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竹子分生组织发育特点以及相关基因的克隆和功能研究

彭华正

  植物分生组织在植物生活周期完成和形态建成中扮演十分重要的角色,是了解植物生长发育基本特点和基本规律的一个重要切入点。竹子是颇具特色的禾本科植物,与水稻、小麦等其它禾本科植物有着显著的不同,如竹子的快速生长能力和较高的木质化程度,不同竹种和同一竹种有散生和丛生的性状差异,竹子开花和繁殖规律的独特性等,竹子的这些特点与竹子分生组织发育特别是竹子地下茎(竹鞭)芽的发育紧密相关。因此研究竹子分生组织的发育特别是侧枝的形态发生规律对于丰富植物分生组织发育的认识非常有益。本研究筛选出一批与早竹分生组织发育过程相关的基因,克隆部分调控基因并初步揭示其功能和表达规律,为丌展竹子发育调控提供理论依据。1.竹子分生组织发育特点和基因芯片杂交分析最近十几年,植物分生组织发育的分子机理研究有了不少重要的发现,这些研究大多建立在拟南芥,水稻等模式植物上。本研究利用竹子这种有着独特发育规律的植物,在其地下茎芽(鞭芽)和笋芽切片分析的基础上,借助于水稻基因表达谱芯片,检测了竹子地下茎鞭侧芽相对于成熟叶片的基因表达,共检测到1329个上调基因,结合拟南芥和水稻等模式植物的相关基因功能,列举了其中31个司一能对竹子发育研究有重要意义的基因,将这些基因归为分生组织发育、细胞壁合成、激素调控和其它等相关功能,并进行了简单分析,为竹子分生组织发育相关基因的克隆提供依据,也为进一步开展竹子发育的分子生物学研究提供思路。2.竹子发育相关基因的克隆和序列分析根据基因芯片的分析结果,利用RACE技术从竹子鞭侧芽中克隆了6个与已知分生组织发育和激素调控基因相似的序列,序列分析表明它们分别与拟南芥的ARFI,AHKI,CLAVATAI,REVOLUTA,SPINDLY和SLVAT5基因相似;从竹子各组织混合样品中克隆到3个NAC家族的基因(分别命名为PpNACI,PpNAC2和PpNAC3)……   
[关键词]:竹子;早竹;竹鞭;茎顶分生组织;叶腋分生组织;侧枝形成;基因芯片;染色体步行;基因网络
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2005年