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第一章 引言1

1.1 大豆光周期现象的研究进展1

1.1.1 大豆生育期性状的光周期反应特性1

1.1.2 光周期对大豆农艺性状和籽粒品质的影响6

1.1.3 大豆中光敏感性E等位基因及光周期基因的研究进展7

1.1.4 大豆开花时间基因图谱的绘制10

1.2 拟南芥开花诱导的分子生物学研究进展13

1.2.1 光周期途径14

1.2.2 春化促进途径21

1.2.3 自主途径22

1.2.4 赤霉素途径24

1.2.5 染色质结构和开花抑制24

1.2.6 拟南芥开花途径的整合26

1.2.7 植物中的拟南芥开花途径的基因保守性27

1.3 赤霉素与植物生长发育相关研究进展33

1.3.1 赤霉素在植物生长发育中的作用33

1.3.2 GA的生物合成途径和信号转导途径35

1.4 SKIP/SNW转录因子研究进展36

1.5 研究目的和意义37

第二章 材料和方法39

2.1 实验材料和试剂39

2.1.1 植物材料39

2.1.2 菌种及载体39

2.1.3 主要试剂40

2.2 实验方法40

2.2.1 RACE方法克隆大豆GmGBP1基因40

2.2.2 实时荧光定量Real-time RT-PCR分析GmGBP1的表达48

2.2.3 植物表达载体pBI121-GmGBP1的构建51

2.2.4 农杆菌介导法转化烟草叶盘56

2.2.5 转GmGBP1基因烟草T3及后代功能分析62

2.2.6 GmGBP1基因亚细胞定位65

第三章 结果与分析67

3.1 大豆GmGBP1基因克隆67

3.1.1 大豆总RNA的提取67

3.1.2 大豆GmGBP1基因5′RACE和3′RACE克隆68

3.1.3 大豆GmGBP1基因全长序列的生物信息学及系统进化分析69

3.1.4 GmGBP1全长基因组DNA序列的获得74

3.2 大豆GmGBP1基因表达研究75

3.2.1 大豆叶片中GmGBP1基因在LD和SD条件下基因表达75

3.2.2 GmGBP1基因在LD和SD条件下的昼夜节律表达分析75

3.2.3 GmGBP1基因在不同时间过程中的表达分析76

3.2.4 GmGBP1基因组织特异性表达分析77

3.2.5 植物生长调节剂及热压对GmGBP1基因表达影响分析78

3.3 植物表达载体pBI121-GmGBP1的构建79

3.4 烟草的遗传转化83

3.4.1 丛生芽和根的诱导83

3.4.2 转基因烟草的PCR检测83

3.4.3 转基因烟草的PCR-Southern检测85

3.4.4 转基因烟草的RT-PCR检测86

3.5 转GmGBP1基因烟草功能分析87

3.5.1 转基因烟草的T3代表型观察87

3.5.2 转基因烟草T4代LD和SD下表型观察88

3.5.3 半定量RT-PCR分析烟草NtCO基因在LD和SD下烟草中表达90

3.5.4 烟草茎扫描电镜观察90

3.5.5 GA3对转基因烟草生长及基因表达的影响91

3.5.6 ABA对转基因烟草生长的影响92

3.5.7 NaCl和甘露醇对转基因烟草生长的影响94

3.5.8 热对转基因烟草生长的影响97

3.5.9 GmGBP1基因表达的洋葱表皮亚细胞定位98

第四章 讨论101

4.1 GmGBP1,SKIP/SNW同系物为光周期信号通路中新的正调节子，通过调节CO表达促进开花101

4.2 GA诱导GmGBP1表达，GmGBP1-ox烟草表现出增加的GA效应102

4.3 GmGBP1正向调节热压耐受性104

第五章 结论106

附录1 溶液的配制108

附录2 培养基的配制111

附录3 实验用抗生素113

参考文献114