棉花是重要的农业经济作物之一，其产量和品质的提高对于国计民生的发展具有重要意义，其生长发育机制机理的研究对于提高其产量又具有十分重要的作用。而随着研究的逐渐深入发现，在植物的生长发育历程中，细胞与细胞之间需要通过植物多肽信号“交流”来行使相应的功能，调节其生长、增殖和分裂等发育过程。这些信号分子不同于被我们所熟知的经典植物激素，却同样通过细胞间通讯来调节干细胞命运，参与植物生长发育中的调控过程。在众多植物多肽类激素信号分子中，CLAVATA3就是起着关键作用的一个。编码该多肽的CLV3基因为CLE（CLAVATA3/ESR-related）基因家族的一员，其编码一个含96个氨基酸的分泌多肽蛋白，参与调控拟南芥茎尖分生组织(shoot apical meristem, SAM)的大小，尤其是对于顶端分生组织如茎尖分生组织(shoot apical meristem, SAM)和根尖分生组织(root apical meristem, RAM)中干细胞的增殖与分化之间的平衡起着关键的协调作用，影响着植物顶端分生组织的形态建成以及植株的生长发育。目前对于CLV3的研究在模式植物拟南芥中较多，但是在棉花中的研究较少且不深入，仍处于起步阶段。本研究通过系统发育分析发现，在棉花中存在与拟南芥CLV3同源的基因——GhCLE5，并且进一步具体分析表明GhCLE5和拟南芥A型多肽的一个亚组（CLE9-CLE13）中的CLE13具有很高的序列相似性，而且CLE13与CLV3具有很强的功能同源性。本课题通过反向遗传学的方法进行转基因载体的构建、转基因拟南芥的获取与表型观察等一系列实验，在拟南芥中对GhCLE5可能的功能进行转基因功能研究和验证，以此推测其在棉花中的具体作用情况。研究发现GhCLE5对植物茎尖分生组织的生长分化具有一定的影响，这一发现能够为下一步研究棉花中CLV3同源基因对棉花生长发育的影响和应用奠定基础，也有可能有助于调控棉花的生长发育进程，促进其植株的生长、根系的发育或者氮素的利用，从而有希望培育出具有更高适应环境能力的棉花材料，促进其经济产量的提高。同时也可以为在其它植物中的类似研究提供参考。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
1 引言2
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.1棉花的简介 2
1.2 植物多肽信号分子的发现及研究进展 2
1.3 CLE基因家族及其编码的多肽信号激素3
1.3.1 CLE基因家族成员及其特征3
1.3.2 CLE基因的分类5
1.3.3 CLE基因家族的生物学功能5
1.3.4 展望8
1.4 CLV3多肽激素的研究进展9
1.4.1 国内外研究概况9
1.4.2 CLV3的十二肽基序（CLE motif）10
1.5 本课题的目的意义以及主要研究内容11
1.5.1 研究目的及意义11
1.5.2 主要研究内容11
1.5.3本课题的技术路线11
2材料与方法12
2.1研究材料 12
2.1.1植物材料 12
2.1.2菌株和载体 12
2.1.3主要试剂用品12
2.2研究方法 13
2.2.1 目的基因的克隆和载体构建13
2.2.2 GFP融合基因的烟草瞬时转化16
2.2.3 农杆菌介导的拟南芥转基因实验17
2.2.4 转基因阳性单株的筛选和鉴定18
2.2.5 转基因拟南芥的表型观察与记录19
3 结果与分析 20
3.1 基因信息和序列分析20
3.2 烟草瞬时转化初步进行GhCLE5基因的细胞定位20
3.3 农杆菌介导的拟南芥转基因植株的获得与鉴定21
3.3.1转基因拟南芥的基因型鉴定21
3.3.2 GhCLE5在拟南芥异位表达的组织定位21
3.4 转基因拟南芥的表型观察结果23
3.4.1 GhCLE5在拟南芥异位表达对地上部分造成的表型23
3.4.2 转基因拟南芥幼苗的根生长情况分析24
4 讨论26
致谢27
参考文献28
附录31
棉花中CLV3同源基因GhCLE5的转基因功能验证

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