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《四川林业科技》2017,(6)
为探究红颜草莓茎尖组培苗器官再生途径,以其茎尖为外植体进行组织培养,观察其器官再生过程中的形态学和解剖学变化特点。结果表明:红颜草莓茎尖离体再生的芽原基起源于茎尖形态学上端表皮层的薄壁细胞,属外起源;表皮层的薄壁细胞先分化形成芽原基,随后芽原基周围的皮层薄壁细胞再分化出叶原基;芽原基和叶原基共同发育形成不定芽;不定芽再生途径为器官型。不定芽基部组织受激素诱导于形成层分化出根原基,同时不定芽基部表皮层细胞也可分化出根原基。故不定根外起源方式既有内起源也有外起源,但不定根都属于诱生根原基。不定芽和不定根中的输导组织将整个组培苗连接成一个整体,形成完整植株。 相似文献
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WUSCHEL是植物干细胞命运的决定基因,在植物发育过程中WUSCHEL基因的表达决定着干细胞的形成和器官的发生.从狗蔷薇的类原球茎中克隆出其同源基因；经过对其进行蛋白质序列比对和系统发育分析,将其命名为Ra WUS基因.构建在XVE系统下的化学调控的表达载体.在该系统下,Ra WUS基因的超量表达能诱导转基因烟草根尖形成不定芽；同时显微观察表明,根部的皮层中有圆球形的分生组织干细胞团的产生.结果表明:Ra WUS基因的过量表达能够促使根的皮层中薄壁细胞转变成为分生组织干细胞而形成不定芽在根尖异位发生,说明其能够在植物的根尖中诱导茎尖分生组织干细胞的活性和发育的可塑性. 相似文献
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拟南芥 AtFBDL1 基因是FBD-like基因家族的一员,其编码蛋白含有类似于F-box的结构域。表达模式网络预测结果显示该基因在茎顶端分生组织中高丰度表达,但对于FBD-like基因家族的研究还很少,其功能目前尚不明确。为此,本研究通过组织半定量表达分析和GUS染色显示 AtFBDL1 基因在拟南芥中具有时空表达特异性。结果表明:在真叶形成前和形成初期,该基因主要在茎顶端分生组织和下胚轴区域表达;真叶形成后,该基因在下胚轴的表达明显减少,而主要集中在茎顶端分生组织表达。遗传转化显示:与野生型植株相比,过表达 AtFBDL1 基因的植株生长发育缓慢,抽薹时间推迟3 4 d,莲座叶叶片面积减小,叶片数目平均增多10片,并且伴随有变态叶出现;过表达植株株高比野生型矮,株高最大差值达到12 cm。共表达网络预测 AtFBDL1 与多个与生长素和花发育相关的基因具有共表达关系。以上研究结果表明: AtFBDL1 基因在拟南芥的生长发育过程中,特别是在顶端分生组织分化过程中起重要作用。 相似文献
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《林业科学》2017,(3)
【目的】生长调节因子(GRFs)是一类植物特有的转录因子,调控植物生长发育的多个生物学过程。研究杨树组织和器官发育中GRFs的作用,尤其是对不定根形成的调控,不仅可以丰富根发育的理论,而且对于杨树的扦插繁殖具有实际应用价值。【方法】从银腺杨84K中分离了PtGRF1/2d基因和其启动子,通过对其miR396靶位点核苷酸进行同义突变,获得不受miR396调控的突变形式的mPtGRF1/2d,并将启动子和该突变形式分别构建至含有GUS报告基因的植物表达载体和过量表达载体,通过遗传转化分别获得PPtGRF1/2d∷GUS启动子驱动GUS转基因杨树和mPtGRF1/2d过表达转基因杨树。通过GUS染色分析PtGRF1/2d杨树启动子的表达特性,并对过表达mPtGRF1/2d杨树不定根的发生时间、数目和长度进行统计,利用qRT-PCR分析不定根发育早期相关转录因子的表达。【结果】PtGRF1/2d主要在根的中柱鞘和根尖位置表达,说明其参与了根的形成;过量表达mPtGRF1/2d基因影响了杨树不定根的发生、发育,导致了不定根发生延迟、数目和长度均减少,且差异均达到显著水平或极显著水平,表明PtGRF1/2d对不定根的发生和发育具有负调控作用。qRT-PCR分析显示,过表达mPtGRF1/2d杨树的不定根发育相关基因PtSCR,Pt AIL9,Pt BBM2,Pt PLT1.2和Pt WOX11b的表达量均被下调,表明PtGRF1/2d的过量表达抑制了根原基发生和不定根发育相关的关键调控因子的表达,影响了根原基的发生和不定根的形成,导致不定根数目和长度的变化,最终影响了杨树的生长。【结论】PtGRF1/2d作为不定根形成的负调控因子,位于不定根调控途径的上游,通过下调促进不定根形成的相关转录因子的表达来抑制根原基形成和不定根发育,导致不定根发生延迟、数目和长度减少。 相似文献
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[目的]模式植物在木本植物中鉴定的许多重要调控因子家族在木本植物中出现了基因家族成员扩张,但ARRs家族作为细胞分裂素响应调节因子在杨树基因组中成员数量反而减少,其在木本植物中如何行使功能需要进一步研究。[方法]本研究通过生物信息学构建PtRRI启动子与GUS融合表达载体,检测植物激素处理后PtRRI表达量和检测PPtRRI::GUS转基因植株在生根过程中GUS信号等方法,对杨树PtRRI基因的组织特异性表达模式进行分析。[结果]表明:PtRRI在杨树根部、形成层、木质部表达量相对较高,PtRRI转录受6-BA激素诱导,与其在不定根发育过程中激素调控下的表达相一致。[结论]PtRRI基因可能参与杨树的次级生长。 相似文献
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顶端分生组织的分化影响茎及根的生长,从而形成具有不同形态的植株,拟南芥因其在适当条件下与木本植物分生组织分化以及次生生长的共性而被运用到研究当中。花异常株系(AFDL)由于AP1表达的显著降低导致分枝增多。用拟南芥基因芯片对AFDL的幼苗进行基因表达分析,结果显示在临近抽薹期,AFDL与野生型相比有111个变化倍数大于2且P<0.01的基因;其中大部分参与对外界环境及内源刺激的感知和应答,表明AP1下降可能是由于植株对内外环境刺激的过度反应所导致。从基因芯片中挑选出表达量变化显著的2个基因,分别构建相应的植物表达载体并转化拟南芥,其中AT1G56300基因的超表达植株及AT1G65490基因的抑制表达植株都出现了多茎融合、真叶萌发延迟且生长缓慢的表型,并且转基因植株的基因表达变化趋势与性状强弱程度相对应。上述结果初步表明这2个基因能影响茎的分化并作用于最终的形态建成。 相似文献
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【目的】WOX13基因属于WOX(WUSCHEL related homeobox)转录因子家族中古老进化支成员之一,主要参与成花转化与根的发育过程。本文通过对蜡梅 CpWOX13 基因表达模式的分析和过表达拟南芥植株表型的观察,分析 CpWOX13 在蜡梅生长发育中的作用,为了解进化地位极低的物种中 WOX 13 基因的作用机制奠定基础。【方法】基于前期‘罄口’蜡梅露瓣、盛开和衰败3个时期转录组数据,克隆蜡梅 CpWOX13 基因并通过邻接法构建系统进化树。利用实时定量RT-PCR (qRT-PCR)技术分析 CpWOX13 基因在4月、5月、7月和9月花芽(4FB、5FB、7FB、9FB)中的相对表达量;对 35S ∷ CpWOX13 / Columbia-0拟南芥植株和对照植株的莲座叶、不定根和株高等进行形态观察和生长指标测定,并通过qRT-PCR检测过表达拟南芥株系内源开花相关基因的表达差异,分析过表达 CpWOX13 对拟南芥开花时间、不定根发育和株高的影响。【结果】蜡梅CpWOX13与葡萄和拟南芥的WOX13聚在一起,同属于WOX家族古老进化支。qRT-PCR结果表明 CpWOX13 基因在4FB、5FB、7FB和9FB中均有表达,在5FB时期表达量最高,是4FB中表达量的6.5倍,分别是7FB和9FB的3.8倍和3.3倍。 35S ∷ CpWOX13 / Columbia-0 过表达T 2代拟南芥株系,莲座叶数量少于野生型,开花较野生型提前;根长明显长于野生型,且侧根分支明显增多,株高远高于野生型,最大相差可达12 cm。【结论】蜡梅WOX家族同源基因 CpWOX13 在不同花发育阶段均有表达,在5月份雌雄蕊原基分化阶段的花芽中表达量最高,过表达 CpWOX13 会促进拟南芥早花并促进其侧根的发育。 相似文献
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[目的]为探究光敏色素相互作用因子(PIF)基因在杨树生长发育中的功能。[方法]利用生物信息学方法预测了杨树基因组中的PIF基因家族成员并对各成员的基因结构、保守基序进行了系统分析;在此基础上,采用实时荧光定量PCR技术检测了PIF成员在不同组织及低温、干旱和Na Cl胁迫下的表达模式。[结果]表明:杨树基因组中至少含有10个Pt PIF成员,这些成员在进化上相对保守,均具有典型的b HLH结构域。基因表达分析显示:Pt PIF基因在杨树不同组织及不同非生物胁迫条件下存在明显的表达差异。[结论]杨树Pt PIF基因家族包含10个成员参与不同的生物学过程,研究结果将为深入解析杨树Pt PIF基因的功能奠定了基础。 相似文献
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[目的]为探究ROP基因在林木中的功能。[方法]本研究以杨树为模式,在全基因组水平上对ROP基因的家族成员、基因结构、保守结构域、氨基酸序列相似性及表达模式进行了分析。[结果]显示,杨树PtROP基因家族包含13个成员,不同成员间在进化上相对保守,均存在与GTP结合与水解相关的结构域。这些基因在不同组织、不同胁迫条件下的表达具有明显差异,说明它们参与不同的生物学过程。通过构建功能基因网络(functional gene network for poplar)发现PtROP基因主要参与了信号转导过程。[结论]杨树PtROP基因家族包含13个成员参与不同的生物学过程,可能主要参与了信号转导过程。 相似文献
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[目的]杨生褐盘二孢的单芽管专化型和多芽管专化型分别引起白杨组和黑杨组(包括青杨组)杨树的褐斑病,其分化机制有待阐明。[方法]本文在专化性互作体系建立的基础上,利用荧光染色标记研究了病菌孢子在专化性寄主侵染过程中的萌发发育情况,并通过RT-qPCR分析了黑杨寄主抗病相关基因在应答两专化型侵染过程中的不同表达。[结果]结果发现多芽管分生孢子在黑杨寄主上能完成发育并成功侵染,单芽管分生孢子也能成功萌发和发育,但不能侵入黑杨寄主;黑杨抗性基因在两专化型侵染发育过程中均能被诱导表达,但在表达时间和表达量上,除基因WRKY89的表达较为一致外,病程相关基因PR5、PR10、NPR1和LAR3在二者间的表达存在差异。[结论]研究结果初步表明病原专化型可能是寄主与病原专性互作的表型,这一认识将有助于进一步探明杨树褐斑病病原专化型形成和分化的机制。 相似文献
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[目的]本研究有助于了解EXP基因家族的基本特征,为深入研究其功能搭建平台。[方法]本研究对从巨桉(Eucalyptus grandis Hill)中筛选出35个EXP基因家族成员(Egr EXP1 Egr EXP35),利用生物信息学方法对其基因特征与表达模式进行综合分析。[结果]巨桉EXP基因分布在8条染色体之上,EXP蛋白均定位在细胞质膜上发挥作用,大多数的家族成员具有信号肽。巨桉EXP编码的蛋白质由α-螺旋、延伸链、无规卷曲、β-转角组成。进化分析结果表明,巨桉EXP蛋白与毛果杨(Populus trichocarpa) EXP蛋白的进化关系接近。35个巨桉EXP基因在巨桉未成熟木质部、成熟叶片、韧皮部、茎尖、木质部以及幼叶组织中表达模式存在显著差异。[结论]EXP基因家族各成员的表达模式不同,Egr EXP17、Egr EXP18可能在巨桉木材形成过程中起重要作用。 相似文献
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[目的]建立蒙古沙冬青子叶节丛生芽再生体系。[方法]以蒙古沙冬青子叶节为外植体,研究种子萌发培养基中6-BA浓度、子叶节萌发天数、丛生芽诱导的基本培养基及6-BA浓度对丛生芽诱导的影响和外源激素对丛生芽伸长及生根的影响。[结果]表明:(1)添加6-BA的萌发培养基与不添加的相比能够显著促进子叶节的生长及子叶节丛生芽的诱导,且6-BA浓度在2.0 mg·L-1时,诱导率最高可达73.3%,平均芽数2.26个;(2)种子萌发天数对子叶节丛生芽的诱导有显著影响,萌发7 d的子叶节丛生芽诱导率最高,诱导率为74.7%,但与萌发9、11 d的子叶节丛生芽诱导率差异不显著;(3)MS和B5培养基对丛生芽诱导的影响差异不显著,但B5抑制褐化的效果显著好于MS;(4)采用1.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L-1IAA激素组合有利于丛生芽伸长,伸长率为60.5%;(5)不同浓度生长素组合均能促进丛生芽幼苗生根,1.0 mg·L-1IBA生根率最大,生根数最多。[结论]最佳蒙古沙冬青子叶节丛生芽再生体系为:以在MS+2.0 mg·L-16-BA培养基中黑暗培养7 11 d的幼苗子叶节为外植体,在B5+1.0mg·L-16-BA培养基中诱导丛生芽,待丛生芽长约0.3 0.5 cm后,转入B5+1.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L-1IAA培养基中进行伸长培养,当丛生芽伸长至2 3 cm时,单株切下转入1/2 B5+1.0 mg·L-1IBA培养基中生根,该体系与愈伤组织培养相比能缩短培养时间,改善褐化严重、玻璃化等问题,可为蒙古沙冬青的扩繁及进一步开展遗传转化奠定基础。 相似文献
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[目的]探讨Ca M和CML基因家族在兰科植物不同组织和与菌根真菌建立共生关系过程中的潜在功能。[方法]依据已发表的拟南芥Ca M和CML基因家族蛋白序列,利用生物信息学方法对小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组进行搜索,通过多种生物软件或在线工具对Ca M和CML基因家族蛋白序列进行筛选及确定、蛋白结构分析、系统进化分析及结构域预测;利用转录组数据绘制heatmap图,对小兰屿蝴蝶兰不同组织(花、叶、茎、根)及石斛种子与美胞胶膜菌共生条件下Ca M和CML基因家族的表达情况进行分析。[结果]在小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组中均预测到4个Ca M蛋白和54个CML蛋白;小兰屿蝴蝶兰Ca M及CML家族基因中39个基因没有内含子,19个基因具有内含子;铁皮石斛Ca M及CML基因家族中有41个基因没有内含子,17个基因具有内含子;系统进化分析将小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛Ca M和CML蛋白家族各分为10个亚家族;小兰屿蝴蝶兰中9个基因在叶中的表达相对于花、茎、根为上调表达,2个基因在叶中的表达相对于花、茎、根却为下调表达; 3个基因在花中的表达相对于叶、茎、根为上调表达; 3个基因在花和叶中的表达相对于茎和根为上调表达;铁皮石斛中4个基因在与美胞胶膜菌共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为上调表达; 4个基因在共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为下调表达。[结论]Ca M及CML家族基因在兰科植物不同组织具有重要作用,且参与铁皮石斛种子与美孢胶膜菌共生萌发的生物学调控过程。 相似文献
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[目的]纤维素的合成在木材形成过程中具有重要的作用,纤维素合酶(Cellulose Synthase,CESA)是参与纤维素合成的关键酶。由于3种CESA形成一个有功能的纤维素合酶复合体,而杨树中包含CESA4、CESA7A、CESA7B、CESA8A和CESA8B5种次生壁CESA,本文从这5种CESA的表达模式与互作分析入手,探讨了其在次生壁纤维素合成中的工作模式。[方法]利用RNA-seq与基因芯片数据进行基因表达分析,揭示5种次生壁CESA在根、茎、叶组织的表达模式与次生维管再生过程中的表达变化。利用启动子驱动的GUS转基因材料GUS染色分析与实时定量PCR揭示5种次生壁CESA在各个组织的表达模式与在激素处理下的响应模式。利用荧光素酶互补实验揭示CESA7A、CESA7B、CESA8A与CESA8B之间的互作模式。[结果]基因表达分析表明,杨树5种次生壁CESA基因在杨树成熟茎中高表达,尤其在次生维管组织发育的后期高表达,表明其主要参与木材次生壁纤维素的合成。对启动子驱动的GUS转基因材料观察表明,CESA4、CESA7B、CESA8A和CESA8B的GUS信号在杨树茎和叶中较强,但这些次生壁CESA的表达模式存在一定的差异,这种差异在叶脉中表现地尤为明显。此外,在赤霉素GA3和细胞分裂素6-BA处理下,杨树次生壁CESA的表达量显著上调;在生长素NAA、油菜素内酯BR和乙烯处理下,杨树次生壁CESA的表达量下调,但不同的CESA对激素响应的表达量变化幅度存在差异。荧光素酶互补实验表明,杨树次生壁CESA7B和CESA8B、CESA7B和CESA8A、CESA7A与CESA8B之间存在互作,说明它们之间可以形成复合体。[结论]这些数据显示杨树5种次生壁CESA基因在不同组织与不同激素处理下的表达变化存在一定的差异,而它们之间均能互作,提示杨树5个次生壁CESA基因虽然具有同等的能力形成功能性的纤维素合酶复合体,但在不同组织、不同激素作用下可能有不同的组合方式,进而会导致木材成分的差异。 相似文献
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[目的]研究银杏枝条部位、年龄对不定根形成的影响,并探讨其相应的叶、茎段中非结构碳水化合物(NSC)含量变化与扦插生根的关系。[方法]以50年生银杏树冠上、下部枝条的1、2和3年生位置的茎段为材料截取插穗,500 mg·L-1IBA与纯水对照处理基部60 s,在全光喷雾状态下研究扦插生根情况,并利用HLPC法分析相应部位叶和茎段中NSC含量。[结果]表明:银杏扦插不定根形成过程分为4个阶段,即0～4周愈伤形成期、4～6周愈伤膨大期、6～8周不定根开始形成期、8周后不定根伸长;生根部位主要在切口处。树冠上、下部位插穗的生根率未见明显差异,但随着枝龄的增加而明显降低。NSC分析表明:下部叶片NSC组分中多糖和总糖含量明显高于上部的,但茎段NSC的所有组分在上下部均无明显差异;随着枝龄的增加,相应位置叶片NSC各组分含量没有明显差异,但相应茎段NSC组分中葡萄糖、果糖、多糖、总糖、淀粉含量却明显降低,与生根率的变化趋势一致。此外,500 mg·L-1IBA处理并未明显提高生根率,还需进一步优化处理浓度。[结论]银杏树冠上部和下部枝条对不定根形成无影响;未处理枝条的枝龄与生根率呈负相关,而茎段NSC含量与生根率呈正相关;叶片NSC含量对不定根形成影响较小;生根方式以愈伤生根类型为主。该结论将为今后银杏扦插生根及其机制研究提供参考。 相似文献
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[目的]探讨miR396在落叶松体细胞胚胎发生中的功能.以期该研究能为解决体胚发育中子叶畸形胚与生根率低的问题提供新的视角,同时也为进一步揭示体胚发育的分子调控网络做基础铺垫.[方法]构建pre-miR396超表达载体,通过农杆菌介导侵染,将pre-miR396转入落叶松胚性细胞中,筛选稳定抗性细胞系.在DNA与RNA水平上,对抗性细胞系进行的鉴定、检测,同时统计比对其与野生细胞系间发芽率、叶片数目以及生根率的差异.[结果]在抗性细胞系基因组中,扩增出HTP与miR396的特异性片段,且无农杆菌Virg基因片段.RNA表达水平上,抗性系pre-miR396与miR396表达皆增加,而靶基因LaGRFs的表达量下调.统计表明抗性系胚的发芽率、生根率、叶片数目畸形率分别为70.60%、0.60%、37%,而野生型分别为92.50%、10.55%、4%,抗性系胚的发芽率、生根率显著降低(Sig.=0.000),叶片数目畸形率显著增加(Sig.=0.000).[结论]miR396在落叶松体细胞胚胎发生过程中,可能通过负调节靶基因LaGRFs的表达或者通过LaGRFs影响与它相互作用的基因,参与体胚子叶原基细胞代谢,从而影响了子叶与叶片的发育;通过负调节LaGRFs或者其它与根部发育相关的靶基因,影响了根端分生区细胞的活动,参与调控根的发育. 相似文献