一、百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察(论文文献综述)
徐是雄,叶秀麟[1](1994)在《百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察》文中认为从百合的花粉管分离出来的生殖细胞,经表面活化剂Triton X-100 及核糖核酸酶、硫酸铵离析处理。离析后的细胞经临界点干燥,扫描电镜观察显示:在离体生殖细胞的胞质内有一个非常复杂的支架网络系统。这一网络系统有内外两层:外层(靠近细胞膜)网络结构紧密,纤维束粗长;内层(靠近核)网络结构疏松,纤维束短细。一些间接证据显示,这一支架网络系统可能为微管骨架
林树燕[2](2009)在《鹅毛竹和异叶苦竹的生殖生物学研究》文中认为本文以鹅毛竹(Shibataea chinensis)和异叶苦竹(Arundinaria simonii f. albostriatus)为材料,首次对其有性生殖的全过程进行了较为详细的研究,在此基础上,分析了鹅毛竹不结实和异叶苦竹结实率低的原因,研究结果如下:通过野外定位观测,对两个竹种的开花动态、繁育系统及花粉萌发率等进行了观察和检测。鹅毛竹为无限花序,假小穗簇生,花芽一般于10月初在当年生新竹各节上分化,至第二年3月份开花。开花时内、外稃不张开,未见种子;异叶苦竹为有限花序,通常在往年开花竹株上开花,当年3月形成花芽并开花。开花时内、外稃张开,果实为颖果。异叶苦竹繁育系统属于以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。两个竹种花粉萌发率差异显着,异叶苦竹花粉萌发率显着高于鹅毛竹。研究采用了电镜、荧光显微、石蜡制片等技术。在两个竹种的大、小孢子和雌、雄配子体发育过程的研究中,发现两者的花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,减数分裂产生左右对称型小孢子,花粉粒为2或3细胞型。胚囊发育类型为蓼型。在异叶苦竹双受精、胚和胚乳的发育过程的研究中,发现其双受精发生在授粉后15-20h,合子休眠期较长,为5d,胚的发育类型为禾本型,胚乳发育类型为核型。鹅毛竹不结实的原因在于花粉败育和自然授粉不良。异叶苦竹结实率低的原因与零星开花的传粉有效性及花粉管生长过程中受到抑制有关。
黄鹂[3](2007)在《白菜三种雄性不育系与保持系花蕾转录组差异分析及三个花粉发育相关基因功能鉴定》文中认为利用植物雄性不育特性来选育雄性不育系是作物杂种优势利用中简化制种程序、降低制种成本的重要手段。十字花科作物是杂种优势利用最为普遍的一类作物,雄性不育系(简称不育系)是其生产一代杂种的理想系统。但植物雄性不育产生的机理极其复杂,至今尚未完全解开。花粉败育是植物雄性不育发生的表型体现,弄清花粉发育的全过程和分子机理是研究雄性不育的基础和关键所在。花粉发育涉及众多基因的表达调控,从转录组入手分析花粉发育突变体是获得花粉基因动态表达的途径之一,并可获得较大数目的花粉发育相关基因,有助于在整体水平上理解花粉发育的特征和花粉发育的分子调控机制。本文在获得共享同一保持系(核不育两用系的可育株系)的白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino,syn.B.rapa ssp.chinensis)‘矮脚黄’核不育(‘Aijiaohuang’genic male sterility,ajhGMS)两用系‘Bcajh97-01A/B’、‘Polima’核质互作不育(polima genic-cytoplasmic male sterility,polG-CMS)系‘Bcpol97-05A’以及’Ogura’细胞质不育(Ogura cytoplasmic male sterility,oguCMS)系‘Bcogu97-06A’材料体系的基础上,采用扩增互补脱氧核糖核酸片断长度多态性(complementary deoxyribonucleic acid amplified fragment length polymorphism,cDNA-AFLP)及拟南芥基因芯片分析其花蕾转录组差异,对花粉基因表达谱进行系统分析,研究不同雄性不育遗传模式的基因突变导致下游系列基因表达变化的异同,为建立不同雄性不育遗传模式植物花粉基因表达谱的基本框架奠定基础,并鉴定出一批白菜花粉发育相关基因。进而采用反义RNA或RNA干涉(RNAinterference,RNAi)技术,对细胞壁合成与调控相关的两个多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因BcMF2(Brassica campestris male fertility 2)和BcMF9(Brassica campestris male fertility 9),以及一个未知功能的新基因BcMF10(Brassica campestris male fertility 10)进行功能验证,从形态学、分子生物学、细胞学等方面入手鉴别三个基因在白菜花粉发育过程中的作用机制。同时,从基因结构、表达特点、作用方式等方面,比较了白菜花粉表达的PG基因家族成员BcMF2、BcMF9和BcMF6(Brassica campestris male fertility 6)的异同。取得的主要结果如下:(1)形态和细胞学观察发现‘Bcajh97-01A’为雄性减数分裂的胞质分裂突变体mmc,对应基因MMC可能编码特异作用于雄性减数分裂的蛋白质。形态和细胞学观察发现,ajhGMS两用系不育株系‘Bcajh97-01A’与可育株系’Bcajh97-01B’的差异仅表现在花粉花药发育上,‘Bcajh97-01A’小孢子在减数分裂末期的胞质分裂中出现异常,不能形成胞间壁而导致四分体形成及后续的花粉发育各过程受阻,最终引起花粉败育。遗传学分析表明该不育性状由单基因位点控制,因此,‘Bcajh97-01A’实际上是一个受单基因位点控制的雄性减数分裂的胞质分裂突变体mmc(male meiotic cytokinesis),其对应基因MMC可能编码一个特异与雄性减数分裂核分裂完成后的胞质分裂相关的蛋白质。(2)利用cDNA-AFLP技术结合拟南芥基因芯片分析白菜不同不育系之间及与其共同保持系之间的花蕾转录组差异,发现不同遗传模式不育系花蕾基因表达有相似之处,但不尽相同。利用cDNA-AFLP技术及拟南芥ATH1基因芯片,对白菜ojhGMS‘Bcajh97-01A’、polG-CMS‘Bcpol97-05A’和oguCMS‘Bcogu97-06A’,以及它们共同的保持系‘Bcajh97-01B’进行了花蕾转录组比较分析,发现不同的不育基因作用下均引起花蕾正常转录组的巨大变化,不育基因下游众多基因的表达受到抑制,也有相当一部分的基因被激活或表达上升,但作用的不育基因不同,引起的下游基因表达变化也不尽相同。与同一保持系‘Bcajh97-01B’相比,检测到在‘Bcajh97-01A’花蕾中上调表达基因93个、下调表达基因158个;在‘Bcpol97-05A’花蕾中上调表达基因174个、下调表达基因212个;在‘Bcogu97-06A’花蕾中上调表达基因196个、下调表达基因242个。其中。在三种不育系中共同下调表达的基因有37个,上调表达的24个;‘Bcajh97-01A’和‘Bcpol97-05A’共同下调和共同下调表达的基因各5个;‘Bcajh97-01A’和‘Bcogu97-06A’共同下调表达基因为70个,共同上调表达基因9个;‘Bcpol97-05A’和‘Bcogu97-06A’共同下调表达基因7O个,共同上调表达的基因45个。(3)通过差异表达基因功能分类,发现许多花粉花药发育相关基因功能未知,白菜不同不育系与保持系的花蕾转录组差异分析扩充了植物花粉表达或特异表达基因的数目。对在三种不育系与其共同保持系花蕾转录组中检测到的差异表达基因进行功能分类,发现约50%的基因功能未知。基于三种不育系和保持系花蕾的差别仅表现在花药发育和花粉形成上,在不育系和保持系花蕾中差异表达的基因最可能与花粉花药发育相关。我们发现的这些差异表达基因在一定程度上扩充了植物花粉花药表达和特异表达基因的数目。(4)基于基因功能分类对不同不育系与保持系花蕾基因表达差异进行的分析表明,不同遗传模式花粉花药转录组尽管具有相似的模块,但具有不同的组成特征。对差异表达基因进行功能分类发现,不育系与保持系差异表达的三组基因可分为大致相同的功能类别,但每一功能类别在每组差异基因中所占的比例不尽相同。在三种不育系花蕾中下调均较多的已知功能的基因与转运通道、蛋白质代谢、电子传递和能量途径、防卫和胁迫反应相关,上调均较多的基因与转运通道、转录调控和普通新陈代谢相关。除此之外,‘Bcajh97-01A’与‘Bcogu97-06A’在花粉花药基因表达上具有更大的共性,在两者花蕾中均下调表达的基因中,细胞壁合成与调控基因排在第一位,细胞骨架蛋白及信号转导相关基因也占了较大的比例,而转录相关基因的比例较小;两者下调表达的基因中,蛋白质代谢相关基因均比较多。‘Bcajh97-01A’与‘Bcogu97-06A’的花蕾转录组的组成特征与拟南芥花粉转录组特征较一致。相比之下,‘Bcpol97-05A’花蕾转录组的组成成分与其他两种不育系有较大的差别。突出表现在细胞壁合成与调控基因、细胞骨架蛋白基因以及信号转导相关基因在不育系花蕾中占较大的比例,而保持系与其相比,这三种类别基因的表达并不占优势,反而更少。由此可见,不同遗传模式花粉花药转录组尽管具有相似的模块,但组成特征各异。(5)时空表达模式分析发现三种不育系与其共同保持系花蕾差异表达的基因具不同的表达动态。对27条在三种不育系和保持系花蕾中差异表达的片段进行了时空表达模式分析,发现大多数差异片段所代表的基因表达在小孢子有丝分裂前后开始被检测到,在花粉成熟过程中继续积累,但在不同组织和发育阶段中的表达水平不尽相同。此外也有在花粉发育早期就检测到表达的基因。我们的研究结果证实了花粉花药发育中的基因表达调控是极其复杂的。在花粉花药发育的不同时期表达或不表达,以及表达水平有序地发生变化都是与花粉花药正常发育、实现其功能所需相对应的。我们的研究为明确白菜花粉花药发育不同时期的基因群作出了有益的探索。(6)表达和功能分析发现BcMF2可能是一个与花粉内壁发育相关的新PG基因。对本实验室前期从‘Bcajh97-01B’花蕾中分离得到的PG基因BcMF2进行时空表达模式分析,发现其转录本最早在四分体时期的花蕾中开始出现,随后在单核花粉粒时期的花蕾中表达量达到最高,之后,随着花粉发育的进行表达量逐渐降低直至花粉成熟,表明其属于花粉表达“早期”基因。利用反义RNA技术研究BcMF2的功能,发现BcMF2表达受抑制的转基因植株花粉体外正常萌发率大幅度降低。约80%的花粉管生长到一定程度后顶端膨大形成泡状结构,花粉管能穿过柱头组织,但在花柱道中的生长停止。进一步观察显示转基因植株花粉畸形,萌发沟的数目及分布不规则,萌发沟在形成过程中位置和数目紊乱,花粉粒内壁异常增厚。推测BcMF2表达受抑制影响了花粉内壁中果胶的动态代谢平衡而导致萌发沟及花粉粒内壁发育的异常。BcMF2与已知的在花粉发育早期起作用的PG基因没有序列及表达特点的相似性,因此它可能是一个新的在花粉发育早期表达的PG基因。(7)表达和功能分析发现分离获得的另一个白菜PG基因BcMF9可能参与花粉内壁和外壁的发育。分离获得在可育株‘Bcajh97-01B’花蕾中特异表达的差异片段BBS13/BPO023的全长序列BcMF9,发现该基因具有典型的PG基因结构特征。分子进化分析表明其属于花粉表达或特异表达的PG基因类群。时空表达模式分析显示BcMF9属于花粉表达“晚期”基因,因其表达最早出现在四分小孢子中,在单核小孢子中开始增强,然后一直持续较高水平的表达直到花粉成熟。BcMF9的转录本亦在绒毡层中出现,从四分体时期开始直到绒毡层降解退化,一直在绒毡层细胞中维持很强的表达信号。转反义BcMF9的植株花粉离体正常萌发率明显降低,约81%的花粉萌发时花粉管爆裂。花粉管能穿过柱头组织,但不久便停止生长。扫描电镜和透射电镜观察显示,BcMF9表达受抑制产生外壁网纹浅的畸形花粉,花粉粒萌发沟处内壁增厚异常,萌发沟的位置和数目紊乱,花粉发育晚期外壁的覆盖层和基粒棒部分脱落,含油层外溢,说明BcMF9可能参与花粉壁的发育。此外,发现转反义BcMF9植株花药绒毡层降解速度加快,绒毡层发育发生异常前的小孢子发育正常,而异常后的花粉外壁发育受影响。推测BcMF9表达受抑制可能破坏了绒毡层细胞的程序性死亡过程,启动了另一个死亡途径,加速了绒毡层的解体。绒毡层正常程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)的破坏,导致其向花粉外壁输送物质过程的改变,从而影响了花粉壁的正常发育。但由于BcMF9编码的蛋白在其N端有一段信号肽序列,而它的表达首先出现在四分体时期的绒毡层和小孢子中,且在绒毡层中的表达信号要比在小孢子中强。因此推测其功能发挥还有另一个可能:BcMF9在绒毡层表达,表达产物分泌到花粉囊腔,进而在花粉壁的发育中直接起作用。(8)比较分析发现PG基因家族成员BcMF2、BcMF6和BcMF9在花粉发育中可能扮演各自不同的角色。从基因序列特征、表达模式特点、基因进化关系及生物学功能等方面比较三个花粉发育相关的PG基因BcMF2、BcMF6和BcMF9的异同,发现尽管3个PG基因的表达所出现的发育阶段一致,但三者在各个发育阶段的表达量及表达变化的趋势各不相同。三者在十字花科物种中的进化特点也不完全一致。3个PG基因的表达受抑制引发了类似的结果,但并不尽相同,说明它们在花粉发育中所起的作用及作用模式可能各异。(9)分离获得在‘Bcajh97-01B’和‘Bcpol97-05A’花蕾中高水平表达的基因BcMF10,序列特征分析提示其可能与信号转导途径相关,RNAi研究发现BcMF10表达受抑制导致花粉萌发异常。分离获得在‘Bcajh97-01B’和‘Bcpol97-05A’花蕾中高水平表达,但在‘Bcajh97-01A’和‘Bcogu97-06A’花蕾中沉默的基因片段BBS31/BPO079的全长序列BcMF10。利用生物信息学分析发现预测的BcMF10氨基酸序列中具有可能与细胞增殖、分化和PCD相关的蛋白激酶C磷酸化位点,参与调控信号转导相关的蛋白激酶的酪氨酸磷酸化位点,及其它与细胞内信号转导、蛋白定位以及黏附等过程有关的位点。推测BcMF10编码的蛋白可能在花粉发育过程的信号转导中发挥重要作用。利用RT-PCR(reverse transcriptase PCR,反转录PCR)和原位杂交分析了BcMF10的时空表达特点,发现其转录本最早出现在‘Bcajh97-01B’花药发育早期的花粉母细胞和绒毡层细胞中,随后在减数分裂时期的小孢子和绒毡层中表达量进一步提高,之后随着发育的进行,表达量逐渐降低,但表达部位没有改变,在花粉成熟期消失,属于花粉表达“早期”基因。通过构建含BcA9绒毡层特异启动子的BcMF10 RNAi表达载体,利用转基因阻断内源BcMF10的表达,发现75%左右的转基因植株花粉不能正常萌发,约15.6%的花粉能长出花粉管,但花粉管长到一定长度时顶端爆裂,正常萌发率只有10.5%,说明BcMF10表达受抑制影响了花粉的正常萌发。但与通常发现的花粉管一伸出萌发孔即发生爆裂的现象不同,BcMF10表达受抑制植株花粉管能长到一定长度,然后将内容物从顶端喷出,花粉管生长停止,推测BcMF10也可能与花粉壁的发育相关。根据BcMF10预测蛋白质的结构特征及其在早期绒毡层细胞和小孢子中共表达的特点,可以认为其可能作用于细胞壁发育过程中绒毡层与花粉的信号传递过程。
罗明[4](2007)在《GhDET2和GhKTN1在棉花纤维细胞发育中的功能》文中认为棉花是世界上最重要的天然纤维作物,我国是重要的产棉大国和纺织品出口国,棉花在我国国民经济中占有十分重要的地位。棉花纤维是棉花生产的主产品,提高棉花纤维的产量和品质一直是棉花育种的主要目标。传统育种方法曾经为棉花产量和品质的提高做出了巨大贡献,但利用传统育种方法难以打破纤维产量和品质的负相关,难以达到产量和品质的同步提高。利用基因工程方法可以打破物种间的遗传障碍,实现优良目的基因的定向转移,且后代易于稳定,育种周期短。为进一步改良棉花纤维产量和品质提供了一条有效途径。利用基因工程改良棉花纤维的产量和品质必须具备两个条件:①清楚棉花纤维产量和品质形成的分子机理,②克隆与纤维产量和品质发育直接相关的目标基因和调控序列。因此,分离与棉花纤维产量和品质发育相关基因及其特异启动子,分析基因功能和解析纤维发育的分子机制对改良棉花纤维产量和品质具有重要的理论意义和实践价值。植物激素调控植物生长发育的各个方面,因此棉花纤维的生长发育也离不开植物激素的调控。油菜素类固醇物质(BRs)是一类新型的植物激素,外源施用结果表明BRs能提高棉花的产量和品质。然而外源施用植物激素不仅耗工费时、增加生产成本,而且效果也不稳定。利用基因工程调控棉花胚珠和纤维中内源BRs的水平,不仅可以阐明BRs在棉花纤维发育中的作用,还可以改良棉花纤维的产量和品质。细胞骨架在棉花纤维的生长发育中也具有重要作用,纤维细胞的伸长和次生壁的合成与周质微管的排列模式具有密切关系。细胞伸长时,周质微管横向排列;细胞次生壁合成时,周质微管纵向排列,且周质微管的排列方向与新形成的纤维素微纤丝的排列方向高度一致。微管排列方向的变化与调控微管聚合和解聚的因子有直接关系,调控微管的排向可以影响纤维的伸长和次生壁合成,改变纤维的品质。为了调控棉花内源BRs的含量和微管骨架的排列模式,我们克隆了BRs生物合成的限速酶基因——类同醇5α-还原酶基因和调控微管运动的重要基因——微管切割蛋白基因。并对其进行了表达分析和酶活性鉴定,然后利用烟草和棉花的遗传转化分析了棉花类固醇5α-还原酶基因(GhDET2)和棉花微管切割蛋白基因(GhKTN1)的功能。主要结果如下:一、棉花类固醇5α-还原酶基因(GhDET2)的功能1、棉花类固醇5α-还原酶基因的克隆和表达分析通过对棉花纤维发育EST序列的筛选和整合,利用3’-RACE,克隆了GhDET2基因。该基因氨基酸序列与拟南芥、矮牵牛和大豆等物种的类固醇5α-还原酶有较高的同源性,并具有同类蛋白应有的保守结构域和发挥正常生物功能所必需的保守氨基酸残基。说明GhDET2基因是类固醇5α-还原酶的同源基因。该基因在棉花基因组中以单拷贝存在,且编码区段没有内含子。5’-上游序列比较表明GhDET2基因可能来源于D亚基因组。Northern和RT-PCR结果表明:GhDET2基因在棉花纤维细胞快速伸长期(5~10DPA)的表达水平最高,同时该基因在徐州142无绒无絮突变体0DPA胚珠中的表达水平仅为同期野生型胚珠的1/5。这些结果显示GhDET2基因在棉花纤维的起始和快速伸长过程中具有重要作用。2、GhDET2的生物化学功能鉴定为了验证GhDET2的生物化学功能,将GhDET2基因导入中国仓鼠卵母细胞(CHO)中表达。体外还原系统检测结果表明,GhDET2能够将类同醇5α-还原酶的典型底物——黄体酮还原成为二氢黄体酮,说明GhDET2具有类同醇5α-还原酶的活性。并且GhDET2的活性能够被类固醇5α-还原酶的特异抑制剂——Finasteride抑制,进一步说明克隆的GhDET2基因就是棉花类固醇5α-还原酶基因。3、通过转基因烟草分析了GhDET2基因的功能为了分析GhDET2基因在植物生长中的功能,将GhDET2基因导入烟草。GhDET2基因的超量表达可以增加转基因烟草的生物生长量,促进营养生长和生殖生长。转基因种子的千粒重增加53.1%。下胚轴长度增加80%。根的长度增加190%。并且能够促进侧根、不定根以及根毛的发生和生长,以及增强根尖对重力的反应。这些表型变异与外源施用BL有相似之处。同时利用类固醇5α-还原酶的特异抑制剂Finasteride则可以抑制野生型烟草根和下胚轴的生长,减弱转基因烟草根和下胚轴的生长。这些结果说明超量表达GhDET2基因增加了内源BRs的含量。并以此分析了BRs与其它植物激素的相互关系:IAA与BRs在对下胚轴生长上是相互独立的,对根生长上是相互拮抗的;与此相反,IBA与BRs在对下胚轴生长上是相互拮抗的,对根生长上是相互独立的。BRs与细胞分裂素对根的生长具有独立作用,而对下胚轴的生长具有相互拮抗关系。BRs与赤霉素在根生长方面存在协同作用关系,而在对下胚轴生长两者具有一定的拮抗作用。BRs与脱落酸在种子萌发和根生长方面具有拮抗作用,但对下胚轴的生长具有相对独立性。4、超量表达和反义抑制GhDET2对棉花生长和纤维细胞发育的影响为了研究GhDET2基因在棉花生长发育、特别是纤维生长发育中的功能,获得了超量表达和反义抑制GhDET2的转基因棉花,分析了转基因棉花的表型变化。超量表达GhDET2基因导致棉花植株矮化、侧枝变短增多、顶端优势减弱;花粉育性下降、棉桃在开花后3~5天脱落、不能得到成熟的种子和纤维。反义抑制GhDET2基因导致棉花植株严重矮化、侧枝变短、叶小色深;顶端优势和花粉育性丧失、棉桃在开花后3~5天脱落、不能得到成熟的种子和纤维。扫描电镜观察发现反义抑制GhDET2的转基因胚珠表面突起的纤维细胞明显减少,而且伸长受到抑制。进一步采用胚珠离体观察纤维细胞的发育:反义抑制GhDET2和类固醇50α-还原酶抑制剂处理均导致纤维的伸长生长受到严重抑制,而添加油菜素内酯则可部分恢复纤维细胞的伸长。表明GhDET2对纤维细胞的起始与伸长均有重要影响。5、种皮特异启动子控制senseGhDET2提高了棉纤维细胞数量和长度组成型超量表达正向与反义GhDET2基因导致植株生长不正常,为了排除植株生长不正常对纤维细胞发育的影响,利用种皮特异性启动子PFBP7构建了PFBP7::senseGhDET2和PFBP7::antisenseGhDET2植物表达载体并进行了棉花遗传转化。表达分析显示GhDET2基因的表达水平在部分PFBP7::senseGhDET2转基因胚珠和纤维中有所提高,相反,在PFBP7::antisenseGhDET2转基因胚珠和纤维中有一定程度的降低。在GhDET2基因表达明显提高的植株中纤维细胞的起始数量增加了22.6%,成熟纤维的长度增加了10.75%,种子变大,短绒增加,但纤维的强度和细度没有明显变化。相反,在PFBP7::antisenseGhDET2转基因植株中,伴随GhDET2基因表达水平的降低,纤维细胞的起始数量减少了21.4%,成熟纤维的长度降低了6.38%,这些结果在植株水平上说明GhDET2基因对棉纤维细胞的起始和伸长具有重要作用,可作为基因工程改良棉纤维产量和品质的重要基因。二、棉花微管切割蛋白基因(GhKTN1)的功能1、棉花微管切割蛋白基因的克隆和表达分析通过对棉花纤维发育EST序列的筛选和整合,克隆了棉花微管切割蛋白基因(GhKTN1)的部分cDNA序列。经过基因组步行,获得GhKTN1基因的完整ORF框序列,全长1563bp,编码520个氨基酸。该氨基酸序列与拟南芥和水稻微管切割蛋白的同源性较高,且具有微管切割蛋白保守的AAATPase结构域,推导的三维结构与拟南芥微管切割蛋白的三维结构基本一致。说明GhKTN1基因是微管切割蛋白的同源基因。GhKTN1在16DPA和20DPA纤维中的表达水平明显跃升。说明该基因在纤维次生壁合成起始和次生壁合成过程中具有重要作用。2、GhKTN1能够调控纤维细胞次生壁合成起始和促进次生壁合成Paredez等人(2006)的研究表明,微管的运动与纤维素的合成密切相关。本研究中超量表达和反义抑制GhKTN1基因都使微管的排列方式发生明显改变;微管切割蛋白基因表达水平的增加,可以促进微管的运动,进而促进纤维素的合成。本研究对弄清微管运动与纤维细胞发育的机理有重要的理论意义。提高GhKTN1基因的表达水平导致纤维长度缩短,纤维次生壁厚度增加,纤维强度增加;反之,降低GhKTN1基因的表达水平导致纤维次生壁厚度减少、纤维强度降低。GhKTN1基因的表达水平的提高使纤维细胞次生壁增厚时间提前。因此,控制该基因表达的水平与时间有可能改进棉花纤维的强度与长度。本研究为棉花纤维品质的改良提供了新的策略。
张凡[5](2019)在《月季2n花粉的秋水仙素诱导及其萌发特征的研究》文中指出月季经历了漫长的育种历史,至今多倍体杂交育种仍是主要育种手段。‘月月粉’是中国古老二倍体月季,然而现代月季大多为四倍体,通过2n花粉获得异源多倍体,可解决杂交不育问题,有效利用‘月月粉’和‘月月红’的遗传资源。使用花粉母细胞压片、秋水仙素诱导花粉加倍、花粉体外萌发、花粉在雌蕊内萌发的荧光显微镜观察等技术,主要获得了下列结论:(1)‘月月粉’花粉减数分裂属于连续型并且存在很强的异步性,诱导处理的有效时期是早期减数分裂,此时花粉母细胞处于细线期到后期Ⅰ。‘月月粉’可天然产生FDR和SDR两种类型的2n花粉,FDR型2n花粉来自垂直纺锤体和平行(融合)纺锤体,SDR型来自减数分裂Ⅱ核分裂或胞质分裂缺失。(2)采用秋水仙素注射结合包裹法,0.50%处理24 h,可获得4.31%有活力的2n花粉,极显着地提高2n花粉的产生率以及FDR型2n花粉的比例。秋水仙素处理的花粉样品中出现了 2n花粉畸形、花粉碎片,以及2n花粉萌发孔由沟状发展为孔状的变化。(3)‘月月粉’花粉在‘桔红色火焰’和‘DEE’两个亲本上,4h开始萌发,8h进入引导组织,24 h进入花柱,72 h进入子房。2n花粉主要在从柱头进入花柱这一阶段(8-24 h)表现出竞争强势,并具有胼胝质塞薄且密度低的特点。(4)诱导花粉管在雌蕊内的生长活性整体低于天然花粉,出现了形态异常现象,但仍有一定比例的2n花粉管进入子房。‘月月红’诱导花粉在‘美景’上萌发率和柱头与花柱的比例均显着高于天然花粉,体现了诱导花粉在杂交中的利用价值。本研究详细记录了‘月月粉’2n花粉的产生,获得了可在雌蕊上萌发的诱导2n花粉,并初步观察了 2n花粉竞争强势的发生阶段和形态特征差异,以及诱导花粉在授粉中的表现。
王冲[6](2012)在《君子兰多倍体诱导及种间杂交亲和性研究》文中研究表明君子兰原产南非,为石蒜科(Amaryllidaceae)君子兰属(Clivia)多年生常绿草本植物,是重要室内盆栽花卉。君子兰属约有7个种,常见栽培种为大花君子兰(C.miniata)。本文采用秋水仙素结合组织培养法对大花君子兰未成熟胚和种子进行离体四倍体诱导,得到了加倍植株,并对其染色体数目、叶片及气孔特性、叶绿素含量进行观察。同时,以大花君子兰(C. miniata)、黄花君子兰(C. miniata var. citrina)和垂笑君子兰(C. nobilis)为试材,观察其花粉母细胞减数分裂、测定花粉生活力及柱头可授性,并进行种及变种间正反交及自交,利用荧光显微镜观察花粉萌发及花粉管伸长情况,研究了君子兰种及变种间杂交亲和性,得到了种间杂种实生苗。主要结果如下:采用秋水仙素离体诱导大花君子兰品种‘胜利’的未成熟胚,研究不同秋水仙素浓度、处理时间、胚龄、预培养、低温处理对未成熟胚的加倍诱导。结果表明,以未成熟胚为外植体进行秋水仙素多倍体诱导,平均四倍体诱导率为11.7%。秋水仙素浓度、处理时间、胚龄共同影响诱导效果,低浓度短时间、高浓度长时间均不适合君子兰多倍体诱导。随秋水仙素浓度增加,诱导率增加,但浓度超过0.03%,死亡率大大增加,四倍体诱导率降低。在MS+NAA2.0mg·L-1+BA1.5mg·L-1培养基上,120d、150d和180d胚龄的未成熟胚均可诱导加倍,但诱导率不同,胚龄为120d时,0.03%秋水仙素处理30d,胚的死亡率为46.7%,四倍体诱导率为20.9%;胚龄为180d时,0.03%秋水仙素处理20d,四倍体诱导率为30.0%,诱导效果最好。预培养增加未成熟胚对秋水仙素的抗性,不利于多倍体诱导,预培养20d,0.01%秋水仙素处理后胚的死亡率和形态变化率均为0。低温预处理的未成熟胚对秋水仙素更敏感,形态变化率增加。君子兰最佳生根培养基为1/2MS+NAA1.5mg·L-1+活性炭2.0g·L-1+蔗糖10g·L-1+琼脂5g·L-1,60d后生根率达72.2%,单株根数为2.9条,而经秋水仙素加倍处理的株系生根周期长、生根率低、单株生根数少。采用秋水仙素离体诱导大花君子兰品种‘胜利’和‘缟兰’种子,研究不同秋水仙素浓度、处理时间、预培养和品种对种子的加倍存活及形态变化的影响。结果表明,秋水仙素处理的种子,多数可正常萌发和生长,无形态变化;一些种子萌发出的胚芽鞘肥大、变厚、生长慢,但继续培养后慢慢消失;一些种子会褐化或死亡,0.03%秋水仙素处理30d时,死亡率为25.5%。预培养1020d后种子萌发,会增加种胚对秋水仙素的吸收,但0.01%秋水仙素处理下,未获得加倍植株。对秋水仙素诱导的加倍植株进行细胞学、形态学及生理指标鉴定。结果表明,秋水仙素诱导未成熟胚加倍处理后代中同时存在2x、4x和混倍体植株,共获得37株四倍体(4n=4x=44)、210株二倍体(2n=2x=22)和68株混倍体植株。秋水仙素诱导的四倍体君子兰生长缓慢、生根明显较晚、叶色浓绿、叶片明显变厚(1.35mm)、变宽(3.20cm)、变短(7.85cm)、叶形指数变小(2.52)。四倍体植株的气孔和保卫细胞变大,其中气孔长度增加42.8%、保卫细胞长度和宽度分别增加49.3%和36.4%,气孔密度降低50.6%,保卫细胞内叶绿体数目增加到41.2个。不同倍性君子兰的叶绿素含量无显着差异。因此,叶片和气孔性状可以作为早期判断君子兰是否加倍的辅助指标。调查3种君子兰的开花物候期,观察花粉母细胞减数分裂进程与花蕾长度的关系及减数分裂行为。结果表明,3种君子兰中,大花君子兰和黄花君子兰花期主要集中在春季(1月3月);垂笑君子兰有2次花期,主要集中在冬季和春夏季(11月翌年1月末和47月)。大花君子兰和黄花君子兰的花蕾长度在0.41.0cm为花粉母细胞减数分裂时期,长度在0.81.0cm时,已形成四分体或花粉粒;垂笑君子兰花蕾长度在0.350.6cm为花粉母细胞减数分裂时期,其持续时间较短、分裂快,长度大于0.6cm已发育成花粉粒。利用扫描电镜和光学显微镜观察3种君子兰的花粉形态、花粉生活力及柱头可授性。结果表明,3种君子兰花粉形态相似,极面观为椭圆形,赤道面观近肾形,其中,黄花君子兰花粉最大、最圆;垂笑君子兰花粉最小、最扁。大花君子兰和黄花君子兰花粉生活力较高,分别为81.8%和82.6%,花粉离体萌发最佳培养基为蔗糖100g·L-1+H3BO350mg·L-1+CaCl220mg·L-1+琼脂3g·L-1;而垂笑君子兰花粉生活力仅为42.6%,最佳培养基为蔗糖100g·L-1+H3BO3100mg·L-1+CaCl230mg·L-1+琼脂3g·L-1。HAC和I2-KI染色法所测花粉生活力均略高于培养基法;而TTC染色法未能使花粉染色,不适宜测定君子兰花粉。常温贮藏花粉生活力下降较快,大花君子兰的花粉贮藏30d后的生活力由81.8%降到29.6%,垂笑君子兰花粉贮藏20d后的生活力由42.6%降到10.9%;4℃低温和冷冻贮藏花粉生活力下降较慢,低温贮藏120d后大花君子兰和垂笑君子兰的花粉生活力分别为32.1%和15.2%;冷冻贮藏120d后分别为52.7%和20.3%。3种君子兰在开花当天采集的花粉萌发率最高,开花后1~2d内柱头可授性最高。对君子兰3个种及变种进行种间正反交,并利用荧光显微镜观察花粉萌发及花粉管伸长情况,研究不同杂交组合的亲和性。结果表明,君子兰3个种及变种间正反交均可得到少量杂交果实并获得有胚种子,但坐果率和单果种子数都低于自交。其中,垂笑君子兰与大花君子兰和黄花君子兰杂交坐果率最低,分别为15.9%和19.1%,单果种子数最少,分别为1.2个和1.4个,杂交亲和性最差,但反交组合坐果率则稍高,亲和性高于以垂笑君子兰为母本进行种间杂交。大花君子兰与其变种黄花君子兰的杂交亲和性强、亲缘关系较近,正反交的坐果率和单果种子数均较高,分别为68.8%和57.5%,5.3个和6.5个。大花君子兰和黄花君子兰正反交成熟果实最大;以垂笑君子兰为父本与其种间杂交的果实稍小;而以垂笑君子兰为母本进行种间杂交的果实最小,圆球形。采用生长调节物质涂抹柱头和重复授粉,均可大大提高种间杂交的坐果率,但单果种子数变化很小,而切割柱头和花柱未能提高君子兰杂交坐果率。荧光观察发现,君子兰种间杂交的花粉萌发与花粉管伸长均比自交明显滞后,花粉管和柱头中均出现大量胼胝质,阻碍了花粉萌发和花粉管的伸长,而自交组合中乳突细胞表面未观察到胼胝质。以垂笑君子兰为父本种间杂交时,其花粉在柱头上萌发较晚、花粉管伸长较慢、花粉管中均出现大量胼胝质,只有少量花粉管可以穿过花柱、进入子房。此外,还观察到花粉管缠绕在柱头上呈螺旋状伸长、花粉管在伸长过程中出现回转等异常现象。以垂笑君子兰为母本种间杂交中,柱头乳突细胞表面均出现较多胼胝质,阻碍花粉萌发和花粉管向下伸长。
林苏娥[7](2014)在《白菜花粉壁发育相关的四个多糖代谢基因的表达分析与功能鉴定》文中研究说明花粉壁不仅在花粉发育和受精过程中发挥重要作用,还和雄配子存活、雄性不育以及花粉识别等过程相关。自四分体形成之后,由小孢子和绒粘层控制的花粉壁的形成成了花粉发育中的主要事件。这一过程涉及一系列花粉壁合成生物分子的参与,受高度复杂的基因网络调控。深入认识花粉壁发育相关基因的功能及关键基因间的调控关系,将为充分理解植物有性生殖的分子机制,并利用其有效地调控育性,实现农作物高产、高效繁殖等提供理论依据和技术支持。本文以白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis Makino, syn. B. rapa ssp. chinensis)‘矮脚黄’核雄性不育(’Aijiaohuang’genic male sterility, ajhGMS)两用系ajhGMS’Bcajh97-01A/B’为材料,对两个经典阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins, AGPs)基因Brassica campestris Male Fertility8(BcMF8)和Brassica campestris Male Fertility18(BcMF18)与两个果胶甲酯酶(pectin methyl esterases, PMEs)基因Brassica campestris Male Fertility23a (BcMF23a)和Brassica campestris Male Fertility23b (BcMF23b)进行序列结构和表达分析,并采用反义RNA技术对BcMF8和BcMF18进行单基因抑制和双基因共抑制进行功能验证,继而采用形态学、分子生物学和细胞学的方法,研究它们在白菜花粉发育和花粉管生长过程中的作用机制。同时,利用过表达基因转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),研究外源AGP基因BcMF18对花粉壁发育的影响。取得的主要结果与结论如下:(1)通过基因表达和功能分析,发现经典AGP基因BcMF8与花粉内壁发育、萌发沟形成和花粉管生长相关。对本实验室前期分离得到的在花发育后期小孢子中表达的BcMF8进行Real-time RT-PCR和组织原位杂交分析,发现BcMF8除在花粉中表达外,还是一个授粉后持续表达基因,在花粉管和授粉后柱头表面表达。原核表达分析结果显示BcMF8编码一个大小约为20kDa的水溶性蛋白。亚细胞定位结果显示BcMF8分布于细胞壁、质膜和胞外基质。采用反义RNA技术抑制BcMF8的表达,发现转反义BcMF8基因菜心植株结籽率降低,花粉形态异常、呈“拖鞋状”两侧向内坍塌,萌发沟分布异常,内壁在单核花粉晚期于正常的三个萌发沟区域外增厚,成熟花粉中萌发沟数目增加到四个;部分花粉不能正常萌发,且萌发的花粉管绝大多数不能正常生长;体内花粉管的萌发和生长受阻,但仅限于早期在花柱中生长,后期仍有部分花粉管顺利到达子房基部并完成双受精,但结籽率明显降低。这些结果都表明BcMF8参与花粉内壁形成和花粉管生长,在维持花粉壁和花粉管基质结构方面发挥着重要作用。(2)基因表达和功能分析结果表明BcMF18是一个与花粉内壁发育相关的经典AGP基因。采用同源克隆的方法,获得了AGP基因BcMF18的cDNA和DNA全长。核酸序列和推演的氨基酸序列分析结果表明其具有经典AGP基因的特征。通过半定量、Real-time RT-PCR和组织原位杂交分析,发现BcMF18的转录本最早在单核花粉期开始出现,随后在双核花粉期、成熟花粉期的花蕾及开放的花中持续表达,并仅限于花粉中检测到,表明BcMF18可以归为花粉发育“晚期”基因。原核表达分析结果显示BcMF18编码一个大小约为20kDa的水溶性蛋白。亚细胞定位结果显示BcMF18分布于细胞壁、质膜和胞外基质。过表达基因转化拟南芥植株角果短、结籽率降低,近50%的花粉皱缩、体积变小、不能正常萌发出花粉管,畸形花粉自双核时期出现异常,内壁建成后发生降解、纤维素不能正常沉积,进一步引发细胞核和内含物降解,只剩下含油层、外壁外层和外壁内层。采用反义RNA技术抑制BcMF18的表达,发现转反义植株角果变短、结籽率降低,近50%的花粉皱缩、体积变小、不能正常萌发出花粉管,畸形花粉自单核发育时期即开始出现异常,双核期的花粉不能正常形成内壁和沉积纤维素,且内含物和细胞核发生降解,最终形成的花粉只是外壁和含油层构成的空壳,不具细胞核和正常生活力。这些结果都表明,BcMF18可能通过影响纤维素沉积而影响花粉内壁发育。(3)通过基因表达和功能分析,发现BcMF8和BcMF18表达模式相似但不完全相同,在花粉发育过程中功能不重叠,在绒粘层程序性细胞死亡过程(programmed cell death, PCD)中功能冗余。BcMF8和BcMF18核苷酸序列相似性为52.3%,在氨基酸序列相似性为65.2%。Real-time RT-PCR分析结果表明BcMF8和BcMF18均具有花粉发育后期花粉特异表达的特征,在不同发育阶段的组织或器官中的表达变化趋势大体相近,都在单核花粉期左右的花蕾中开始有微弱表达,随着花发育的进行,表达量逐渐升高,但不完全相同。在同一组织或器官中,BcMF8的表达量要比BcMF18高,且只有BcMF8为授粉后持续表达基因。采用反义RNA技术同时抑制BcMF8和BcMF18的表达后,花粉畸形率比单个基因抑制后的高,但花粉缺陷并没有加剧,花粉综合呈现了两种分离表型:“拖鞋状”两侧向内坍塌的花粉,其内壁在预定的三个萌发沟区域外增厚,萌发沟数目增加;皱缩表型的花粉,纤维素不能沉积,内壁不能正常形成,花粉内含物和细胞核降解。单独抑制BcMF8或BcMF18的表达后,绒粘层发育异常,但两者同时受到抑制后,绒粘层却提前发生了降解,表明BcMF8和BcMF18在绒粘层PCD过程中发挥作用,且功能冗余。(4)通过基因表达分析,发现两个PME基因BcMF23a和BcMF23b均在花发育晚期花粉中表达,编码两个定位于质膜和细胞壁的分泌蛋白。采用同源克隆的方法,获得了拟南芥PME基因At5g07410在白菜中两个同源基因BcMF23a和BcMF23b的cDNA和DNA全长。核酸序列和推演的氨基酸序列分析表明两者均具有经典PME基因的特征,两者核苷酸序列相似性为86%,氨基酸序列相似性为89.3%。半定量、Real-time RT-PCR、组织原位杂交分析和启动子活性表达分析结果表明BcMF23a和BcMF23b在双核花粉时期开始于花粉中表达直至成熟花粉时期,开放花中检测不到表达,并仅限于花粉中;除花粉外,BcMF23b还在瓣膜基部、幼苗真叶基部离层及主侧根中的表达。原核表达分析结果显示BcMF23a和BcMF23b编码两个大小约为40kDa的水溶性蛋白。酶活检测发现在大肠杆菌(Escherichia coli)表达体系中诱导表达的BcMF23a具有PME活性,而BcMF23b检测不到PME活性。亚细胞定位结果显示BcMF23a和BcMF23b分布于细胞壁、质膜和胞外基质。
岳洁瑜[8](2010)在《N+、α粒子、60Co-γ对陆地棉花粉的诱变效应研究及诱变后代鉴定》文中研究表明诱变是棉花育种中创造变异的重要手段之一。棉花辐射诱变一般以种子为材料,但辐照种子长成的M1植株易出现嵌合体。花粉中含有精细胞,对辐射诱变敏感,突变的精细胞可通过受精遗传给后代,有助于提高选择效率和加速辐射育种进程。此外,辐照花粉也是创造非整倍体等遗传材料的有效方法。60Co-γ射线是棉花育种中应用最为广泛的诱变手段。离子束注入技术在植物、微生物诱变研究方面已取得丰硕成果。但是由于离子束穿透能力很弱,它能否进入细胞,一直存在争议。而且低能离子与生物体的相互作用涉及复杂的生物学效应,离子注入后对植物细胞的直接损伤及诱变效应方面的机理研究还很缺乏。a粒子属于直接电离粒子,具有较高的传能线密度,能引发细胞之间的辐射信号传导及其细胞间旁效应的产生。由于α粒子的穿透力较弱,a粒子的辐射生物学研究多集中在哺乳动物细胞方面,在植物上研究α粒子的生物效应尚少有报道,尚不清楚它是否能作为一种有效的植物诱变源。本研究以陆地棉为材料,分别用N+、α粒子和60Co-γ射线作为辐射源,从花粉粒表面结构、内部超微结构、花粉粒萌发率、授粉后萌发花粉管的数量和长度、花粉管微丝骨架、花粉管Ca2+浓度梯度以及N+注入后引起M1代DNA和RNA水平上的变异等方面研究N+、α粒子及60Co-γ射线辐射对花粉粒的诱变生物学效应,比较三种诱变源的诱变机理,为棉花诱变育种提供了新的方法。对60Co-γK射线诱变花粉后代的主要农艺性状的变异规律进行了研究,丰富了花粉诱变育种技术。研究内容和结果如下:1.棉花雄性配子体发生和发育的检测方法将荧光染料DAPI染色DNA、罗丹明标记的鬼笔环肽染色花粉管微丝、Fluo-3am染色花粉管中Ca2+、荧光显微镜和激光扫描共聚焦显微镜等方法应用到检测棉花雄性配子体的发生发育过程。发现陆地棉花蕾的大小与花粉母细胞及雄配子体的发育程度紧密相关,花粉母细胞减数分裂期形成雄配子时期的花蕾纵、横径大约在0.4-0.5、0.3-0.4 cm之间。处于减数分裂期的花蕾取样时间在夏季早晨5:00-7:00为宜。通过荧光染料DAPI染色,可直接观察减数分裂各时期特征及其变化过程;经过4%多聚甲醛溶液固定过的棉花成熟花粉粒,在10%次氯酸钠水溶液中,55℃水浴处理30 min,可脱去花粉粒外壁,棉花花粉粒萌发以前,其内部生殖核的分裂并不完全同步,同时存在单核花粉粒、双核花粉粒和三核花粉粒等三种不同类型的花粉粒;陆地棉花粉管内微丝主要以微丝束的方式沿花粉管连续纵向排列,花粉管顶端10-20μm的区域内,不存在微丝网络;花粉管内的游离Ca2+呈现顶端Ca2+浓度较近顶端高的极性分布。研究的方法和结果为开展与棉花花粉粒有关的生殖生物学研究提供了途径和依据。2.N+、α粒子和60Co-γ对陆地棉花粉的诱变效应研究及诱变后代鉴定2.1以10、20和30 keV的N+注入陆地棉花粉粒。发现N+通过刻蚀方式作用于花粉粒,对花粉内部结构、花粉活力以及花粉管的微丝骨架结构均产生程度不同的影响,影响程度与注入能量有关,能量越大,对花粉的损伤效应越明显。2.2.通过对20 keV的N+注入后的花粉授粉后发育的M1(胚珠)DNA的SSR标记分析,在DNA水平上检测N+诱变后的多态性变化,结果表明,N+注入陆地棉花粉后再给雌蕊授粉,在一定程度上改变了花粉中精细胞的DNA序列,会对胚珠的DNA多态性产生影响。说明N+注入花粉,能产生可遗传的变异;通过抑制消减杂交技术,获得20 keV的N+诱变陆地棉花粉后M1代特异表达的cDNA片段,在mRNA水平上检测N+的诱变效应。已测序的有50个缩减cDNA克隆中,52%的序列在数据库中都有同源的棉属来源的EST。38个EST与其他物种已知基因部分区域的同源性为56%-100%,占总EST的76%;5条EST序列能在数据库中检索到同源性序列,但其功能尚不清楚;9个EST能在数据库中发现为推测蛋白;4个EST在GenBank中没有查到对应的同源序列(序列号分别为:GH291233;GH291234;GH291235和GH291236)2.3.以陆地棉花粉为材料,研究不同注入机各参数(离子能量、总剂量、剂量率、脉冲剂量、间隔时间)对陆地棉花粉注入效应的影响。发现N+注入时的抽真空过程对陆地棉花粉活力无影响,离子能量、总剂量、剂量率、脉冲剂量和注入间隔时间等5个参数均在不同程度上影响注入结果。5个参数对注入效果的影响顺序为能量>剂量率>总剂量>脉冲剂量>间隔时间。因此,在实际的离子注入时,应根据实验目的综合考虑这些参数的效应,比如采用高能量-低剂量-长间隔时间可能是提高注入花粉活力较为有效的方法。2.4.以20 Gy的60Co-,γ射线辐照陆地棉花粉粒,发现60Co-γ射线对花粉粒的表面结构无影响;但对花粉粒内部结构产生明显的破坏作用,内壁变薄,不规则且部分向内凹陷,内质网解聚,内含物增多;与对照(自然花粉)相比,花粉粒活力降低了38%,授粉后胚珠的DNA多态性明显增加;M1发芽率降低了41.03%。棉株的主根长,最长侧根长度,平均侧根长度,侧根数和株高等分别比对照下降了22.24%,18.93%,11.80%,28.02%和23.05%。雄性不育株占56.7%。铃数的变异系数最大,达119.79%,比对照增加103.21%,其次为衣分、茎粗、籽指、果枝数、最长果枝,变异系数分别比对照增加了74.59%、75.96%、69.83%、33.25%、29.62%;株高变异系数最小(20.15%),比对照增加了11.843%。M2代植株中的雄性不育株占24%。M2代铃数的变异系数最大(33.08%),较对照增加21.94%,其次为籽棉产量、果枝数、株高、单铃重,分别较对照增加了16.26%、3.83%、3.99%、7.25%。衣分的变异系数最小(4.90%),比对照增加0.50%。M2代各农艺性状的变异系数及变异幅度均小于M1代。M3代的株高、果枝数、铃数、产量和单铃重5个性状的均值皆低于对照,衣分均值高于对照,降低与升高的幅度皆小于M2代。在M1、M2、M3代等3个诱变后代中,M3代各农艺性状的变异系数最小,M1代的变异系数最大。M3代大多数的变异株系表现稳定,基本无分离,因此,在诱变后代选择上,M1代种子可混收,M2代再分单株收获。M3代可获得部分纯合株系。2.5.以陆地棉成熟花粉粒为材料,结合超薄切片、荧光染色等技术。通过观察花粉的表面结构、内部结构、以及花粉萌发出的花粉管的生长和内部的微丝骨架结构的变化,分析α粒子及60Coγ射线的诱变效应,以及诱变效应与辐照剂量间的关系,比较两种辐射源产生的辐射效应及机理方面的差异。结果表明,α粒子是通过刻蚀方式作用于花粉粒,不同于60Co-γ射线通过高能量射线穿透花粉粒作用于花粉粒。两种辐照方式均通过对花粉的内部结构产生损伤使花粉萌发率及萌发花粉管的数目下降,破坏花粉管微丝骨架。相同剂量时,60co-γ射线的损伤作用大于a粒子的作用。2.6从诱变育种的角度来说,α粒子由于其发射仪器的限制,每次处理的花粉数量有限,不能在田间大量授粉;N+虽然对花粉的损伤效应明显,但田间授粉,后代变异不明显;20 Gy的60Co-γ射线是较为适宜的陆地棉成熟花粉育种的辐照剂量,花粉活力较高,后代性状变异明显;过高的剂量会抑制花粉管的萌发和生长,田间授粉不能收获种子。
张家炜[9](2019)在《光裸星虫早期发育观察及卵母细胞发育关键基因的研究》文中提出光裸星虫(Sipunculus nudus)具有很高的经济价值和生态价值,现有的光裸星虫繁殖生物学研究薄弱,制约了人工繁育技术的提高。光裸星虫生殖细胞在体腔液中游离发育,不同发育时期的卵母细胞各自独立。本研究利用超微结构观察结合转录组测序认识光裸星虫卵母细胞发育的分子生物学过程,筛选关键基因并进行克隆和表达验证。研究结果可为光裸星虫生殖调控及人工育苗提供数据支撑和理论指导,也可为无脊椎动物卵子发生的分子机制研究积累基础资料。具体研究结果如下:1、利用光镜和电子显微镜观察了光裸星虫卵母细胞、胚胎及幼体发育过程,结果表明:(1)可依据卵母细胞超微结构及存在场所的变化将发育过程划分为6个阶段,其中Egg1-Egg4在体腔液中发育,为卵母细胞生长阶段,主要进行各种物质的合成和积累;Egg5在肾管中发育,生发泡发生破裂(GVBD);Egg6为排放到水体中的卵母细胞。(2)确定了Egg1-Egg4与卵径之间存在对应关系,可利用细胞筛进行分级分离。(3)胚胎及幼体发育经历卵裂、囊胚、原肠胚、担轮幼虫、海球幼体、匍匐幼体等主要阶段,从卵裂到担轮幼虫均在卵黄膜内发育;海球幼体出膜即可快速游动,以浮游植物为食;匍匐幼体在底质表面爬行,吞食砂砾,以其中的底栖硅藻为食。2、构建了卵母细胞Egg1-Egg6的转录组文库,共得到82,485个Unigene,均获得功能注释,检出22,691个CDS、10,132个SSR,并预测出3,926个编码转录因子的Unigene。差异表达基因分析显示Egg2 VS Egg3以及Egg4 VS Egg5是最重要的两个发育时期。其中,KEGG和GO富集分析发现,Egg2 VS Egg3涉及基因复制、转录及翻译等过程相关通路被显着富集,且有关基因明显上调,表明Egg3发生了明显的DNA复制和蛋白合成过程。Egg4 VS Egg5涉及膜变化的通路显着富集,与Egg5发生GVBD相吻合。筛选出卵黄蛋白原、铁蛋白、围食膜蛋白、细胞周期蛋白B、胶原蛋白、热休克蛋白、生长停滞特异性蛋白8等一批与卵母细胞发育相关的重要功能基因,这些基因涉及物质的积累、细胞周期的调控、胞外结构形成、先天免疫、蛋白质折叠与降解、转录调控以及细胞骨架重构等过程。3、利用了4种方法对候选内参基因的稳定性做了评测,并综合评测结果进行加权计算,结果表明TBP(1)可作为光裸星虫全组织qRT-PCR分析的最适单内参基因。60S-L7可作为光裸星虫不同发育时期卵母细胞qRT-PCR分析中的最适单内参基因,或与60S-L10组合为最适双内参基因。4、利用RACE技术获得了5个光裸星虫卵母细胞发育相关基因(Vg、Peritrophin、FoxL2、Ferritin、Hsp90)的cDNA序列全长,并利用软件对其进行了ORF、氨基酸序列、蛋白结构域、跨膜结构域、三级结构预测以及同源性比对等生物信息学分析。qRT-PCR分析显示5个基因在不同发育时期的卵母细胞中均有表达。其中Vg、Peritrophin、Ferritin、Hsp90基因在Egg3和Egg4中高的表达,而FoxL2则在Egg5和Egg6中高表达。研究结果丰富了光裸星虫繁殖生物学的资料。5、在本研究实验动物养殖过程中,设计了一些自动化小型养殖设施,包括小水体降温系统、微型调频气泵、微粒饲料投料装置、微粒饲料混合和分配装置等。
李玉萍[10](2011)在《风信子(Hyacinthus orientalis L.)繁殖生物学研究》文中研究指明本文以从荷兰引进的30个品种风信子(Hyacinthus orientalis L.)的鳞茎为材料,研究了其生殖特性、花芽分化以及组培快繁的关键技术,研究结果如下:该批风信子在南京地区2月初开始展叶,2月中下旬到3月中下旬开花,5月上旬到中旬果实成熟,6月初地上部分枯萎;多数品种可自然结实,平均每一花序能结果实9.8个,每一果实能生产种子6粒;种子属于中小粒种子,千粒鲜重46.47 g-57.03 g,千粒干重12.43g-18.63 g,种子含水量较低,为3.73%-4.08%。花粉培养2.5 h-4.5 h萌发率达最高值,27个品种的花粉萌发率都大于10%,低温贮藏有利于风信子花粉的保存,在-20℃时,花粉贮藏时间较长。140个杂交组合中坐果率为0的有37个,大于20%有63个,介于0-20%之间的有40个;21个自交组合中有18个获得了种子,3个没有获得种子。杂交后代幼胚培养的最适宜培养基为MS+谷氨酰胺100mg/L,胚苗增殖培养的最适宜培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+BA0.1 mg/L。花芽分化较早,在种球收获前,地上植株还没枯萎时,鳞茎中已经开始了花芽的分化,完成花芽分化约需60d。风信子鳞茎适宜的消毒方法是剥叶,75%酒精浸泡5 min,0.1%的升汞浸泡30 min,无菌水冲洗5次,其污染率为9.52%。适宜的诱导培养基为MS+6-BA 1.0-2.0 mg/L+NAA0.2-1.0mg/L;继代培养时6-BA的浓度要适当降低,以0.5-1.0mg/L为宜;NAA浓度的变化对芽增殖的影响较小
二、百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察(论文提纲范文)
(1)百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察(论文提纲范文)
材料和方法 |
(一) 细胞的离析处理 |
(二) 扫描电镜技术处理 |
(三) 微管的免疫荧光定位 |
(四) TRITC荧光素-鬼笔碱显示肌动蛋白 |
(五) 共焦激光扫描 |
结 果 |
(一) 扫描电镜观察 |
(二) 微管定位及共焦镜观察 |
(三) TRITC-鬼笔碱显示肌动蛋白骨架 |
讨 论 |
(2)鹅毛竹和异叶苦竹的生殖生物学研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
研究目的与意义 |
第一章 研究进展 |
1. 被子植物生殖生物学研究进展 |
1.1 花芽分化研究 |
1.2 雌、雄配子体研究 |
1.3 受精作用 |
1.4 现代生殖生物学研究的方向 |
2. 竹子开花及生殖生物学研究现状 |
2.1 开花现象的研究 |
2.2 开花原因 |
2.3 竹子生殖生物学特性研究现状 |
2.4 竹类的遗传改良研究进展 |
第二章 鹅毛竹与异叶苦竹的开花形态描述与繁育系统 |
1. 研究地点及方法 |
1.1 研究地点自然概况 |
1.2 研究材料 |
1.3 研究方法 |
2. 研究结果 |
2.1 开花竹林特点 |
2.2 开花描述 |
2.3 开花动态 |
2.4 花粉-胚珠比 |
2.5 杂交指数的测定结果 |
2.6 柱头可授性的检测 |
2.7 繁育系统的检测 |
3. 讨论 |
3.1 鹅毛竹和异叶苦竹花序特点 |
3.2 鹅毛竹和异叶苦竹的花柱类型 |
3.3 花朵功能形态 |
3.4 鹅毛竹的生物学特征与繁育系统 |
3.5 异叶苦竹的生物学特征与繁育系统 |
4. 图版 |
第三章 鹅毛竹和异叶苦竹花粉萌发及贮藏力 |
1. 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2. 结果分析 |
2.1 花粉形态特征 |
2.2 花粉活力分析 |
2.3 鹅毛竹和异叶苦竹花粉最适萌发时间 |
2.4 花粉萌发最适培养基 |
2.5 花粉萌发率日变化 |
2.6 不同贮藏条件和贮藏时间对异叶苦竹花粉萌发率的影响 |
3. 结论与讨论 |
3.1 花粉形态 |
3.2 花粉活力及萌发率 |
3.3 竹子花粉的贮藏 |
4. 图版 |
第四章 鹅毛竹大、小孢子及雌、雄配子体研究 |
1. 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2. 结果 |
2.1 鹅毛竹花芽分化 |
2.2 大孢子的发生及雌配子体的发育 |
2.3 小孢子发生和雄配子体发育 |
2.4 小孢子发生过程的超微结构 |
2.5 雌、雄蕊发育过程中淀粉的消长动态 |
2.6 雌、雄蕊发育的对应关系 |
2.7 异常现象 |
3. 结论及讨论 |
3.1 鹅毛竹花粉特性对发育和结实的影响 |
3.2 鹅毛竹雌蕊结构对发育和结实的影响 |
3.3 鹅毛竹胚囊结构特点 |
4. 图版 |
第五章 异叶苦竹大、小孢子及雌、雄配子体研究 |
1. 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2. 结果 |
2.1 花芽分化 |
2.2 小孢子发生及雄配子体发育 |
2.3 大孢子发生及雌配子体发育 |
2.4 胚囊及花药几个发育时期的荧光观察 |
2.5 雄蕊发育过程中淀粉的消长动态 |
2.6 小孢子发育过程的超微结构 |
2.7 雌、雄蕊发育的对应关系 |
3. 讨论 |
3.1 异叶苦竹大、小孢子及雌、雄配子体特征 |
3.2 减数分裂过程中小孢子母细胞的胞质变化 |
3.3 小孢子外壁的发育 |
3.4 小孢子母细胞分裂期的核周腔现象 |
3.5 绒毡层的结构及其功能 |
4. 图版 |
第六章 异叶苦竹花粉管生长及双受精过程 |
1. 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2. 结果与分析 |
2.1 花粉管的生长 |
2.2 双受精作用 |
3. 讨论 |
3.1 异叶苦竹花粉管在雌蕊组织中的生长途径与动态 |
3.2 花粉管定向生长的可能机制 |
3.3 退化胚囊的原因 |
4. 图版 |
第七章 异叶苦竹胚和胚乳的发育 |
1. 材料与方法 |
2. 结果与分析 |
2.1 受精后胚囊的状态 |
2.2 胚的发育 |
2.3 胚乳的发育 |
2.4 胚和胚乳发育的关系 |
2.5 胚乳发育过程中淀粉的积累和动态 |
2.6 果皮和种皮的发育 |
3. 讨论 |
3.1 异叶苦竹胚和胚乳的发育过程 |
3.2 关于胚发育的营养供应 |
3.3 关于胚乳从游离核向细胞的转变 |
4. 图版 |
第八章 异叶苦竹种子特性及实生苗生长发育规律 |
1. 研究材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 研究方法 |
2. 结果与分析 |
2.1 种子形态特性 |
2.2 发芽 |
2.3 苗期生长 |
2.4 分蘖 |
2.5 变异 |
2.6 异叶苦竹天然更新效果分析 |
3. 结论与讨论 |
3.1 异叶苦竹的种子特性及发芽率 |
3.2 异叶苦竹种子及竹苗的变异 |
4. 图版 |
第九章 小结 |
1. 主要结论 |
1.1 鹅毛竹和异叶苦竹的开花形态及繁育系统 |
1.2 鹅毛竹和异叶苦竹的花粉萌发及贮藏 |
1.3 鹅毛竹和异叶苦竹大、小孢子及雌、雄配子体的发育 |
1.4 鹅毛竹和异叶苦竹小孢子及雄配子体发育的超微结构 |
1.5 异叶苦竹的花粉管生长途径及受精作用 |
1.6 异叶苦竹胚和胚乳的发育 |
1.7 异叶苦竹种子特性及竹苗生长 |
1.8 鹅毛竹不结实与异叶苦竹结实率低的原因 |
2. 本研究的特色与创新点 |
3. 本研究的不足之处 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文(均为第一作者) |
详细摘要 |
(3)白菜三种雄性不育系与保持系花蕾转录组差异分析及三个花粉发育相关基因功能鉴定(论文提纲范文)
缩写词 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
1 文献综述:十字花科植物花粉发育的分子生物学研究 |
1.1 植物花粉发育概述 |
1.1.1 花粉发育过程 |
1.1.2 花粉壁发育 |
1.1.3 花药绒毡层与花粉发育 |
1.2 十字花科植物花粉发育相关基因 |
1.2.1 与花粉发育起始相关的基因 |
1.2.2 与减数分裂相关的基因 |
1.2.2.1 减数分裂前期Ⅰ |
1.2.2.2 减数分裂后期 |
1.2.2.3 胞质分裂 |
1.2.2.4 四分体阶段 |
1.2.2.5 绒毡层 |
1.2.3 与花粉有丝分裂Ⅰ相关的基因 |
1.2.4 生殖细胞有丝分裂相关基因 |
1.3 十字花科植物授粉过程中花粉表达基因 |
1.3.1 花粉黏附 |
1.3.2 花粉水合 |
1.3.3 花粉萌发和花粉管生长 |
1.3.3.1 花粉管生长的引导及控制花粉管生长的信号转导途径 |
1.3.3.2 影响花粉管萌发与生长的其他突变体 |
1.4 十字花科植物花粉表达基因的大规模分析 |
1.4.1 转录组分析鉴定花粉表达基因 |
1.4.2 花粉发育基因动态表达研究 |
1.4.3 花粉发育基因群体分析 |
1.5 花粉壁发育相关基因的研究 |
1.5.1 影响花粉外壁发育的基因 |
1.5.2 影响花粉内壁发育的基因 |
1.5.3 花粉壁中的蛋白质与花粉壁发育 |
1.6 多聚半乳糖醛酸酶在花粉发育中的研究 |
1.6.1 多聚半乳糖醛酸酶基因的分类、结构及表达调控 |
1.6.2 多聚半乳糖醛酸酶基因与花粉发育 |
2 白菜ajhGMS两用系花粉败育原因分析与polG-CMS系、oguCMS系创建 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 植株的形态观察与遗传分析 |
2.1.3 花蕾的细胞学观察 |
2.1.3.1 扫描电镜观察 |
2.1.3.2 石蜡切片制作 |
2.1.3.3 透射电镜观察 |
2.1.3.4 polG-CMS系和oguCMS系的创建 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 ‘Bcajh97-01A’与‘Bcajh97-01B’的差异仅表现在花粉花药发育上 |
2.2.2 ‘Bcajh97-01A’花粉败育源自小孢子减数分裂胞质分裂的异常 |
2.2.3 创建获得‘Bcpol97-05A’和‘Bcogu97-06A’ |
2.3 讨论 |
2.3.1 ‘Bcajh97-01A’为雄性减数分裂的胞质分裂突变体mmc |
2.3.2 mmc突变体花粉败育的可能原因和发育模型 |
2.3.3 共享保持系的多种雄性不育系是花粉发育研究的理想材料 |
3 白菜三种雄性不育系及其保持系花蕾转录组差异的cDNA-AFLP分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料与主要试剂 |
3.1.2 总RNA的提取、检测与cDNA的合成 |
3.1.3 cDNA-AFLP分析 |
3.1.3.1 cDNA酶切、连接 |
3.1.3.2 模板的预扩增和选择性扩增 |
3.1.3.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
3.1.3.4 银染 |
3.1.4 差异片段的检测、克隆和测序 |
3.1.5 RT-PCR |
3.1.6 探针标记及Northern杂交 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 提取的白菜组织总RNA及合成的cDNA质量较高 |
3.2.2 ‘Bcajh97-01A’与‘Bcajh97-01B’花蕾转录组差异的cDNA-AFLP分析 |
3.2.3 ‘Bcajh97-01A’与‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达基因的功能分类 |
3.2.4 ‘Bcpol97-05A’、‘Bcogu97-06A’与‘Bcajh97-01B’花蕾转录组差异的cDNA-AFLP分析 |
3.2.5 ‘Bcpol97-05A’、‘Bcogu97-06A’与‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达基因的功能分类 |
3.2.6 比较发现三种不同雄性不育系花蕾表达基因不尽相同 |
3.2.7 RT-PCR分析发现差异表达片段具不同的时空表达特性 |
3.2.7.1 ‘Bcajh97-01A’和‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达TDFs的时空表达特征分析 |
3.2.7.2 ‘Bcpol97-05A’、‘Bcogu97-06A’与‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达TDFs的时空表达特征分析 |
3.2.7.3 在‘Bcajh97-01B’花蕾中上调表达TDFs的聚类分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 转录组分析能够探讨基因突变引起的下游基因的表达变化 |
3.3.2 雄性不育系和保持系花蕾差异表达的片段可能代表花粉花药发育相关基因 |
3.3.3 不同不育基因作用引起不同的花粉败育 |
3.3.4 三种雄性不育系与其共同保持系花蕾差异表达的基因各具不同的表达动态 |
4 白菜三种雄性不育系及其保持系花蕾转录组差异的基因芯片分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 总RAN的分离及检测 |
4.1.3 与拟南芥基因芯片ATH1的杂交及数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 ‘Bajh97-01A’与‘Bajh97-01B’花蕾转录组差异的基因芯片分析 |
4.2.2 ‘Bcajh97-01A’与‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达基因的功能分类 |
4.2.3 ‘Bcpol97-05A’与‘Bcajh97-01B’花蕾转录组差异的基因芯片分析 |
4.2.4 ‘Bcpol97-05A’与‘Bcajh97-01B’花蕾差异表达基因的功能分类 |
4.2.5 ‘Bcogu97-06A’与‘Bcajh97-01B’花蕾转录组差异的基因芯片分析 |
4.2.6 ‘Bcogu97-06A’与‘Bcajh97-01B’花蕾基因表达的功能分类 |
4.2.7 基因芯片分析三种雄性不育系花蕾转录组的异同 |
4.2.8 基因芯片结合cDNA-AFLP技术分析三种雄性不育系与其保持系花蕾转录组差异 |
4.3 讨论 |
4.3.1 利用拟南芥ATH1基因芯片分析白菜花蕾转录组是可行的 |
4.3.2 白菜不同雄性不育遗传模式花粉基因表达相似但不尽相同 |
5 细胞壁合成与调控相关基因在花粉发育中的功能分析:多聚半乳糖醛酸酶基因BcMF2 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 植物材料与主要试剂 |
5.1.2 基因时空表达模式分析 |
5.1.3 反义表达载体的构建 |
5.1.3.1 反义基因片段的分离 |
5.1.3.2 反义表达载体的构建 |
5.1.3.3 pBI35S-BcMF2A及pBIBcA9-BcMF2A质粒直接转化农杆菌 |
5.1.4 反义表达载体对菜心的遗传转化 |
5.1.4.1 实验材料及菌株 |
5.1.4.2 菜心无菌苗的培养 |
5.1.4.3 菜心的遗传转化 |
5.1.5 转基因植株的分子检测 |
5.1.5.1 转基因植株基因组DNA和总RNA的提取 |
5.1.5.2 转基因植株的PCR检测 |
5.1.5.3 转基因植株的Southern和Northern印迹杂交检测 |
5.1.6 转基因植株的形态与细胞学观察 |
5.1.6.1 转基因植株的形态观察 |
5.1.6.2 转基因植株花粉生活力观察 |
5.1.6.3 花粉形态扫描电镜和花粉发育透射电镜观察 |
5.1.6.4 转基因植株的花粉萌发试验 |
5.1.6.5 转基因植株花粉在雌蕊中的生长观察 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 BcMF2在不同发育阶段有不同的表达特点 |
5.2.2 BcMF2反义表达载体的构建及对农杆菌的转化 |
5.2.2.1 反义BcMF2片段的获得 |
5.2.2.2 CaMV35S组成型启动子表达载体的成功构建 |
5.2.2.3 BcA9启动子组织特异型表达载体的成功构建 |
5.2.2.4 pBI35S-BcMF2A及pBIBcA9-BcMF2A质粒成功转入农杆菌 |
5.2.3 获得反义BcMF2表达载体转化菜心植株 |
5.2.4 转基因植株35S-bcmf2和A9-bcmf2的分子检测 |
5.2.4.1 PCR检测初步证明反义BcMF2表达载体成功转入菜心植株 |
5.2.4.2 Southern印迹杂交显示反义BcMF2片段整合入受体细胞 |
5.2.4.3 Northern印迹杂交表明BcMF2在转基因植株中的表达受到明显抑制 |
5.2.5 转基因植株35S-bcmf2和A9-bcmf2的形态与细胞学观察 |
5.2.5.1 35S-bcmf2和A9-bcmf2的花药发育异常,花粉不能正常萌发 |
5.2.5.2 35S-bcmf2和A9-bcmf2的花粉管不能在花柱中生长 |
5.2.5.3 35S-bcmf2和A9-bcmf2的花粉畸形,花粉壁发育异常 |
5.2.5.4 35S-bcmf2和A9-bcmf2花药绒毡层提早降解 |
5.3 讨论 |
5.3.1 BcMF2是一个在花粉发育"早期"表达的PG基因 |
5.3.2 BcMF2表达受抑制导致花粉管顶端膨大 |
5.3.3 BcMF2表达受抑制影响花粉壁的发育 |
6 细胞壁合成与调控相关基因在花粉发育中的功能分析:多聚半乳糖醛酸酶基因BcMF9 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 植物材料与主要试剂 |
6.1.2 差异片段cDNA和DNA全氏的分离 |
6.1.3 核苷酸序列分析 |
6.1.4 基因的时空表达模式分析 |
6.1.4.1 RT-PCR和Northern杂交分析基因的时空表达 |
6.1.4.2 原位杂交分析基因的时空表达 |
6.1.5 反义表达载体的构建 |
6.1.5.1 反义基因片段分离 |
6.1.5.2 反义表达载体的构建 |
6.1.5.3 pBI35S-BcMF9A及pBIBcA9-BcMF9A质粒直接转化农杆菌 |
6.1.6 反义表达载体对菜心的遗传转化 |
6.1.7 转基因植株的分子检测 |
6.1.8 转基因植株的形态与细胞学观察 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 获得BcMF9的cDNA和DNA全长序列 |
6.2.2 序列特征分析表明BcMF9是一个典型的PG基因 |
6.2.3 BcMF9在发育中的绒毡层和小孢子中表达 |
6.2.4 BcMF9反义表达载体的成功构建及对农杆菌的转化 |
6.2.4.1 反义BcMF9片段的获得 |
6.2.4.2 CaMV35S组成型启动子的表达载体的成功构建 |
6.2.4.3 BcA9启动子组织特异型表达载体的成功构建 |
6.2.4.4 pBI35S-BcMF2A及pBIBcA9-BcMF2A质粒成功转化农杆菌 |
6.2.5 获得BcMF9反义表达载体转化菜心植株 |
6.2.6 转基因植株35S-bcmf9和A9-bcmf9的分子检测 |
6.2.6.1 PCR检测初步表明BcMF9反义表达载体成功导入菜心植株 |
6.2.6.2 Southern印迹杂交表明反义BcMF9片段整合入受体细胞 |
6.2.6.3 Northern印迹杂交显示BcMF9在转基因植株中的表达受到明显抑制 |
6.2.7 转基因植株35S-bcmf9和A9-bcmf9的形态与细胞学观察 |
6.2.7.1 35S-bcmf9和A9-bcmf9自交结实率下降 |
6.2.7.2 35S-bcmf9和A9-bcmf9花粉萌发时花粉管爆裂 |
6.2.7.3 35S-bcmf9和A9-bcmf9的花粉管未穿过花柱生长 |
6.2.7.4 35S-bcmf9和A9-bcmf9花粉畸形 |
6.2.7.5 35S-bcmf9和A9-bcmf9花粉壁发育异常,绒毡层降解过程加快 |
6.3 讨论 |
6.3.1 BcMF9是一个典型的PG基因 |
6.3.2 BcMF9作用于花粉发育晚期 |
6.3.3 BcMF9表达受抑制导致花粉管不能正常生长 |
6.3.4 BcMF9与花粉壁的发育相关 |
6.3.5 BcMF9可能通过作用于绒毡层PCD而调控花粉壁发育 |
6.3.6 BcMF9可能从绒毡层分泌而来直接作用于花粉壁发育 |
7 三个与花粉发育相关的多聚半乳糖醛酸酶基因的结构、表达及功能比较 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 基因时空表达模式分析 |
7.1.3 同源基因的克隆和测序 |
7.1.4 基因序列分析 |
7.1.5 分子进化树构建 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 BcMF2、BcMF6和BcMF9是不同的PG基因 |
7.2.2 BcMF2、BcMF6和BcMF9具有不同的时空表达特点 |
7.2.3 BcMF2、BcMF6和BcMF9在十字花科植物中的进化 |
7.2.3.1 克隆获得十字花科植物BcMF2、BcM-F6和BcMF9的同源基因 |
7.2.3.2 BcMF2、BcMF6和BcMF9同源基因的序列差异在一定程度上体现了十字花科植物物种亲缘关系的远近 |
7.2.3.3 BcMF2、BcMF6和BcMF9的分子进化与十字花科植物的物种进化 |
7.3 讨论 |
7.3.1 BcMF2、BcMF6和BcMF9可能在花粉发育中扮演不同的角色 |
8 新基因BcMF10在花粉发育中的功能分析 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 植物材料与主要试剂 |
8.1.2 差异片段cDNA和DNA全长的分离 |
8.1.3 核苷酸序列分析 |
8.1.4 基因时空表达模式分析 |
8.1.5 RNAi表达载体的构建 |
8.1.5.1 正义及反义片段的分离 |
8.1.5.2 BcA9启动子组织特异型表达载体的构建 |
8.1.6 RNAi表达载体对菜心的遗传转化 |
8.1.7 转基因植株的X-Gluc组织化学染色检测 |
8.1.8 转基因植株的分子检测 |
8.1.9 转基因植株的形态与细胞学观察 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 分离获得BcMF10的cDNA和DNA全长 |
8.2.2 BcMF10为具3个内含子和4个外显子的功能未知新基因 |
8.2.3 BcMF10是一个在花粉和绒毡层表达的基因 |
8.2.4 构建获得BcMF10干涉基因表达载体并导入农杆菌 |
8.2.4.1 获得正义和反义BcMF10基因片段 |
8.2.4.2 构建获得BcA9启动子组织特异型RNAi表达载体 |
8.2.4.3 pBIBcA9-BcMF10i质粒直接转化农杆菌 |
8.2.5 获得BcMF10 RNAi表达载体转化菜心植株 |
8.2.6 GUS活性仅在转基因植株的花药中检测到 |
8.2.7 转基因植株A9-bcmf10的分子检测 |
8.2.7.1 PCR检测初步证明BcMF10干涉基因成功导入菜心植株 |
8.2.7.2 Southern印迹杂交进一步证明BcMF10干涉基因整合入受体细胞 |
8.2.7.3 Northern印迹杂交表明在转基因植株花蕾和花中BcMF10的表达受到明显抑制 |
8.2.8 转基因植株A9-bcmf10的形态与细胞学观察 |
8.2.8.1 A9-bcmf10的花粉体外萌发率降低,花粉管顶端爆裂 |
8.2.8.2 A9-bcmf10的花粉畸形 |
8.3 讨论 |
8.3.1 BcMF10可能与信号转导途径相关 |
8.3.2 BcMF10在‘Bcajh97-01B’和‘Bcpol97-05A’中具不同表达模式 |
8.3.3 BcMF10在花粉发育早期表达 |
8.3.4 BcMF10表达受抑制导致花粉萌发异常 |
结论 |
参考文献 |
博士在读期间发表的论文 |
(4)GhDET2和GhKTN1在棉花纤维细胞发育中的功能(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 油菜素类固醇物质的研究进展 |
1.1.1 油菜素类固醇物质的发现和命名 |
1.1.2 BRs的生理效应 |
1.1.2.1 植株水平的影响 |
1.1.2.2 细胞水平的影响 |
1.1.3 BRs的生物合成与分解代谢 |
1.1.3.1 BRs的生物合成途径 |
1.1.3.2 油菜素内酯特异合成途径 |
1.1.3.3 植物固醇特异合成途径 |
1.1.3.4 BRs生物合成突变体和相关基因 |
1.1.3.5 BRs代谢及相关基因 |
1.1.3.6 植物体内BRs的动态平衡 |
1.1.4 油菜素甾体类化合物的分布和运输 |
1.1.5 BRs的作用机理 |
1.1.5.1 BRs的信号传导 |
1.1.5.2 信号传导相关突变体和基因 |
1.1.5.3 BRs信号传导模式 |
1.1.5.4 油菜素类固醇物质与其它植物激素的关系 |
1.1.5.5 对植物激素的平衡 |
1.1.6 BRs的研究历程和发展趋势 |
1.2 棉花纤维生长发育的研究进展 |
1.2.1 棉花纤维的概述 |
1.2.2 纤维原始细胞的分化和纤维细胞的起始 |
1.2.3 纤维细胞的伸长 |
1.2.4 纤维次生壁的合成 |
1.2.5 纤维脱水成熟 |
1.2.6 植物激素对纤维生长发育的影响 |
1.2.6.1 生长素 |
1.2.6.2 赤霉素 |
1.2.6.3 细胞分裂素 |
1.2.6.4 乙烯 |
1.2.6.5 脱落酸 |
1.2.6.6 油菜素类固醇物质 |
1.2.7 棉花纤维发育相关基因的克隆和分析 |
第二章 引言 |
2.1 立论依据 |
2.2 技术路线 |
第三章 棉花类固醇5α-还原酶基因(GhDET2)的克隆和序列分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 获得与拟南芥DET2同源的棉花EST序列 |
3.2.2 目标EST序列的整合及序列分析 |
3.2.3 棉花类固醇5α-还原酶基因的克隆和测序 |
3.2.4 GhDET2的序列分析 |
3.2.4.1 同源性比较 |
3.2.4.2 序列多重比较 |
3.2.4.3 GhDET2的系统进化分析 |
3.2.5 GhDET2基因在棉花基因组中的拷贝数分析 |
3.2.6 GhDET2基因的基因组序列 |
3.2.7 GhDET2基因的来源 |
3.2.8 GhDET2基因5’上游调控序列的克隆和比较 |
3.3 小结 |
3.3.1 克隆到棉花类固醇5α-还原酶基因 |
3.3.2 分析了GhDET2基因的进化来源 |
3.4 讨论 |
3.4.1 棉花EST数据库和电子克隆方法在棉花分子生物学研究中的作用 |
3.4.2 在序列分析水平确定克隆基因是棉花类固醇5α-还原酶基因 |
3.4.3 GhDET2基因单拷贝存在的可能原因 |
第四章 GhDET2基因的表达分析和生物活性鉴定 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.1.2.1 RNA提取 |
4.1.2.2 Northern杂交分析 |
4.1.2.3 RT-PCR分析 |
4.1.2.4 哺乳动物细胞表达载体的构建、转化、筛选和转化细胞的培养 |
4.1.2.5 动物细胞的RNA提取 |
4.1.2.6 类固醇5α-还原酶活性鉴定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 GhDET2基因的表达特征 |
4.2.1.1 GhDET2在棉花不同器官和组织中的表达特征 |
4.2.1.2 GhDET2基因在胚珠和纤维发育过程中的表达 |
4.2.1.3 GhDET2基因在纤维发育过程中的表达特性 |
4.2.1.4 GhDET2在徐州142野生型和徐州142无绒无絮突变体中的表达差异 |
4.2.2 GhDET2的酶活性鉴定 |
4.2.2.1 GhDET2基因在转化CHO细胞中的表达分析 |
4.2.2.2 GhDET2的酶活性检测 |
4.2.2.3 Finasteride对GhDET2活性的影响 |
4.2.2.4 棉花纤维中类固醇5α-还原酶的活性鉴定 |
4.3 小结 |
4.3.1 GhDET2基因的表达特征 |
4.3.2 GhDET2活性鉴定 |
4.4 讨论 |
4.4.1 GhDET2和其它植物DET2基因的表达异同和功能 |
4.4.2 GhDET2的酶活性及其在物种间的保守性 |
第五章 在烟草中超量表达GhDET2基因 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.1.2.1 烟草遗传转化 |
5.1.2.2 转化植株的鉴定 |
5.1.2.3 目标基因的表达分析 |
5.1.2.4 转基因烟草的性状变异分析 |
5.1.2.5 根癌农杆菌菌株LBA4404感受态的制备及DNA转化 |
5.1.2.6 质粒DNA的提取 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 转基因烟草的表达分析 |
5.2.2 T_0代转基因本明烟的生长变异 |
5.2.2.1 超量表达GhDET2基因促进本明烟草营养器官的生长 |
5.2.2.2 超量表达GhDET2基因促进本明烟草生殖器官发育 |
5.2.3 超量表达GhDET2基因促进烟草种子萌发 |
5.2.4 超量表达GhDET2基因促进烟草下胚轴伸长 |
5.2.5 油菜素内酯对烟草下胚轴生长的影响 |
5.2.6 超量表达GhDET2基因对烟草根系生长发育的影响 |
5.2.6.1 超量表达GhDET2基因对烟草主根生长的影响 |
5.2.6.2 油菜素内酯对野生型烟草主根生长的影响 |
5.2.6.3 超量表达GhDET2基因对烟草侧根生长的影响 |
5.2.6.4 超量表达GhDET2基因对烟草根毛生长的影响 |
5.2.6.5 超量表达GhDET2基因对烟草不定根生长的影响 |
5.2.6.6 超量表达GhDET2基因对烟草根系向重力性的影响 |
5.2.7 Finasteride对烟草生长的影响 |
5.2.8 超量表达GhDET2的转基因烟草对其他植物激素的反应 |
5.2.8.1 转基因烟草对生长素反应的变化 |
5.2.8.2 转基因烟草对细胞分裂素反应的变化 |
5.2.8.3 转基因烟草对脱落酸反应的变化 |
5.2.8.4 转基因烟草对赤霉素反应的变化 |
5.3 结论 |
5.3.1 获得了超量表达GhDET2基因的转基因烟草 |
5.3.2 分析了转基因烟草的性状变异 |
5.3.3 利用转基因烟草分析了BRs与其它植物激素的相互关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 GhDET2的超量表达对BRs含量的影响 |
5.4.2 BRs与其它植物激素的关系 |
第六章 GhDET2基因的棉花转基因功能分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 方法 |
6.1.2.1 棉花遗传转化 |
6.1.2.2 转基因棉花的分子生物学鉴定 |
6.1.2.3 转基因棉花中目标基因的表达分析 |
6.1.2.4 转基因棉花性状变异分析 |
6.1.2.5 扫描电镜样品制备和观察 |
6.1.2.6 棉花胚珠离体培养 |
6.1.2.7 油菜素内酯和Finasteride添加实验 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 超量表达GhDET2的转基因棉花基因的表达分析 |
6.2.2 超量表达GhDET2棉花性状变异 |
6.2.2.1 超量表达导致棉花营养生长变异 |
6.2.2.2 超量表达导致棉花生殖生长变异 |
6.2.2.3 超量表达棉纤维的伸长生长 |
6.2.3 外施油菜素内酯对纤维生长的影响 |
6.2.4 反义抑制GhDET2转基因棉花的表达分析 |
6.2.5 反义抑制GhDET2转基因棉花的表型变异 |
6.2.5.1 反义抑制GhDET2转基因棉花营养生长变异 |
6.2.5.2 反义抑制GhDET2转基因棉花生殖生长变异 |
6.2.5.3 反义抑制GhDET2转基因棉花的胚珠和纤维发育 |
6.2.5.4 反义抑制GhDET2基因抑制棉花纤维细胞的伸长 |
6.2.6 外施油菜素内酯对纤维伸长生长的恢复 |
6.2.7 Finasteride对棉花纤维伸长生长的影响 |
6.2.8 外施EBL减轻Finasteride对纤维伸长的抑制 |
6.3 小结 |
6.3.1 获得超量表达和反义抑制GhDET2基因的转基因棉花 |
6.3.2 超量表达GhDET2的转基因棉花生长受到影响 |
6.3.3 反义抑制GhDET2基因的转基因棉花生长受到严重影响 |
6.4 讨论 |
6.4.1 GhDET2的功能 |
6.4.2 利用棉花遗传转化进行纤维发育相关基因的功能研究 |
第七章 组织特异表达GhDET2基因和高产优质新材料的创造 |
7.1 材料和方法 |
7.1.1 材料 |
7.1.2 方法 |
7.1.2.1 提取矮牵牛基因组DNA |
7.1.2.2 启动子序列查找 |
7.1.2.3 FBP7基因启动子序列的克隆 |
7.1.2.4 克隆序列分析鉴定 |
7.1.2.5 PFBP7表达特性分析载体构建 |
7.1.2.6 PFBP7∷senseGhDET2和PFBP7∷antisenseGhDET2植物表达载体构建 |
7.1.2.7 棉花的遗传转化 |
7.1.2.8 转基因植物的分子生物学鉴定 |
7.1.2.9 转化植株的GUS表达特性分析 |
7.1.2.10 转基因棉花中GhDET2的表达分析 |
7.1.2.11 纤维细胞数量的测量 |
7.1.2.12 纤维细胞长度的测量 |
7.1.2.13 转基因胚珠中其它植物激素相关基因的表达分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 FBP7基因启动子序列(PFBP7)的克隆和鉴定 |
7.2.2 转基因烟草和棉花的分子生物学鉴定 |
7.2.3 PFBP7在转基因烟草中的表达特性 |
7.2.4 PFBP7在转基因棉花中的表达特性 |
7.2.5 PFBP7∷antisenseGhDET2和PFBP7∷senseGhDET2转基因棉花验证和纯合体的筛选 |
7.2.6 PFBP7∷senseGhDET2转基因棉花GhDET2基因表达 |
7.2.7 转基因棉花的性状变异 |
7.2.7.1 PFBP7∷senseGhDET2转基因纤维长度增加 |
7.2.7.2 PFBP7∷senseGhDET2转基因纤维细胞数量增加 |
7.2.7.3 PFBP7∷senseGhDET2转基因胚珠和纤维中其它基因的表达变化 |
7.2.8 PFBP7∷antisenseGhDET2转基因棉花GhDET2基因表达 |
7.2.9 PFBP7∷antisenseGhDET2转基因棉花 |
7.2.9.1 转基因棉花纤维长度缩短 |
7.2.9.2 转基因棉花纤维细胞数量减少 |
7.3 小结 |
7.3.1 克隆并分析了PFBP7序列在转基因烟草和棉中的表达特性 |
7.3.2 明确了GhDET2基因在棉纤维生长发育中的功能 |
7.3.3 初步揭示了GhDET2促进纤维生长的调控机制 |
7.4 讨论 |
7.4.1 组织特异性启动子在棉纤维基因工程中的作用 |
7.4.2 GhDET2基因在棉纤维发育中的作用机制 |
第八章 文献综述 |
8.1 细胞骨架在纤维发育中的作用 |
8.1.1 细胞骨架概述 |
8.1.2 微管在纤维发育中的作用 |
8.1.2.1 微管排列方向与纤维细胞的极性伸长 |
8.1.2.2 微管排列方向与纤维细胞的次生壁发育 |
8.1.3 微丝在纤维发育中的作用 |
8.2 纤维素合成与微纤丝沉积 |
8.3 微管运动 |
8.3.1 微管运动的重要性 |
8.3.2 微管运动模式 |
8.4 微管切割蛋白 |
8.4.1 微管切割蛋白概述 |
8.4.2 植物微管切割蛋白基因突变体 |
8.4.2.1 拟南芥fra2/bot1/atkss/erh3/lue1突变体 |
8.4.2.2 水稻dgl1突变体 |
8.4.3 微管切割蛋白的作用模式 |
第九章 棉花微管切割蛋白基因(GhKTN1)的克隆和功能分析 |
9.1 材料和方法 |
9.1.1 材料 |
9.1.2 方法 |
9.1.2.1 显微观察 |
9.1.2.2 免疫荧光显示 |
9.1.2.3 纤维素微纤丝的染色 |
9.1.2.4 搜索棉花纤维的目标EST序列 |
9.1.2.5 候选EST序列的整合和序列分析 |
9.1.2.6 GhKTN1基因的3’-RACE |
9.1.2.7 基因组步行 |
9.1.2.8 GhKTN1基因的克隆和序列分析 |
9.1.2.9 GhKTN1基因的表达分析 |
9.1.2.10 超量表达和反义抑制GhKTN1基因的植物表达载体构建 |
9.1.2.11 纤维外形的扫描电镜观察 |
9.2 结果与分析 |
9.2.1 GhKTN1基因的克隆和序列分析 |
9.2.2 GhKTN1的表达分析 |
9.2.2.1 GhKTN1基因在棉花植株基本组织中的表达 |
9.2.2.2 GhKTN1基因在棉花纤维发育过程中的表达 |
9.2.3 GhKTN1转基因棉花的组织化学验证 |
9.2.4 转基因棉花植株中GhKTN1基因的表达分析 |
9.2.4.1 超量表达GhKTN1转基因植株中的表达分析 |
9.2.4.2 反义抑制GhKTN1转基因植株中的表达分析 |
9.2.5 超量表达或反义抑制GhKTN1基因导致纤维性状变异 |
9.2.5.1 提高GhKTN1的表达水平使纤维长度缩短 |
9.2.5.2 纤维次生壁厚度与GhKTN1的表达水平有良好的对应关系 |
9.2.5.3 超量表达GhKTN1使纤维外形发生明显变化 |
9.2.5.4 GhKTN1基因的表达水平与纤维强度关系密切 |
9.2.5.5 纤维马克隆值 |
9.2.6 转基因纤维中微管排列方式的变化 |
9.2.7 转基因纤维中纤维素微纤丝排列方式的变化 |
9.2.8 超量表达GhKTN1提前了纤维次生壁合成的起始 |
9.3 小结 |
9.3.1 克隆了棉花微管切割蛋白基因(GhKTN1) |
9.3.2 分析了GhKTN1基因在棉花植株和纤维发育中的表达 |
9.3.3 获得了超量表达和反义抑制GhKTN1基因的转基因棉花 |
9.3.4 超量表达GhKTN1提早了次生壁合成起始、增加了次生壁厚度和提高了纤维强度 |
9.3.5 揭示了微管和纤维素微纤丝间新的相互关系 |
9.4 讨论 |
9.4.1 在纤维发育中棉花微管切割蛋白(GhKTN1)的功能 |
9.4.2 GhKTN1对纤维细胞伸长生长的影响 |
9.4.3 微管切割蛋白、微管和微纤丝的关系 |
第十章 结论 |
10.1 主要结论 |
10.2 主要创新 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)月季2n花粉的秋水仙素诱导及其萌发特征的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.引言 |
1.1 月季异源多倍体育种的意义 |
1.1.1 月季育种的研究现状 |
1.1.2 异源多倍体与同源多倍体 |
1.2 2n花粉诱导多倍体 |
1.2.1 2n花粉的产生 |
1.2.2 2n花粉的诱导 |
1.3 不同倍性花粉在雌蕊内的萌发与竞争 |
1.3.1 花粉竞争的意义 |
1.3.2 花粉活力对花粉竞争的影响 |
1.3.3 钙信号介导的胼胝质在植物花粉竞争中功能 |
1.3.4 雌蕊对花粉竞争的影响 |
1.4 问题和展望 |
1.5 研究思路和技术路线 |
2.材料与方法 |
2.1 植物材料 |
2.2.‘月月粉’花粉发育的蕾期特征 |
2.3 ‘月月粉’2n花粉的减数分裂过程与2n花粉的产生 |
2.4 ‘月月粉’PMC终变期的核型分析 |
2.5 成熟花粉的收集与2n花粉的判定 |
2.6 花粉活力检测 |
2.7 ‘月月粉’不同温度下2n花粉的产生 |
2.8 2n花粉的人工诱导 |
2.9 ‘月月粉’诱导花粉的特征观察 |
2.10‘月月粉’花粉体外萌发及花粉管宽度与倍性的关系 |
2.11 不同倍性花粉在雌蕊上的萌发 |
2.12 数据处理与分析 |
3.结果与分析 |
3.1 ‘月月粉’2n花粉的产生 |
3.1.1 ‘月月粉’花粉发育的蕾期特征 |
3.1.2 ‘月月粉’花粉发育的减数分裂特征 |
3.1.3 ‘月月粉’PMC终变期的核型分析 |
3.1.4 ‘月月粉’2n花粉的产生原理 |
3.1.5 花粉直径的测量与2n花粉判定标准 |
3.1.6 不同温度下2n花粉的产生 |
3.2 秋水仙素人工诱导2n花粉 |
3.2.1 秋水仙素处理的存活率 |
3.2.2 秋水仙素处理的花粉活力 |
3.2.3 秋水仙素处理的诱导率 |
3.2.4 诱导花粉的减数分裂特征 |
3.2.5 诱导花粉的形态特征 |
3.3 不同倍性花粉的萌发与竞争特征 |
3.3.1 蔗糖浓度与花粉体外萌发率 |
3.3.2 诱导花粉的体外萌发 |
3.3.3 花粉管宽度与倍性的关系 |
3.3.4 母本雌蕊柱头的结构 |
3.3.5 ‘月月粉’花粉在两个母本中萌发与花粉管生长的时空规律 |
3.3.6 天然2n花粉在雌蕊内竞争的时空特征 |
3.3.7 不同倍性的诱导花粉在雌蕊上的萌发与竞争特征 |
4.讨论 |
4.1 ‘月月粉’2n花粉的产生 |
4.2 2n花粉的人工诱导 |
4.3 不同倍性的花粉竞争 |
4.4 2n花粉与植物进化的关系 |
5.结论 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
致谢 |
(6)君子兰多倍体诱导及种间杂交亲和性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 植物多倍体育种研究 |
1.1.1 多倍体诱导 |
1.1.2 多倍体鉴定 |
1.2 植物花粉母细胞减数分裂及异常行为研究 |
1.2.1 减数分裂过程观察 |
1.2.2 减数分裂异常行为观察 |
1.3 植物花粉性状研究 |
1.3.1 花粉形态观察 |
1.3.2 花粉生活力测定 |
1.4 植物种间杂交育种研究 |
1.4.1 种间杂交亲和性 |
1.4.2 种间杂交障碍及其克服 |
1.5 君子兰育种研究进展 |
1.5.1 杂交育种 |
1.5.2 多倍体育种 |
1.5.3 组培快繁 |
1.6 本研究的目的及意义 |
第二章 君子兰多倍体诱导及鉴定研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 君子兰未成熟胚多倍体离体诱导 |
2.2.1.1 不同秋水仙素浓度和处理时间对未成熟胚加倍处理存活和形态变化的影响 |
2.2.1.2 不同胚龄对未成熟胚加倍处理存活和形态变化的影响 |
2.2.1.3 不同预培养时间对未成熟胚加倍处理存活及形态变化的影响 |
2.2.1.4 不同低温处理时间对未成熟胚加倍处理存活及形态变化的影响 |
2.2.1.5 不同激素种类及浓度对未成熟胚加倍处理植株生根的影响 |
2.2.2 君子兰种子多倍体离体诱导 |
2.2.2.1 不同秋水仙素浓度和处理时间对种子加倍处理存活及形态变化的影响 |
2.2.2.2 不同预培养时间对种子加倍处理存活及形态变化的影响 |
2.2.2.3 不同秋水仙素浓度和处理时间对不同品种种子加倍处理存活及形态变化的影响 |
2.2.3 君子兰加倍植株鉴定 |
2.2.3.1 染色体数目观察 |
2.2.3.2 叶片性状观察 |
2.2.3.3 气孔性状观察 |
2.2.3.4 叶绿素含量测定 |
2.3 讨论 |
2.3.1 外植体对君子兰加倍的影响 |
2.3.2 秋水仙素浓度与处理时间对君子兰加倍的影响 |
2.3.3 君子兰加倍植株的早期鉴定 |
2.4 小结 |
第三章 君子兰种间杂交亲和性研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 君子兰花粉母细胞减数分裂观察 |
3.2.1.1 减数分裂进程与花蕾长度关系 |
3.2.1.2 减数分裂行为观察 |
3.2.2 君子兰花粉生活力及柱头可授性 |
3.2.2.1 花粉形态 |
3.2.2.2 花粉生活力 |
3.2.2.3 花粉贮藏及其生活力 |
3.2.2.4 花粉采集时间及柱头可授性 |
3.2.3 君子兰种间杂交亲和性 |
3.2.3.1 开花物候期调查 |
3.2.3.2 种及变种间杂交杂交坐果情况 |
3.2.3.3 种及变种间杂交子房膨大进程 |
3.2.3.4 不同授粉方法对种及变种间杂交坐果的影响 |
3.2.3.5 不同生长调节物质对种及变种间杂交坐果的影响 |
3.2.3.6 种及变种间杂交花粉萌发及花粉管生长的荧光观察 |
3.3 讨论 |
3.3.1 君子兰花粉离体萌发培养基筛选 |
3.3.2 君子兰花粉生活力及柱头可授性 |
3.3.3 君子兰种及变种间杂交亲和性 |
3.3.4 君子兰种间杂交障碍及克服方法 |
3.4 小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附图 |
攻读学位期间发表文章 |
致谢 |
论文图表统计 |
(7)白菜花粉壁发育相关的四个多糖代谢基因的表达分析与功能鉴定(论文提纲范文)
致谢 |
缩略词 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
1 文献综述:十字花科植物花粉壁发育研究进展 |
1.1 植物花粉与花粉囊壁发育概述 |
1.1.1 花粉发育 |
1.1.2 花粉囊壁发育 |
1.2 花粉壁发育 |
1.2.1 成熟花粉壁的结构和组成成分 |
1.2.2 花粉外壁发育 |
1.2.2.1 花粉外壁的生物学功能 |
1.2.2.2 花粉外壁发育过程 |
1.2.2.3 绒粘层功能的行使与外壁发育 |
1.2.2.4 原外壁和细胞质膜的波浪状结构与外壁发育 |
1.2.2.5 胼胝质壁合成与外壁发育 |
1.2.2.6 孢粉素的合成与外壁发育 |
1.2.3 花粉内壁发育 |
1.2.3.1 花粉内壁发育过程 |
1.2.3.2 花粉内壁的生物学功能 |
1.2.3.3 多糖代谢与花粉内壁发育 |
1.2.3.4 花粉内壁发育相关的其他基因和蛋白 |
1.2.4 花粉管萌发与生长 |
1.2.4.1 花粉萌发和花粉管生长过程中的Ca~(2+)信号 |
1.2.4.2 花粉管细胞骨架 |
1.2.4.3 小GTPases和花粉管生长 |
1.2.4.4 花粉管引导 |
1.3 花粉壁发育相关的基因家族 |
1.3.1 花粉转录组 |
1.3.2 花粉壁合成相关的基因家族 |
1.3.2.1 细胞壁AGP基因家族 |
1.3.2.2 细胞壁修饰相关基因家族 |
1.4 阿拉伯半乳糖蛋白基因家族在被子植物中的研究进展 |
1.4.1 AGP的分子结构与分类 |
1.4.2 AGPs与植物营养生长 |
1.4.3 AGPs与植物生殖发育 |
1.4.3.1 AGPs与花粉及雌配子发育和花粉管生长 |
1.4.3.2 AGPs与胚胎发育 |
1.4.4 AGPs与PCD |
1.4.5 AGPs与信号识别和传导 |
1.5 果胶甲酯酶基因家族在被子植物中的研究进展 |
1.5.1 PMEs的作用机制 |
1.5.2 PMEs的分子结构与分类 |
1.5.3 PMEs的生物学功能 |
1.5.4 PMEIs |
2 白菜花粉特异阿拉伯半乳糖蛋白基因BcMF8的表达分析与功能鉴定 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 植物材料与主要试剂 |
2.1.2 白菜核不育两用系ajhGMS‘Bcajh97-01A/B’的人工授粉 |
2.1.3 DNA、总RNA的提取与cDNA的合成 |
2.1.3.1 CTAB法提取基因组DNA |
2.1.3.2 Trizol(?)法抽提各植物组织总RNA |
2.1.3.3 cDNA的合成 |
2.1.4 基因的时空表达分析 |
2.1.4.1 荧光实时定量PCR(Real-time RT-PCR)分析 |
2.1.4.2 原位杂交分析 |
2.1.5 原核表达 |
2.1.5.1 原核表达载体的构建 |
2.1.5.2 pET32a(+)BcMF8质粒转化大肠杆菌Rosetta菌株 |
2.1.5.3 BcMF8融合蛋白的SDS-PAGE及Western Blot印迹分析 |
2.1.5.4 BcMF8融合蛋白的Yariv试剂检测 |
2.1.6 亚细胞定位分析 |
2.1.6.1 BcMF8过表达基因序列的分离 |
2.1.6.2 入门载体的构建 |
2.1.6.3 LR反应连接Gateway载体 |
2.1.6.4 pB7YWG2,0BcMF8质粒转化农杆菌GV3101 |
2.1.6.5 利用农杆菌介导的烟草体内瞬时表达体系观察BcMF8的亚细胞定位 |
2.1.6.6 利用基因枪法介导的洋葱表皮瞬时表达体系分析BcMF8的亚细胞定位 |
2.1.7 反义表达载体的构建 |
2.1.7.1 反义基因片段的分离 |
2.1.7.2 反义表达载体的构建 |
2.1.7.3 pBI35S::BcMF8A质粒直接转化农杆菌LBA4404 |
2.1.8 反义表达载体对菜心的遗传转化 |
2.1.8.1 培养基的配制 |
2.1.8.2 播种培养 |
2.1.8.3 预培养 |
2.1.8.4 共培养 |
2.1.8.5 分化培养 |
2.1.8.6 继代培养及生根培养 |
2.1.8.7 移栽 |
2.1.9 转反义基因植株的分子检测 |
2.1.9.1 转反义基因植株基因组DNA、总RNA的提取和cDNA的合成 |
2.1.9.2 转反义基因植株的PCR检测 |
2.1.9.3 转反义基因植株的Southern印迹杂交检测 |
2.1.9.4 转反义基因植株的Real-time RT-PCR检测 |
2.1.10 转反义基因植株的形态学与细胞学观察 |
2.1.10.1 植株的形态学观察 |
2.1.10.2 花粉生活力观察 |
2.1.10.3 花粉形态扫描电镜和花粉发育透射电镜观察 |
2.1.10.4 花粉体外萌发实验 |
2.1.10.5 花粉在雌蕊中的生长观察 |
2.1.10.6 结籽情况统计 |
2.2 结果 |
2.2.1 BcMF8在花粉、花粉管和早期花粉管生长时期的柱头中表达 |
2.2.2 BcMF8编码定位于质膜和细胞壁的膜外分泌蛋白 |
2.2.2.1 成功构建BcMF8原核表达载体 |
2.2.2.2 BcMF8编码一个水溶性蛋白 |
2.2.2.3 来自原核表达体系的BcMF8融合蛋白不能使Yariv试剂显色 |
2.2.2.4 成功构建BcMF8过表达载体 |
2.2.2.5 BcMF8编码定位于质膜和细胞壁的的膜外分泌蛋白 |
2.2.3 成功构建反义BcMF8表达载体并导入农杆菌 |
2.2.4 反义BcMF8表达载体成功导入菜心植株 |
2.2.4.1 获得反义BcMF8表达载体转化菜心植株 |
2.2.4.2 PCR和Southern印迹杂交验证反义BcMF8表达载体成功导入菜心植株 |
2.2.4.3 BcMF8在bcmf8的花序中的表达受到抑制 |
2.2.5 bcmf8的花粉内壁发育和萌发沟形成异常、花粉管生长受阻 |
2.2.5.1 bcmf8的花粉畸形 |
2.2.5.2 bcmf8的花粉内壁发育异常、萌发沟数目增加 |
2.2.5.3 bcmf8的花粉管生长受阻 |
2.3 讨论 |
2.3.1 BcMF8是一个在花粉和花粉管中特异表达的授粉后持续表达基因 |
2.3.2 BcMF8是一个定位于质膜和细胞壁的分泌蛋白 |
2.3.3 BcMF8通过影响内壁发育而参与花粉形态建成和萌发沟形成 |
2.3.4 BcMF8在花粉管萌发过程中发挥重要作用 |
3 白菜花粉特异阿拉伯半乳糖蛋白基因BcMF18的表达分析与功能鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料与主要试剂 |
3.1.2 白菜核不育两用系ajhGMS'Bcajh97-01A/B'的人工授粉 |
3.1.3 DNA、总RNA的提取与cDNA的合成 |
3.1.4 基因序列的同源克隆 |
3.1.5 核苷酸序列分析 |
3.1.6 基因的时空表达分析 |
3.1.6.1 半定量RT-PCR分析 |
3.1.6.2 Real-time RT-PCR分析 |
3.1.6.3 原位杂交分析 |
3.1.7 原核表达 |
3.1.8 亚细胞定位分析 |
3.1.9 过表达载体对拟南芥的遗传转化 |
3.1.10 拟南芥过表达植株的分子检测 |
3.1.10.1 拟南芥过表达植株基因组DNA、总RNA的提取和cDNA的合成 |
3.1.10.2 PCR检测 |
3.1.10.3 Real-time RT-PCR检测 |
3.1.11 反义表达载体的构建 |
3.1.12 反义表达载体对菜心的遗传转化 |
3.1.13 转反义基因植株的分子检测 |
3.1.14 拟南芥过表达植株和转反义基因植株的形态学与细胞学观察 |
3.2 结果 |
3.2.1 成功获得AtAGP6在白菜中的同源基因的cDNA和DNA全长序列 |
3.2.2 BcMF18只在‘Bcajh97-01’的可育株系花发育后期的小孢子中特异表达 |
3.2.3 BcMF18编码定位于质膜和细胞壁的膜外分泌蛋白 |
3.2.3.1 成功构建BcMF18原核表达载体 |
3.2.3.2 BcMF18编码一个水溶性蛋白 |
3.2.3.3 来自原核表达体系的BcMF18融合蛋白不能使Yariv试剂显色 |
3.2.3.4 成功构建BcMF18过表达载体 |
3.2.3.5 BcMF18编码定位于质膜和细胞壁的的膜外分泌蛋白 |
3.2.4 BcMF18过表达载体成功导入拟南芥植株 |
3.2.4.1 获得BcMF18过表达载体转化拟南芥植株 |
3.2.4.2 PCR验证BcMF18过表达载体成功导入拟南芥植株 |
3.2.4.3 BcMF18在bcmf18oe植株花序中的表达量上调 |
3.2.5 bcmf18oe的花粉败育 |
3.2.5.1 bcmf18oe的角果短、结籽率降低 |
3.2.5.2 bcmf18oe的花粉皱缩畸形且不能完成水合作用 |
3.2.5.3 bcmf18oe的花粉管萌发率降低 |
3.2.5.4 bcmf18oe的花粉细胞核、内含物和内壁降解 |
3.2.6 成功构建反义BcMF18表达载体并导入农杆菌 |
3.2.7 反义BcMF18表达载体成功导入菜心植株 |
3.2.7.1 获得反义BcMF18表达载体转化菜心植株 |
3.2.7.2 PCR验证反义BcMF18表达载体成功导入菜心植株 |
3.2.7.3 BcMF18在bcmf18的花序中的表达受到抑制 |
3.2.8 bcmf18的花粉败育、不能完成水合作用且花粉管萌发率降低 |
3.2.8.1 bcmf18的花粉皱缩畸形、不能完成水合 |
3.2.8.2 bcmf18的花粉内壁不能正常形成、细胞核和内含物降解 |
3.2.8.3 bcmf18的花粉管萌发率降低、结籽率降低 |
3.3 讨论 |
3.3.1 BcMF18是一个花粉特异的经典AGP基因 |
3.3.2 BcMF18是一个定位于质膜和细胞壁的分泌蛋白 |
3.3.3 BcMF18通过影响纤维素沉积而影响花粉内壁发育 |
4 白菜花粉特异的两个阿拉伯半乳糖蛋白基因BcMF8和BcMF18的相互关系和作用模式比较分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料与主要试剂 |
4.1.2 DNA、总RNA的提取与cDNA的合成 |
4.1.3 BcMF8和BcMF18的核苷酸序列分析 |
4.1.4 BcMF8和BcMF18时空表达的Real-time RT-PCR比较分析 |
4.1.5 BcMF8和BcMF18双价反义表达载体的构建 |
4.1.5.1 反义基因片段的分离 |
4.1.5.2 双价反义表达载体的构建 |
4.1.5.3 双价反义表达载体直接转化农杆菌LBA4404 |
4.1.6 反义表达载体对菜心的遗传转化 |
4.1.7 转反义基因植株的分子检测 |
4.1.8 转反义基因植株的形态学与细胞学观察 |
4.2 结果 |
4.2.1 BcMF8和BcMF18核苷酸序列比较 |
4.2.2 BcMF8和BcMF18在不同发育阶段的组织或器官中具有类似表达模式 |
4.2.3 成功构建BcMF8和BcMF18双价反义表达载体并导入农杆菌 |
4.2.4 BcMF8和BcMF18双价反义表达载体成功导入菜心植株 |
4.2.4.1 获得BcMF8和BcMF18双价反义表达载体转化菜心植株 |
4.2.4.2 PCR验证BcMF8和BcMF18双价反义表达载体成功导入菜心植株 |
4.2.4.3 BcMF8和BcMF18在bcmf8 bcmf18的花序中的表达受到抑制 |
4.2.5 bcmf8 bcmf18的花粉畸形、花粉管萌发率降低 |
4.2.5.1 bcmf8 bcmf18的花粉畸形 |
4.2.5.2 bcmf8 bcmf18的花粉发育异常、绒粘层提前降解 |
4.2.5.3 bcmf8 bcmf18的花粉管萌发率降低、结籽率降低 |
4.3 讨论 |
4.3.1 BcMF8和BcMF18的时空表达表达模式相似但不完全相同 |
4.3.2 BcMF8和BcMF18在花粉内壁发育过程中的作用模式和功能不重叠 |
4.3.3 BcMF8和BcMF18在绒粘层PCD过程中功能冗余 |
5 白菜花粉特异的两个果胶甲酯酶基因BcMF23a和BcMF23b的表达分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 植物材料与主要试剂 |
5.1.2 白菜核不育两用系ajhGMS‘Bcajh97-01A/B’的人工授粉 |
5.1.3 DNA、总RNA的提取与cDNA的合成 |
5.1.4 拟南芥PME基因At5g07410在白菜中的同源基因的查找 |
5.1.5 基因序列的同源克隆 |
5.1.6 核苷酸序列分析 |
5.1.7 基因的时空表达分析 |
5.1.7.1 半定量RT-PCR分析 |
5.1.7.2 Real-time RT-PCR分析 |
5.1.7.3 原位杂交分析 |
5.1.8 启动子序列的分离及表达活性分析与比较 |
5.1.8.1 启动子表达载体的构建及对农杆菌的遗传转化 |
5.1.8.2 启动子的活性检测 |
5.1.8.3 启动子表达载体对拟南芥的遗传转化 |
5.1.8.4 启动子表达载体遗传转化拟南芥植株的PCR检测 |
5.1.8.5 GUS染色 |
5.1.9 原核表达和PME活性检测 |
5.1.9.1 原核表达载体的构建及对大肠杆菌Rosetta菌株的转化 |
5.1.9.2 SDS-PAGE及Western Blot印迹分析 |
5.1.9.3 酶活检测 |
5.1.10 亚细胞定位分析 |
5.2 结果 |
5.2.1 成功获得Bra028699和Bra009265的cDNA和DNA全长序列 |
5.2.2 BcMF23在‘Bcajh97-01’的可育株系花粉发育后期的小孢子中表达 |
5.2.3 BcMF23a和BcMF23b的启动子具有相似的表达模式 |
5.2.3.1 成功构建BcMF23a和BcMF23b启动子表达载体 |
5.2.3.2 BcMF23a和BcMF23b启动子具有表达活性 |
5.2.3.3 BcMF23a和BcMF23b启动子具有相似的表达模式 |
5.2.4 BcMF23a和BcMF23b编码定位于质膜和细胞壁的膜外分泌蛋白 |
5.2.4.1 成功构建BcMF23a和BcMF23b原核表达载体 |
5.2.4.2 BcMF23a和BcMF23b编码约40 kDa的水溶性蛋白 |
5.2.4.3 只有BcMF23a编码的蛋白具有PME活性 |
5.2.4.4 成功构建BcMF23a和BcMF23b过表达载体 |
5.2.4.5 BcMF23a和BcMF23b编码定位于质膜和细胞壁的膜外分泌蛋白 |
5.3 讨论 |
5.3.1 BcMF23a和BcMF23b是两个花粉特异的PME基因 |
5.3.2 BcMF23a和BcMF23b可能在花粉发育过程中发挥作用且功能冗余 |
5.3.3 BcMF23a和BcMF23b均为定位于质膜和花粉壁的分泌蛋白 |
5.3.4 BcMF23a具有PME活性 |
结论 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
(8)N+、α粒子、60Co-γ对陆地棉花粉的诱变效应研究及诱变后代鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号及缩略语等的说明 |
第一部分 文献综述 |
第一章 γ射线、低能离子束和α粒子辐射生物学研究进展 |
1 物理辐射生物学的理论基础 |
1.1 物理辐射的类别 |
1.2 辐射生物学相关概念 |
2 物理辐射生物学效应的研究进展 |
2.1 棉花γ射线辐射生物学效应的研究进展 |
2.2 棉花离子束注入生物学效应的研究进展 |
2.3 棉花α粒子注入生物学效应的研究进展 |
第二章 被子植物花粉生物学 |
1 花粉的发育与结构 |
2 花粉与花粉管中细胞骨架系统 |
3 花粉管结构与顶端生长机制 |
4 花粉辐射生物学研究 |
4.1 花粉辐射的特点 |
4.2 花粉辐射生物学研究进展 |
5 本研究目的和意义 |
第二部分 研究报告 |
第三章 棉花雄性配子体发生的检测方法 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 棉花小孢子发育的荧光标记 |
2.1.1 花粉母细胞减数分裂观察 |
2.1.2 花粉母细胞减数分裂期、雄配子形成期的花蕾大小 |
2.2 脱外壁花粉粒的制备方法及荧光染色 |
2.3 花粉管微丝的荧光标记 |
2.4 花粉管中游离Ca~(2+)的荧光标记 |
3 讨论 |
3.1 棉花花粉母细胞减数分裂过程的荧光标记方法 |
3.2 陆地棉脱外壁花粉粒的制备和花粉粒核DNA检测 |
3.3 棉花花粉管微丝的荧光染色 |
3.4 棉花花粉管中游离Ca~(2+)的荧光标记 |
4 结论 |
第四章 N~+注入陆地棉花粉粒的诱变效应研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 N~+注入对花粉粒表面结构的影响 |
2.2 N~+注入对花粉粒内部结构的影响 |
2.3 N~+注入对花粉粒萌发特性的影响 |
2.4 N~+注入对花粉管微丝的影响 |
2.5 N~+注入对花粉管游离Ca~(2+)浓度梯度的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
第五章 N~+注入陆地棉花粉对胚珠DNA及M_1代cDNA表达的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 胚珠DNA的SSR分析 |
1.3 M_1代植株叶片SSH分析 |
2 结果 |
2.1 N~+注入花粉授粉对胚珠DNA多态性的影响 |
2.2 棉花RNA的分离和SSH文库的构建 |
2.3 EST的获得与分析 |
3 讨论 |
3.1 N~+注入花粉授粉对胚珠DNA多态性的影响 |
3.2 N~+注入花粉授粉对M_1代cDNA表达的影响 |
4 结论 |
第六章 注入机参数对陆地棉花粉N~+注入效果的影响 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 抽真空对花粉活力的影响 |
2.2 N~+注入能量对花粉活力的影响 |
2.3 N~+注入总剂量对花粉活力的影响 |
2.4 N~+注入剂量率对花粉活力的影响 |
2.5 N~+注入脉冲剂量对花粉活力的影响 |
2.6 N~+注入间隔时间对花粉活力的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
第七章 ~(60)Co-γ射线对陆地棉花粉粒的诱变效应研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 ~(60)Co-γ射线处理 |
1.3 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 ~(60)Co-γ射线对花粉粒表面结构的影响 |
2.2 ~(60)Co-γ射线对花粉粒内部结构的影响 |
2.3 ~(60)Co-γ射线对花粉活力的影响 |
2.4 ~(60)Co-γ射线辐照后M_1代(胚珠)的SSR标记 |
2.5 ~(60)Co-γ线辐照对M_1代农艺性状的影响 |
2.6 ~(60)Co-γ射线辐照对M_2代农艺性状的影响 |
2.7 ~(60)Co-γ射线辐照对M_3代农艺性状的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
第八章 α粒子和~(60)Co-γ射线对陆地棉花粉的辐照生物学效应比较研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 α粒子和~(60)Co-γ射线辐照对花粉粒表面结构的影响 |
2.2 α粒子和~(60)Co-γ射线辐照对花粉粒内部结构的影响 |
2.3 α粒子和~(60)Co-γ射线对花粉粒荫发特性的影响 |
2.4 α粒子和~(60)Co-γ射线辐照对花粉管微丝的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
全文结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
2.1 N~+和α粒子和~(60)Co-γ射线对陆地棉花粉诱变机理的比较 |
2.2 花粉诱变后代变异特点及筛选方法 |
2.3 雄配子体检测方法 |
主要创新点 |
参考文献 |
附录Ⅰ 攻读博士期间申请专利和发表的学术论文 |
致谢 |
(9)光裸星虫早期发育观察及卵母细胞发育关键基因的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 星虫动物简介 |
2 星虫动物繁殖生物学研究进展 |
3 卵母细胞发育过程研究 |
4 无脊椎动物性腺或生殖细胞发育相关基因研究 |
4.1 热休克蛋白基因 |
4.2 成熟促进因子MPF |
4.3 卵黄蛋白原 |
4.4 皮质颗粒的相关蛋白 |
4.5 血凝素/变形细胞聚集因子 |
4.6 铁蛋白 |
5 转录组学在性腺发育研究中的应用 |
6 研究目的与意义 |
第二章 光裸星虫卵母细胞及胚胎幼体发育过程的观察 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 所用仪器设备 |
1.3 主要试剂 |
1.4 样品制样与观察 |
2 结果 |
2.1 卵母细胞发育观察 |
2.2 胚胎幼体发育观察 |
3 讨论 |
3.1 光裸星虫卵母细胞发育 |
3.2 光裸星虫胚胎幼体发育 |
第三章 光裸星虫卵母细胞转录组测序与分析 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
2.1 转录组数据过滤 |
2.2 Denovo组装和质量评估 |
2.3 基因注释 |
2.4 基因定量 |
2.5 转录组差异表达基因检测 |
2.6 代谢通路富集分析 |
2.7 卵母细胞发育相关基因筛选 |
3 讨论 |
3.1 转录组基础分析 |
3.2 卵母细胞周期界定 |
3.3 卵母细胞发育相关基因 |
第四章 光裸星虫定量分析实验中内参基因的筛选 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
2.1 光裸星虫全组织内参筛选 |
2.2 卵母细胞内参筛选 |
3 讨论 |
3.1 全组织内参筛选 |
3.2 卵母细胞内参筛选 |
第五章 光裸星虫卵母细胞发育相关基因的克隆及表达分析 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
2.1 光裸星虫Vg基因的克隆及表达分析 |
2.2 光裸星虫Peritrophin基因的克隆及表达分析 |
2.3 光裸星虫FoxL2 基因的克隆及表达分析 |
2.4 光裸星虫Ferritin基因的克隆及表达分析 |
2.5 光裸星虫Hsp90 基因的克隆及表达分析 |
3 讨论 |
3.1 光裸星虫Vg基因的生物信息学及表达分析 |
3.2 光裸星虫Peritrophin基因的生物信息学及表达分析 |
3.3 光裸星虫FoxL2 基因的的生物信息学及表达分析 |
3.4 光裸星虫Ferritin基因的的生物信息学及表达分析 |
3.5 光裸星虫Hsp90 基因的的生物信息学及表达分析 |
第六章 自动化小型养殖设施的设计 |
1 小水体降温系统 |
2 微型调频气泵 |
3 微粒饲料投料装置 |
4 微粒饲料混合和分配装置 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(10)风信子(Hyacinthus orientalis L.)繁殖生物学研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 文献综述 |
1 被子植物生殖生物学产生与发展 |
1.1 对植物生殖认识的萌芽 |
1.2 对植物生殖认识的发展 |
1.3 植物胚胎学向生殖生物学方向的演变 |
1.4 现代生殖生物学研究的方向 |
1.4.1 基本理论研究方面要解决的关键问题 |
1.4.2 开展胚胎学的新领域 |
2 胚培养研究进展 |
2.1 胚培养的起源与发展 |
2.2 影响胚培养的因素 |
2.2.1 植物种与品种 |
2.2.2 胚龄 |
2.2.3 培养基 |
2.2.3.1 基本培养基 |
2.2.3.2 碳源及浓度 |
2.2.3.3 培养基的pH值 |
2.2.3.4 植物生长调节剂的种类、浓度、配比及外源添加物 |
2.2.4 培养条件 |
2.2.4.1 温度 |
2.2.4.2 光照 |
2.3 胚培养在植物育种中的应用 |
2.3.1 克服远缘杂种的败育 |
2.3.2 虚弱胚培养 |
2.3.3 缩短育种周期 |
3 风信子研究进展 |
3.1 起源演化 |
3.2 种分类和主要变种 |
3.2.1 依据种源分类 |
3.2.2 依据花色和重瓣性分类 |
3.2.3 变种 |
3.2.4 同属主要种 |
3.3 育种研究 |
3.4 繁殖方法研究 |
3.4.1 种子繁殖 |
3.4.2 营养繁殖 |
3.4.2.1 分球繁殖 |
3.4.2.2 鳞片扦插 |
3.4.2.3 组织培养 |
3.5 栽培技术研究 |
3.6 病虫害及生理失调的研究 |
3.6.1 病害 |
3.6.2 虫害 |
3.6.3 生理失调 |
第二章 南京地区栽培的风信子生物学特性研究 |
1 形态特征和生态习性 |
1.1 形态特征 |
1.2 鳞茎的形成 |
1.3 生态习性 |
2 材料和方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 种植与管理 |
2.2.2 物候期的观察 |
2.2.3 花部观赏特性的调查方法 |
2.2.4 花朵性状变异的调查方法 |
2.2.5 叶片大小及籽球分生能力的调查方法 |
2.2.6 果实及种子性状调查方法 |
2.2.6.1 种子重量、含水量的测定 |
2.2.6.2 种子发芽率测定 |
2.2.6.3 种子生活力的测定 |
2.2.6.4 湿沙层积催芽 |
2.2.7 数据处理方法 |
3 结果和分析 |
3.1 不同品种风信子物候期比较 |
3.2 不同品种风信子花部观赏特性比较 |
3.3 不同品种风信子花朵性状比较 |
3.4 不同品种风信子叶片大小及分生籽球能力比较 |
3.5 果实及种子性状分析 |
3.5.1 果实性状 |
3.5.2 种子品质分析 |
3.5.2.1 种子重量和含水量 |
3.5.2.2 种子发芽率 |
3.5.2.3 种子生活力 |
3.5.2.4 湿沙层积催芽发芽率的比较 |
4 结论与讨论 |
5 图版 |
第三章 风信子花芽分化的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 石蜡制片 |
1.2.2 可溶性糖含量测定 |
1.2.3 蛋白质含量测定 |
1.2.4 过氧化物酶活性测定 |
2 结果与分析 |
2.1 风信子花芽分化时期 |
2.1.1 未分化期 |
2.1.2 花序原基分化期 |
2.1.3 花序轴伸长生长期 |
2.1.4 小花分化期 |
2.2 可溶性糖含量变化 |
2.3 蛋白质含量变化 |
2.4 过氧化物酶活性变化 |
3 结论与讨论 |
3.1 风信子鳞茎花芽分化期的形态变化 |
3.2 风信子鳞茎花芽分化期的生理变化 |
4 图版 |
第四章 风信子花粉萌发与贮藏特性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 花粉萌发最适培养基和温度筛选 |
1.2.2 花粉萌发时间比较 |
1.2.3 花粉萌发率日变化比较 |
1.2.4 新鲜花粉萌发率测定 |
1.2.5 花粉贮藏及其生活力测定 |
1.2.6 数据处理方法 |
2 结果分析 |
2.1 花粉萌发最适培养基和温度 |
2.1.1 培养基各组分和培养温度对风信子花粉萌发的影响 |
2.1.1.1 Anna Marie花粉萌发情况及分析 |
2.1.1.2 ‘Amsterdam’花粉萌发情况及分析 |
2.1.1.3 ‘Ostara’花粉萌发情况及分析 |
2.1.2 培养基和培养温度对风信子花粉萌发的影响 |
2.2 花粉最适萌发时间确定 |
2.4 花粉萌发率日变化比较 |
2.5 不同品种风信子花粉萌发率分析 |
2.6 花粉贮藏及其生活力测定 |
2.6.1 ‘Ostara’和‘God of Greek’花粉贮藏力分析 |
2.6.1.1 室温贮藏 |
2.6.1.2 低温贮藏 |
2.6.2 ‘Gipsy Princess’、‘Minos’和‘China Pink’花粉贮藏力分析 |
3 结论与讨论 |
3.1 风信子花粉萌发因培养基组分浓度及其培养温度不同而异 |
3.2 培养基、培养温度以及两者之间的互作对风信子花粉的萌发有影响 |
3.3 风信子花粉培养时间较短 |
3.4 风信子花粉萌发率随时间变化变化较大 |
3.5 品种不同风信子花粉生活力不同 |
3.6 贮藏条件与贮藏时间对花粉萌发率有影响 |
4 图版 |
第五章 不同品种风信子间自交杂交亲和性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 田间实验设计 |
1.2.1 5×5的完全双列杂交 |
1.2.2 10×10的完全双列杂交 |
1.2.3 6×6的完全双列杂交 |
1.3 研究方法 |
1.3.1 授粉时间与方法 |
1.3.2 数据统计方法 |
1.4 数据处理方法 |
2 结果与分析 |
2.1 5个品种间杂交自交亲和性分析 |
2.1.1 5个品种间杂交亲和性 |
2.1.2 5个品种自交亲和性 |
2.1.3 5个品种正反交之间杂交亲和性差异比较 |
2.2 10个品种间杂交自交亲和性分析 |
2.2.1 10个品种间杂交亲和性 |
2.2.2 10个品种自交亲和性 |
2.2.3 10个品种正反交之间杂交亲和性差异比较 |
2.3 6个品种间杂交自交亲和性分析 |
2.3.1 6个品种杂交亲和性 |
2.3.2 6个品种自交亲和性 |
2.3.3 6个品种正反交之间杂交亲和性差异比较 |
3 结论与讨论 |
3.1 不同品种风信子间杂交亲和性不同 |
3.2 不同品种风信子间自交亲和性不同 |
4 图版 |
第六章 不同品种风信子间自交、杂交幼胚离体培养研究 |
1 材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 幼胚萌发诱导培养基设计 |
1.2.2 幼胚离体培养 |
1.2.3 种子无菌萌发诱导 |
1.2.3.1 抑制种子萌发部位确定 |
1.2.3.2 种子发芽条件确定 |
1.2.4 胚苗的增殖培养 |
1.3 数据处理方法 |
2 结果与分析 |
2.1 风信子幼胚离体培养结果 |
2.2 抑制种子萌发部位 |
2.3 种子发芽条件 |
2.4 培养基对胚苗增殖的影响 |
3 结论与讨论 |
3.1 培养基影响风信子幼胚的离体成活率 |
3.2 胚乳抑制种子萌发 |
3.3 风信子种子发芽时间长温度低 |
3.4 培养基影响风信子胚苗的增值率 |
4 图版 |
第七章 风信子鳞片组织培养技术探讨 |
1 材料与方法 |
1.1 研究材料 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 无菌培养物的建立 |
1.2.2 初代培养基的选择 |
1.2.2.1 初代培养基Ⅰ |
1.2.2.2 初代培养基Ⅱ |
1.2.2.3 初代培养基Ⅲ |
1.2.3 鳞片诱导位置确定 |
1.2.4 继代培养基的选择 |
1.2.4.1 继代培养基Ⅰ |
1.2.4.2 继代培养基Ⅱ |
2 结果与分析 |
2.1 无菌组培材料的获得 |
2.2 初代培养基的选择 |
2.2.1 初代培养基Ⅰ |
2.2.2 初代培养基Ⅱ |
2.2.3 初代培养基Ⅲ |
2.3 诱导鳞片位置确定 |
2.4 继代培养基的选择 |
2.4.1 继代培养基Ⅰ |
2.4.2 继代培养基Ⅱ |
3 结论与讨论 |
3.1 不同灭菌方法对风信子鳞片灭菌效果不同 |
3.2 不同风信子品种适宜的诱导培养基不同 |
3.3 风信子鳞片位置不同诱导率不同 |
3.4 不同组分的培养基对继代培养效果不同 |
4 图版 |
第八章 小结 |
1 主要结论 |
1.1 风信子在南京地区栽培的适应性 |
1.2 风信子花芽分化的研究 |
1.3 风信子花粉萌发与贮藏特性 |
1.4 不同品种风信子间自交杂交亲和性 |
1.5 不同品种风信子间自交、杂交幼胚离体培养 |
1.6 风信子鳞片组织培养技术探讨 |
2 本研究的特色与创新点 |
3 本研究的不足之处 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文(均为第一作者) |
详细摘要 |
Abstract |
四、百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察(论文参考文献)
- [1]百合离体生殖细胞骨架的扫描电镜观察[J]. 徐是雄,叶秀麟. 植物学报, 1994(01)
- [2]鹅毛竹和异叶苦竹的生殖生物学研究[D]. 林树燕. 南京林业大学, 2009(01)
- [3]白菜三种雄性不育系与保持系花蕾转录组差异分析及三个花粉发育相关基因功能鉴定[D]. 黄鹂. 浙江大学, 2007(03)
- [4]GhDET2和GhKTN1在棉花纤维细胞发育中的功能[D]. 罗明. 西南大学, 2007(04)
- [5]月季2n花粉的秋水仙素诱导及其萌发特征的研究[D]. 张凡. 北京林业大学, 2019(04)
- [6]君子兰多倍体诱导及种间杂交亲和性研究[D]. 王冲. 沈阳农业大学, 2012(01)
- [7]白菜花粉壁发育相关的四个多糖代谢基因的表达分析与功能鉴定[D]. 林苏娥. 浙江大学, 2014(01)
- [8]N+、α粒子、60Co-γ对陆地棉花粉的诱变效应研究及诱变后代鉴定[D]. 岳洁瑜. 南京农业大学, 2010(06)
- [9]光裸星虫早期发育观察及卵母细胞发育关键基因的研究[D]. 张家炜. 广东海洋大学, 2019(02)
- [10]风信子(Hyacinthus orientalis L.)繁殖生物学研究[D]. 李玉萍. 南京林业大学, 2011(04)