向日葵lpm花发育过程中基因差异表达分析及其与HaCYC2c的互作研究

花发育作为被子植物生命历程中极为重要的进程,与植物后代繁衍和物种延续密切相关。花器官发育是植物花发育进程中重要组成,是花的形态建成和正常功能发挥的重要保证。花器官发育的差异在很大程度上决定着花型的对称性,进而影响植物的传粉策略等传粉生态效应。在植物花器官发育和花型对称性决定过程中,MADS-box、MYB和TCP等相关基因基因家族成员发挥着重要作用,其中TCP转录因子家族成员CYCLOIDEA(CYC)/TEOSINTE BRANCHED1(TB1)基因被认为是调控花器官发育和决定花型对称性的关键基因。目前,在向日葵中,发现了超过10个CYC/TB1基因成员,其中HaCYC2c基因被认为是调控花发育促成花对称性形态建成的关键基因,然而其具体的分子调控机制尚不清楚。本研究通过航天诱变分离鉴定了一种向日葵长花瓣突变体lpm(long petal mutant),并成功分离鉴定到一个关键突变基因HaCYC2c。本文通过表型差异分析、转录组分析,qRT-PCR和酵母单杂交探究了HaCYC2c在lpm的特有的花器官特性和对称性的形成分子调控机制。主要研究结果如下:(1)表型分析结果:相比于WT,lpm花瓣自开花前20天开始异常延长,同时雄蕊发育停滞。根据其表型差异,将其划分为五种类型,即Ⅰ-Ⅴ型。同时,随着lpm表型的逐渐变化,花粉活力,自然授粉结实率,人工授粉结实率均存在不同程度的弱化。此外,lpm雌蕊柱头可授性明显弱于WT,表明lpm可影响花粉发育和柱头可授性。据此将6种向日葵植株划分为三个株系,一是lpm完全突变系(Complete Mutant,CM),包括lpm突变体Ⅰ、Ⅱ型,基本无育性。二是lpm过渡突变系(Transitional Mutant,TM),包括lpm突变体Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型,育性随着突变程度的增强而降低。三是WT系,正常育性。与WT相比,Ⅰ、Ⅱ型弱化程度最... （共73页)

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