番茄GRAS2基因調(diào)控果實發(fā)育的機理研究.pdf

1、番茄（Solanum lycopersicum）因其較短的生長周期、穩(wěn)定的遺傳特性、較小的基因組信息等優(yōu)點，被視為研究漿果類果實發(fā)育的模式作物之一。通過利用傳統(tǒng)的雙親連鎖圖定位的方法，已經(jīng)鑒定出多個調(diào)控番茄果實重量的基因。但傳統(tǒng)QTL定位的方法存在著不足之處，對已定位的果重QTL區(qū)域無法進行更細致的功能基因的發(fā)掘與驗證。全基因組關(guān)聯(lián)分析方法，是對傳統(tǒng)定位方法很好的補充，極大的提高番茄果重QTL區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵基因的定位與克隆工作。
　　

2、本研究通過對288份番茄種質(zhì)群體進行番茄果實重量性狀的關(guān)聯(lián)分析，鑒定出番茄GRAS2基因能調(diào)控果實的重量。主要研究結(jié)果如下:
　　1.在對番茄果重性狀的關(guān)聯(lián)分析中，共發(fā)現(xiàn)9個信號與群體番茄果重的具有顯著的相關(guān)性。其中，有4個顯著信號與之前報道的lc、fw3.2、fascinated、fw11.3基因位點緊密相關(guān)，說明本研究中關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可靠、模型合理、分析結(jié)果準確。鑒于此，進一步對檢測到的5個信號進行了定位，發(fā)現(xiàn)它們分別位于fw1.2

3、、fw6.3、fw7.3、fw11.1、fw11.2區(qū)間附近，這為下一步克隆番茄果重QTL基因提供依據(jù)。
　　2.通過QTLfw7.3的顯著信號分析并結(jié)合轉(zhuǎn)基因驗證，發(fā)現(xiàn)距離顯著SNP63492244的GRAS2可能為fw7.3關(guān)鍵功能基因。在其干涉植株中果實出現(xiàn)明顯發(fā)育受阻，表型出花器官變小、子房的初始發(fā)育受阻、果皮的厚度變薄、細胞皺縮、種子的數(shù)目變少等形態(tài)改變。同時，干涉植株還出現(xiàn)植株變矮。說明GRAS2為植物體正常發(fā)育所需的

4、功能基因。
　　3.轉(zhuǎn)錄分析表明，GRAS2在盛花期的子房具有相對高的表達。同時，在發(fā)育種子的外包膜上具有持續(xù)的表達。說明GRAS2特異的表達時期和表達部位對果實初始發(fā)育是至關(guān)重要的。GRAS2參與植物體內(nèi)赤霉素合成途徑，GRAS2干涉植株體內(nèi)的內(nèi)源赤霉素誘導子房發(fā)育過程受到影響，導致最終果實的發(fā)育受阻。
　　4.分子遺傳進化分析顯示，GRAS2在關(guān)聯(lián)群體的基因型分布與群體果實的進化趨勢具有相似性。分析發(fā)現(xiàn)，GRAS2在番茄