棉花纖維發(fā)育相關(guān)功能基因相對(duì)表達(dá)量和品質(zhì)關(guān)系的研究.pdf

1、棉花是世界上最重要的天然纖維作物，我國(guó)是重要的產(chǎn)棉大國(guó)和紡織品出口國(guó)，棉花在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。作為工業(yè)原料作物，一個(gè)優(yōu)良的棉花品種，不僅要產(chǎn)量高，而且纖維品質(zhì)要好，方能實(shí)現(xiàn)其最終產(chǎn)品價(jià)值。因此，纖維的產(chǎn)量和品質(zhì)一直是棉花育種的主要目標(biāo)?；蚬こ碳夹g(shù)為棉花育種提供了新的策略和廣闊前景，但是纖維品質(zhì)的基因工程改良還缺乏有效的途徑和目的基因。本實(shí)驗(yàn)及后續(xù)的研究，明確纖維發(fā)育過程中相關(guān)基因的功能，為分子水平改良棉花品質(zhì)提供基因，為分

2、子水平輔助育種提供理論依據(jù)，達(dá)到提高棉纖維品質(zhì)的最終目的。 根據(jù)棉纖維的生長(zhǎng)特點(diǎn)，分別選取棉纖維伸長(zhǎng)時(shí)期發(fā)育相關(guān)基因GhExp1、GhExp2和XTH，以及次生壁加厚時(shí)期苯丙烷代謝途徑的關(guān)鍵基因GhCAD1、GhCADx、GhCCR1、GhCCR2、GhCCR3，以不同纖維品質(zhì)的棉花品種(系)0～25DPA棉纖維為材料，利用半定量RT-PCR法對(duì)棉纖維發(fā)育過程中目的基因的mRNA豐度進(jìn)行量化分析，明確其表達(dá)規(guī)律，探討相關(guān)基因在轉(zhuǎn)

3、錄水平與棉纖維品質(zhì)之間的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：GhExp1、GhExp2、XTH、GhCAD1、GhCCR2、GhCCR3基因在棉纖維發(fā)育過程中的表達(dá)量都是隨著纖維的發(fā)育而逐漸降低的，在各個(gè)發(fā)育時(shí)期不同品質(zhì)的棉纖維中的表達(dá)量沒有顯著的差異。GhCCR1在0～25DPA的纖維細(xì)胞中表達(dá)較為穩(wěn)定，幾乎沒有發(fā)育階段特異性。唯有GhCADx在棉纖維發(fā)育過程中的表達(dá)量是隨著纖維的發(fā)育而增高，與次生壁的發(fā)育時(shí)期同步，而且在不同品質(zhì)的棉纖維中

4、有明顯的差異，即在優(yōu)質(zhì)品質(zhì)棉纖維15DPA的表達(dá)量明顯低于劣質(zhì)品質(zhì)棉纖維。這一差異在22個(gè)不同品質(zhì)的棉花品種(系)中得到了驗(yàn)證，對(duì)其中12個(gè)品種(系)進(jìn)行連續(xù)兩年的分析，并對(duì)另10個(gè)品種(系)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量，結(jié)果存在一致性。說明GhCADx活性較高，并且對(duì)棉纖維品質(zhì)的形成具有重要的影響。 本研究中分別使用內(nèi)標(biāo)半定量法、QuantumRNATM18S內(nèi)標(biāo)相對(duì)定量法以及實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR法，對(duì)GhCADx基因在棉花纖維不同發(fā)