFT2a中实现了599-1618 bp和超过4.5 kb的长片段删除,效率分别为15.6%和12.1%;在GmFT5a中实现了1069-1161 bp的长片段删除,效率为15.8%。T2代不携带转基因元件的GmFT2a突变体(1618 bp长片段删除)在人工控制的LD和SD条件下均显著晚花。本研究中还创制了GmFT2a和GmFT5a的过表达植株。在LD和SD条件下进行的表型鉴定结果显示:与野生型相比,GmFT2a过表达植株在SD和LD条件下均早花,而GmFT5a过表达植株只在LD条件下早花,在SD条件下没有花期表型差异。在SD条件下,ft2a突变体晚花5.9天;ft5a突变体花期没有显著差异;ft2a ft5a双突变体晚花31.3天。在LD条件下,ft2a突变体晚花3.6天;ft5a突变体晚花76.2天;ft2a ft5a双突变体超过150天仍未开花。结果表明,GmFT2a和GmFT5a在大豆的花期调控中存在功能互补。虽然都是主要的开花促进基因,但在长、短日照条件下的开花促进效应差异较大:在SD条件下,GmFT2a的开花促进效应比GmFT5a更强,而GmFT5a在LD条件下的开花促进效应更强。ft2a ft5a双突变体在SD条件下57.4天开花,晚花31.3天;株高较野生型显著提高;野生型节数为10.3个,ft2a ft5a双突变体节数显著增加,为20.0个;野生型的单株荚数和粒数分别为11.9个和27.7个,ft2a ft5a双突变体因在叶腋处产生很多新的分枝,单株荚数和粒数显著增加,分别为54.7个和106.3个。由此可见,ft2a ft5a双突变体能为适应低纬度地区的大豆品种改良研究提供材料。
Abstract
da dou (Glycine max(L.)Merr.)shi dian xing de duan ri zhi wu ,dui guang zhou ji fan ying min gan ,zai duan ri zhao tiao jian (SD)xia hua ji di qian ,er zai chang ri zhao tiao jian (LD)xia ,hua ji xian zhe yan chi 。da dou kai hua ji he cheng shou ji yin shou chong zhi ou yu sheng chang ji jie ri zhao chang du de ying xiang yan chong ,kuo yi chong zhi ou yu pu bian bi jiao xia xiao ,guang zhou ji fan ying te xing shi ying xiang da dou pin chong ou yu kuo ying xing de chong yao yin su 。zai ni na gai zhong ,FLOWER LOCUS T(FT)shi duo tiao kai hua tong lu xin hao de zheng ge yin zi 。mu qian ,da dou zhong fa xian le shi ge FTde tong yuan ji yin ,ji zhong ,GmFT2ahe GmFT5ayi bei zheng shi wei zhu yao de kai hua cu jin yin zi 。ben yan jiu de mu de zai yu pou xi GmFT2ahe GmFT5azai SDhe LDtiao jian xia cu jin kai hua de wei chuan xiao ying cha yi 。da dou GmFT2ahe GmFT5abian ma ou bao shou ,que shao tian ran de tu bian ti cai liao 。ben yan jiu li yong CRISPR/Cas9jie dao de ji yin zu bian ji ji shu dui GmFT2ahe GmFT5ajin hang ding dian qiao chu ,chuang zhi tu bian ti cai liao 。yan jiu jie guo xian shi :CRISPR/Cas9zai GmFT2ade san ge ba dian de ding dian tu bian xiao lv wei 36.7%-52.8%,zai GmFT5aliang ge ba dian chu de tu bian xiao lv fen bie wei 73.7%he 70.8%。CRISPR/Cas9zai ba dian chu yin ru shao liang jian ji de cha ru he que shi ,dao zhi yi ma tu bian ,chan sheng di qian zhong zhi mi ma zi ,cong dan bai shui ping po huai le ji yin gong neng 。tong shi fa xian ,ft2atu bian ti zhong de GmFT2ahe ft5atu bian ti zhong de GmFT5abiao da liang shui ping jun jiang di 。zai T1he T2dai zhong shai shua huo de le fa sheng ding dian tu bian er bu xie dai zhuai ji yin yuan jian de tu bian ti ,bing jiang chun ge de ft2ahe ft5atu bian ti za jiao ,chuang zhi le ft2a ft5ashuang ji yin tu bian ti 。tong guo chuan lian liang ge sgRNAbiao da he yu yi ge zai ti shang tong shi ba xiang liang ge wei dian de ce lve ,zai GmFT2azhong shi xian le 599-1618 bphe chao guo 4.5 kbde chang pian duan shan chu ,xiao lv fen bie wei 15.6%he 12.1%;zai GmFT5azhong shi xian le 1069-1161 bpde chang pian duan shan chu ,xiao lv wei 15.8%。T2dai bu xie dai zhuai ji yin yuan jian de GmFT2atu bian ti (1618 bpchang pian duan shan chu )zai ren gong kong zhi de LDhe SDtiao jian xia jun xian zhe wan hua 。ben yan jiu zhong hai chuang zhi le GmFT2ahe GmFT5ade guo biao da zhi zhu 。zai LDhe SDtiao jian xia jin hang de biao xing jian ding jie guo xian shi :yu ye sheng xing xiang bi ,GmFT2aguo biao da zhi zhu zai SDhe LDtiao jian xia jun zao hua ,er GmFT5aguo biao da zhi zhu zhi zai LDtiao jian xia zao hua ,zai SDtiao jian xia mei you hua ji biao xing cha yi 。zai SDtiao jian xia ,ft2atu bian ti wan hua 5.9tian ;ft5atu bian ti hua ji mei you xian zhe cha yi ;ft2a ft5ashuang tu bian ti wan hua 31.3tian 。zai LDtiao jian xia ,ft2atu bian ti wan hua 3.6tian ;ft5atu bian ti wan hua 76.2tian ;ft2a ft5ashuang tu bian ti chao guo 150tian reng wei kai hua 。jie guo biao ming ,GmFT2ahe GmFT5azai da dou de hua ji diao kong zhong cun zai gong neng hu bu 。sui ran dou shi zhu yao de kai hua cu jin ji yin ,dan zai chang 、duan ri zhao tiao jian xia de kai hua cu jin xiao ying cha yi jiao da :zai SDtiao jian xia ,GmFT2ade kai hua cu jin xiao ying bi GmFT5ageng jiang ,er GmFT5azai LDtiao jian xia de kai hua cu jin xiao ying geng jiang 。ft2a ft5ashuang tu bian ti zai SDtiao jian xia 57.4tian kai hua ,wan hua 31.3tian ;zhu gao jiao ye sheng xing xian zhe di gao ;ye sheng xing jie shu wei 10.3ge ,ft2a ft5ashuang tu bian ti jie shu xian zhe zeng jia ,wei 20.0ge ;ye sheng xing de chan zhu jia shu he li shu fen bie wei 11.9ge he 27.7ge ,ft2a ft5ashuang tu bian ti yin zai xie ye chu chan sheng hen duo xin de fen zhi ,chan zhu jia shu he li shu xian zhe zeng jia ,fen bie wei 54.7ge he 106.3ge 。you ci ke jian ,ft2a ft5ashuang tu bian ti neng wei kuo ying di wei du de ou de da dou pin chong gai liang yan jiu di gong cai liao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国农业科学院的蔡宇鹏，发表于刊物中国农业科学院2019-07-05论文，是一篇关于大豆论文,开花时间论文,中国农业科学院2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国农业科学院2019-07-05论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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