鄭石通臺灣大學:植物科學研究所鄭名淵Cheng, Ming-YuanMing-YuanCheng2010-05-112018-07-062010-05-112018-07-062009U0001-0808200900262000http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/181957番茄雄蕊在高溫底下發育會受損，花粉萌發率及著果率也會跟著下降，實驗室之前利用Suppression Subtractive Hybridization (SSH)所建立之cDNA library中，已找到會被熱誘導之基因S-adenosylmethionine synthetase (SAMS) 和 Wun1基因。S-adenosylmethionine decarboxylase (SAMDC)基因是SAMS的下游基因，被認為是製造多元胺之關鍵酵素，而多元胺含量則對於花朵發育有很重要的影響，但多元胺對於雄蕊之發育影響之研究卻極為有限。目前研究指出，多元胺參與對抗多種非生物性逆境，包含鹽類、低溫、酸性逆境等，而SAMDC的大量表現，卻可以抵抗這些生物逆境，關於多元胺及溫度對於花發育的影響目前的了解都極有限。為探討SAMDC基因的功能，本研究以轉殖番茄的方式大量表現SAMDC，以研究此基因的表現對於雄蕊和花粉發育的影響。但有研究指出若僅表現SAMDC基因主要編碼區而沒有表現其上游編碼區(uORF)，則可能會造成毒性讓植物死亡，因此進而製作了包含及不包含uORF的兩個SMADC基因構築。同時，文獻指出以35S啟動子過量表現SAMDC，植物的生長情況會比野生型快速，為了避免營養器官生長造成之影響，選用雄蕊專一表現啟動子將之表現在不耐熱番茄4783中，結果發現，不含上游閱讀框架的SAMDC轉殖番茄花朵無法正常發育；包含uORF的SAMDC轉殖番茄則會產生較多的花粉、較好之花粉萌發率且高溫下萌發花粉管生長情形良好，而花粉產量提升可能因為SAMDC表現量增加進而造成多元胺增加，加速細胞週期的進行，導致花粉數目增加。本研究之另一個對象Wun1是經傷害後會大量表現的蛋白，推測其功能為可保護植物細胞壁，其表現也會受到高溫的誘導，但是在4783以轉殖番茄的方式大量表現Wun1在植物中，卻發現轉殖植物的花粉萌發率降低，且花粉的型態發生改變，可能是因為callose生合成受影響所造成。目錄文摘要.............................................................................................................I文摘要.............................................................................................................II寫與中英對照表…………………………………………………………...III一章 前言.....................................................................................................1、番茄與熱境.........................................................................................1、高溫生長下雄蕊差異表現基因之分離………….............................1、在番茄中具有耐熱潛力之基因.........................................................2、多元胺（polyamine）與SAMDC (S-adenosyl-methionine decarboxylase) …………………………………………………………………………….2、TomA 108啟動子…………………………………………………………7、Wun1………………………………………………………………………7、研究目的與方向………………………………………………….…7 二章 材料與方法.........................................................................................9、材料.....................................................................................................9、番茄雄蕊RNA的萃取......................................................................9、聚合酵素連鎖反應(The polymerase chain reaction, PCR)及real-time PCR……………………..…..............................................................10、多元胺之萃取與測量……………………………………..…….....12、質體構築與挑選………………………………..……………….....13、轉殖番茄所用之質體構築………………………………….…......15、農桿菌之轉形……………………………....………………….......16、轉殖番茄………………………………………..……..….…..........17、植物基因組DNA抽取…………………………...…….…………19、番茄花粉外表型的觀察………………………………...……........20三章 結果............................................................................................................22 I SAMDC之功能研究…………………………………………………...22、不同溫度下生長之番茄雄蕊，在未開花期的SAMDC基因表現量及多元含量.……......….……………………………………….....22、確認溫度對TomA 108啟動子的影響………………………….…23、番茄轉殖用載體的構築………….……………….……….…….....23、目標基因於轉殖番茄的篩選與表現……………….……….….…24、雄蕊內多元胺與乙烯生合成路徑各基因表現分析………….......27 II Wun1之功能研究…….………..………………………….……….….27、番茄轉殖用載體的構築………….………….…….……………......27、目標基因於轉殖番茄的篩選與表現……………….………...........28四章 討論……………………………………………………….………...31、高溫對於番茄雄蕊的影響……..……..……..……………….…….31AMDC之功能探討..……………………………….………………..…31、溫度對於番茄雄蕊SAMDC表現及多元胺多寡之影響………….…....31、SAMDC對於雄蕊及花粉發育之探討………………………………....33、SAMDC對於耐熱性質之探討………………………………………..…..34、番茄雄蕊內多元胺與乙烯生合成路徑之基因交互關係…………..……35un1之功能探討 .………….…………………….……………………36、Wun1對於耐熱性質之探討…………………………………………..36、結論………………………………………………………………...37五章 參考文獻………………………………………….………….....….39表…………………………………………….……………………………..46application/pdf1466113 bytesapplication/pdfen-US番茄熱多元胺雄蕊花粉tomatoheatpolyaminestamenpollenhttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/181957/1/ntu-98-R96b42013-1.pdf