一、玉米细胞质雄性不育及杂种优势利用的研究（论文文献综述）
欧阳亦聃,陈乐天[1]（2021）在《作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望》文中进行了进一步梳理作物育性调控不仅直接影响作物的产量,同时也和作物杂种优势利用密切相关.本文总结了作物雄性不育和杂种不育的遗传基础和分子调控机制的研究进展,介绍了细胞质雄性不育及三系杂交育种应用,光温敏雄性核不育系的建立及两系杂交育种应用,作物智能不育分子设计育种体系的建立及其应用以及作物杂种育性的调控机制及其对远缘杂交育种的应用.在此基础上分析了我国作物育性调控研究和分子设计杂交育种面临的瓶颈与对策,并展望了作物育性调控和杂交育种技术未来的发展趋势和战略布局.
康浩东[2]（2020）在《陆地棉同质异核雄性不育系的解剖学与细胞学观察》文中提出棉花是重要的经济作物,具有显着的杂种优势。随着现代经济社会发展对棉花需求的不断提高,棉花的研究价值也在不断增升。我国在20世纪90年代开始大规模研究杂种优势的利用,这不仅对了解植物生命内部的遗传机制具有重要价值,而且为植物杂种优势的利用奠定了基础。但迄今为止,植物杂种优势在棉花生产上仍未大规模栽培利用,其原因是前人研究的棉花细胞质雄性不育系主要为哈克尼西棉。但因其细胞质单一,恢复系少,杂种优势不强,有的杂交组合出现负效应。因此,发掘新的棉花细胞质雄性不育系种质资源仍是棉花杂种优势必须解决的主要问题。本研究以周瑞阳教授选育的6种不同细胞质来源的同质异核细胞质雄性不育系为材料,针对不同花蕾发育时期所确定的大小进行测量及细胞学观察,得出以下主要结果:1、通过对6种不同棉花细胞质雄性不育系进行观察,发现这6种同质异核雄性不育系花药的败育时期均开始于花粉母细胞时期,在四分体时期彻底败育。中16S、276S、07-113S、J-4S、NS11-10S、H06S的败育特征表现为:花粉母细胞时期,小孢子母细胞发育正常,核大质浓,四层细胞壁排列紧密,结构清晰完整;四分体时期,小孢子开始发生降解现象,细胞核溶解,呈空泡化现象,绒毡层还是紧密的同其他细胞壁连在一起,未发生变化,并未观察到四分体;单核早期,随着小孢子的降解,花粉囊内细胞核存在穿透细胞膜和细胞壁现象,且降解后呈半月形形状,后续随着小孢子的解体,腔内仅剩下部分胼胝质;单核晚期,降解的小孢子弥散于腔内,细胞核存在高度液泡化,中层也未发生退化现象;后续小孢子降解完毕,只留有少量残体;成熟花粉粒时期,绒毡层开始呈径向增长,花粉囊内无花粉粒,后续向内收缩成实心状。2、通过对这6种棉花不育系花药绒毡层进行解剖学研究,结果表明:这6个质核异源雄性不育系材料在造孢细胞时期,绒毡层细胞结构完整,排列紧密、表皮层细胞、中层及内皮层均无异常现象,结构完整清晰,排列规则,花粉囊腔里的花粉母细胞被着色较深的胼胝质包裹。后续在单核晚期,绒毡层出现膨化现象,腔内留有解体后少量残迹。药室内壁未出现条纹状木化增厚现象,且中层不能正常退化。但在成熟花粉粒时期时发现07-113S中的C3鄂长2号A出现异常,中层存在严重膨化现象,推测是中层进一步发育导致膨胀化。后续随着花粉囊腔的绒毡层细胞继续伸长、膨大,挤压腔体,最终变成周缘质团。
朱世杨[3]（2019）在《不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究》文中进行了进一步梳理我国花椰菜年栽培面积和总产量位居世界第一,但是近年来单位面积产量呈现下降趋势。花椰菜具有较强的杂种优势,利用CMS是一条重要途径。但是,花椰菜没有自身的CMS,同时面临着杂交亲本遗传背景狭窄、杂交配组盲目性大等瓶颈问题。本研究运用表型性状和SSR分子标记分析了165份花椰菜自交系的遗传多样性和亲缘关系;按照NCⅡ设计,研究了6个不同来源的花椰菜CMS对主要农艺及品质性状的细胞质效应、杂种优势及配合力等,以期为花椰菜杂种优势育种提供科学理论依据和指导育种实践。主要结果如下:1.165份自交系基于30个表型性状中10个数量性状的平均变异系数（CV）为23.0%,变幅13.7%42.6%;20个质量性状的平均Shannon-Weaver多样性指数（H’）为0.97,变幅0.211.57;UPMGA聚类可分为6大类,不同类群在花球熟期、株幅、叶色、叶面蜡粉和花球重等性状上遗传差异较大。基于43对SSR分子标记,共检测到111个等位基因（Na）,平均2.581个,多态性位点26个;有效等位基因（Ne）变幅1.0193.200个,平均1.599个;Shannon多态性信息指数（I）变幅0.0541.215,平均0.517;PIC值变幅0.0190.687,平均0.316;Nei’s遗传距离变幅0.000.67,平均0.30;NJ聚类和STRUCTURE群体结构分析均可分为4大类,不同类群在品种的来源地和花球熟期方面复杂多样。表型性状欧氏距离矩阵与SSR标记Nei’s距离矩阵间的相关系数很小（r=0.0406）。表明165份自交系具有较为丰富的表型遗传多样性,但分子水平遗传多样性较低,杂交育种中应尽可能选择不同类群亲缘关系较远、性状差异较大的优良自交系作为配组的亲本。2.利用来自油菜、甘蓝等的6个不同来源CMS的不育系及其同型保持系与5个父本杂交配制了30个成对F1杂种,研究表明,不育细胞质对花椰菜主要农艺及品质性状同时存在正、负效应,并表现出明显的组合特异性。来自油菜的CMS对生育期和叶片数总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应;来自甘蓝的CMS对花球重和维生素C含量呈显着正效应,但对叶绿素含量呈显着负效应;来自花椰菜的CMS对生育期和维生素C含量总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应。表明,6个不同来源的CMS中没有一种细胞质在所有性状上的效应都是理想的,但可以通过选择适当的杂交父本核来减轻或克服不育细胞质对相应性状的不良效应。3.利用上述6个不同来源CMS系与8个父本杂交配制了48个F1杂种,分析表明,主要农艺及品质性状的杂种优势有正有负。其中,中亲优势花球重平均12.63%,变幅-43.46%83.09%,24个组合达到显着;维生素C含量平均16.77%,变幅-48.50%153.93%,25个组合达到显着。超亲优势花球重变幅-46.01%60.60%,10个组合达到显着;维生素C含量变幅-61.56%134.24%,16个组合达到显着。表明不同CMS应用于杂种优势对产量及品质性状具有明显的组合间差异性。在产量性状上,一般配合力好的不育系是SH120A、XG108A和YDSL60A,父本是SH120、Shanghai80、R4和R132;在品质性状上,一般配合力好的不育系是TDXG100A、NB65A和XG108A,父本是SM80和SH120。综合产量及品质性状,SH120A/Shanghai80、XG108A/SH120和YDSL60A/R132是较优的组合。4.通过配合力与F1观测值间的相关性分析,发现花球重、可溶性糖含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量与不育系GCA、父本GCA、（不育系+父本）GCA效应值极显着正相关;花球横径、花球纵径和维生素C含量与不育系GCA、（不育系+父本）GCA效应值显着正相关;各性状与组合SCA效应值均极显着正相关;且花球重及维生素C含量等5个性状与不育系GCA的相关系数大于与父本GCA的。通过配合力与F1杂种优势间的相关性分析,发现花球重的中亲优势或超亲优势与不育系GCA或（不育系+父本）GCA效应值显着正相关,维生素C含量的中亲优势与父本GCA显着正相关;各性状中亲及超亲优势均与组合SCA极显着正相关。表明,花椰菜杂种F1产量及品质性状的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,尤其是母本不育系的GCA。5.分析亲本间遗传距离与中亲优势、超亲优势间的相关性发现,结合亲本的表型及SSR标记的遗传距离可以对F1的花球横径、可溶性糖含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的杂种优势进行预测,但不能对花球重、花球纵径、维生素C含量和可溶性蛋白含量的杂种优势进行预测。6.CMS对花球产量品质相关性状的细胞质效应与不育系GCA、父本GCA、（不育系+父本）GCA间相关不显着,而对维生素C含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和可溶性蛋白含量的细胞质效应与组合SCA间极显着正相关。表明CMS细胞质效应与亲本GCA之间相对独立,但与组合品质性状的SCA关系密切,印证了父本核对杂交后代的作用,也为不同来源CMS的杂种优势利用提供可能。综上,利用油菜、甘蓝等胞质不育材料核置换育成的不同花椰菜CMS对多个农艺及品质性状表现出负效应,但可以通过杂交父本核来改善细胞质的不良效应。且不同CMS配组F1的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,优势组合中至少要包含一个较高的GCA或SCA,尤其是母本不育系的GCA。
李艳伟[4]（2018）在《大豆质核互作雄性不育系与其保持系的全基因组DNA甲基化比较分析及差异甲基化基因的功能研究》文中进行了进一步梳理质核互作雄性不育（Cytoplasmic-nuclear male sterility,CMS）是高等植物界一种普遍现象,在作物杂种优势利用中具有重要作用。尽管国内外研究者已从遗传学、细胞学、转录组学和蛋白质组学等方面对大豆质核互作雄性不育开展了广泛研究,但是其相关的表观遗传机理却知之甚少。DNA甲基化作为主要的表观修饰方式对基因表达的调控机制越来越受到关注,成为研究植物雄性不育机理的一种重要方法。因此,本研究开展大豆质核互作雄性不育系与其保持系的全基因组DNA甲基化比较分析及差异甲基化基因的功能研究。获得主要结果如下:1.以本课题组选育的大豆质核互作雄性不育系和保持系为材料,采用甲基化敏感扩增多态性技术对不同发育时期的花芽组织进行DNA甲基化水平分析。结果表明,从花粉母细胞期到二胞花粉期,保持系花芽中DNA甲基化水平表现为逐渐升高,而不育系花芽中DNA甲基化水平表现为先上升后下降,在单核小孢子期-二胞花粉早期达到最高峰,本实验室前期的细胞学研究结果发现不育系小孢子开始败育的时期也在单核小孢子期,因此,推测DNA甲基化水平的变化可能与大豆质核互作雄性不育有关。2.利用全基因组DNA甲基化测序技术对大豆质核互作雄性不育系NJCMS5A与其保持系NJCMS5B进行全基因组DNA甲基化水平比较分析。共鉴定到3,527个差异甲基化区域（DMRs）和485个差异甲基化基因（DMGs）,其中包括353个高可信度的基因、56个编码未知蛋白的基因和76个无功能注释的新基因。与保持系NJCMS5B相比,不育系NJCMS5A中有281个DMGs表现为下调、88个DMGs表现为上调和1 16个DMGs表达不稳定。通过GO注释和KEGG代谢途径分析,结合相关文献报道,筛选到11个参与花粉和花发育的关键DMGs可能与大豆质核互作雄性不育相关。此外,对25个DMRs进行重亚硫酸盐处理验证,结果21个DMRs的甲基化模式与全基因组甲基化测序（WGBS）结果一致,说明WGBS结果较好;对9个DMGs进行qRT-RCR分析,结果显示其中8个DMGs的表达量与其甲基化水平呈负向调控关系。3.为进一步揭示DNA甲基化与大豆质核互作雄性不育的关系,选择3个关键的差异甲基化基因（DMGs）进行克隆和功能研究。从不育系NJCMS5A中克隆了 3个关键DMGs,分别命名为GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2。qRT-PCR分析显示它们在不育系NJCMS5A花芽中上调表达,与其弱甲基化修饰作用呈负向调控关系。亚细胞定位结果显示GmGAUT1可能定位于高尔基体及其膜结构上,GmFBH4定位于细胞核中,而GmACS2定位于细胞质中。通过拟南芥遗传转化进行基因功能研究,发现GmGAUT1过表达拟南芥出现开花提早、株高降低、分枝数增加、角果变短、角果种子数目减少、花粉半不育等现象,GmFBH4过表达拟南芥出现开花延迟、角果数量减少、角果种子数目减少等现象,GmACS2过表达拟南芥出现开花延迟、花朵变小、角果数量减少、角果形成提早、乙烯含量升高等现象。综合以上结果,推测GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2可能参与了大豆质核互作雄性不育的育性调控。
聂智星[5]（2017）在《大豆新雄性不育细胞质的发掘，核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析》文中研究表明大豆是重要的蛋白和油料作物,杂种优势利用是大豆提高产量的重要途径。质核互作雄性不育（Cytoplasmic male sterility,CMS）系和细胞核不育（Genic male sterility,GMS）系是杂种优势利用中的两类重要材料。水稻野败型细胞质的成功利用经验表明,优异的不育细胞质可能是农作物杂种优势利用的突破口。目前主要的大豆质核互作雄性不育细胞质供体亲本只有4个。因此,筛选新的大豆不育细胞质源并选育成不育系显得尤为重要。细胞核不育系在油菜、水稻等作物中的成功应用及前人对大豆细胞核不育系的制种研究表明,大豆细胞核不育系在杂种优势利用中具有潜在的应用价值。本课题组在2001年发现了一个育性稳定的细胞核不育突变体,且异交结实性好,因此对该细胞核不育材料进行研究可为其后续利用奠定基础。杂种优势利用一方面需要雄性不育系作为材料基础,另一方面需要选配强优势杂交组合。黄淮地区东南片是我国大豆生产的一个重要地区。筛选该地区的大豆产量强优势杂交组合并进行杂种优势遗传基础解析十分必要。本研究选择主要来源于黄淮地区东南片的优良大豆推广品种作为亲本,通过North Carolina Ⅱ试验设计（NCⅡ）,筛选大豆产量优异的杂交组合,同时利用高通量分子标记对大豆产量杂种优势的遗传基础进行全基因组解析,并为优良杂交组合的改良提出方案。主要研究内容如下:1大豆新雄性不育细胞质的发掘及新质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育为筛选新的大豆质核互作雄性不育细胞质源,利用覆盖6个生态区的43份野生材料和44份地方品种,配制杂交组合。共得到143个杂交组合Fi,2012年获得其中45个组合的BC1F1回交种,发现[（N23239×N04631）F1×N04631]和[（N23661× N23658）F1×N23658]两个组合呈现部分不育特性,花粉萌发率（Pollengerminationrate,PGR）分别为10.05%和24.00-55.03%。对后一个组合连续回交至BC4F1代后得到了败育率为100%的植株,即新的大豆质核互作雄性不育系NJCMS4A。不育系NJCMS4A的细胞质来源于广东大埔地方品种N23661,同已有不育细胞质的来源均不相同。通过线粒体SSR（Simple sequence repeats,SSR）和ORF（Open reading frame,ORF）标记分析N23661和另外3个不育细胞质N8855、N21566、中豆19的线粒体发现:N23661的线粒体同N21566、中豆19存在差异;利用线粒体基因组比较的方法发现,N23661的线粒体基因组同N21566、N8855存在差异;利用前人已发表的线粒体标记SCAR821发现N23661的线粒体同另一不育细胞质汝南天鹅蛋存在差异。综上述,NJCMS4A的细胞质应为一新的不育细胞质,但本研究不能确定不同细胞质中的不育基因是否存在差异。2大豆隐性细胞核雄性不育突变体NJS-13H不育基因msNJ的定位及候选基因分析NJS-13H为一自然突变不育材料,其不育性受到一对隐性核基因的控制。采用BSA 法（Bulkedsegregateanalysis,BSA）将NJS-13H 的隐性不育基因位点msNJ初定位于第10号染色体的Satt550和Satt094两个标记之间。利用NJS-13H×NN1138-2F2、NJS-13H×N2899 F2 和 NJS-13H 高世代分离群体（Segregating population of advanced generations,SPAG）,3个群体的1075株隐性单株对不育基因msNJ进一步定位,最终将不育基因定位于3个群体定位区段的共有区域,10号染色体SSR标记BARCSOYSSR10794 和 BARCSOYSSR10819 之间,物理位置为 Gm10:29078678..30401139,共 1322461 bp。对该定位区段分析发现,共有27个候选基因,其中4个候选基因可能同雄性不育相关。对4个基因的cDNA序列分析发现,在雄性不育植株中Glyma.10G117000的编码区存在一个碱基突变,该突变导致了氨基酸的变化。结合qRT-PCR分析表明,Glyma.10G117000可能是NJS-13H的不育候选基因。3黄淮地区东南片大豆产量杂种优势的QTL遗传解析与改良黄淮地区东南片是我国大豆生产的一个重要地区。本研究挑选31份主要来源于黄淮地区东南片的优良高产大豆推广品种和3份美国大豆品种,2010-2013年按NCⅡ试验设计配制5X 10（2组）和5×5（1组）3组杂交组合。其中淮安试验点2010-2013年进行2组NCⅡ试验,临沂试验点2010-2011年进行1组NCⅡ试验,连续两年鉴定亲本及杂种F1产量、蛋白和油脂表现。分析大豆的杂种优势、筛选优异的杂交组合、定位与杂种产量显着相关的QTL（Quantitative trait loci,QTL）并对杂种改良提出策略。（1）黄淮地区东南片大豆产量的杂种优势分析杂交组合的产量、蛋白、油脂的杂种优势发现,大豆产量的杂种优势明显,而蛋白和油脂几乎没有杂种优势。在3组NCⅡ杂交组合中产量的超亲优势平均数分别为10.12%、5.01%、16.42%,产量最高的杂交组合分别为淮豆9号X南农88-31（3077.12kg/hm2）、徐豆 13 ×Bedford（4386.57kg/hm2）、冀豆 12X 临豆 9 号（3900.56 kg/hm2）。其超亲优势率分别为33.57%、30.84%、95.77%。在3组NCⅡ试验中,分别优选出7个、5个和7个高产高优势组合。（2）大豆Fi杂种产量相关QTL及等位变异效应解析利用软件PLSRCGA 1.0分别对3组NCⅡ试验杂交组合的产量数据进行分析,共检测到47个与大豆产量显着相关的QTL。其中QTL qHybyld-15-4在3组NCⅡ试验中均被检测到,qHybyld-2-3、qHybyld-2-8、qHybyld-3-1、qHHybyld-5-3、qHybyld-9-3、qHHybyld-15-2和qHybyld-15-5等7个QTL在两组NCⅡ试验中被检测到。全部47个QTL共对应41个候选基因。在3组NCⅡ试验中,对QTL-等位变异间的加性和显性效应进行估计。QTL-等位变异qHlybyld-2-2-A1、qHyb yld-3-5-A2/qHyb yld-15-5-A3、qHybyld-2-7-A1 的加性效应值分别在各自NCⅡ试验中表现最大。南农88-31、豫豆22、Forrest、冀豆17、Bedford、徐豆13、晋豆34、周豆11和冀豆12为优异的加性QTL-等位变异载体亲本。QTL-等位变异 qHyb yld-2-4-A1/A6、qHyb yld-15-1-A 1/A2 和 qHyb yld-16-1-A3/A4 的显性效应值分别在各自NCⅡ试验中表现最大。（3）优异杂交组合杂种产量相关QTL-等位变异的遗传解析分别选取3组NCⅡ试验中产量排名前5位的杂交组合,对其所含有的杂种产量相关QTL-等位变异进行统计。结果发现,超显性QTL-等位变异是大豆高产高优势杂交组合的主要遗传构成,超显性效应是大豆产量杂种优势形成的基础。（4）杂交组合亲本的改良根据大豆杂种产量相关QTL各等位变异的效应值,对本研究中大豆杂交组合的亲本提出改良策略。将当前杂交组合亲本中效应值低的QTL-等位变异改良成效应值高的等位变异,即可完成亲本的改良。由于每一个QTL均含有多个等位变异,故每一个杂交组合的亲本可能有多种改良方案。我们仅对每个QTL的等位变异改良成效应值最高等位变异的情况进行分析,并以每组NCⅡ试验中产量最高的杂交组合为例进行说明。（5）基于大豆杂种产量QTL基因型值的配合力分析本研究利用杂交组合中检测到的杂种产量相关QTL的基因型值,计算得到基于基因型的配合力。将得到的基因型配合力与杂交组合的杂种优势表现及表型配合力进行相关分析发现,基因型配合力同表型配合力显着相关,能够较好的预测大豆杂种优势。
丁先龙[6]（2017）在《大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系、恢复系的差异miRNA鉴定及功能研究》文中提出植物质核互作雄性不育（Cytoplasmic-nuclear male sterility,CMS）主要是由细胞质基因和细胞核基因相互作用而导致花粉败育的一种现象。CMS为一种简单而有效的授粉控制系统,在作物杂种优势利用中具有重要作用。尽管国内外研究者已从遗传学、细胞学、转录组学和蛋白质组学等方面对大豆CMS开展了广泛的研究,但是与其他作物相比,大豆CMS的分子遗传机理仍然存在很多未知。MicroRNA（miRNA）是植物体内重要的转录后调控因子,可以通过降解靶基因转录本或干扰转录本翻译等机制在植物生长发育过程中起关键作用。本文开展了大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系、恢复系的差异miRNA鉴定及功能研究,探索miRNA及其靶基因在大豆质核互作雄性不育育性调控中的潜在功能。获得主要结果如下:1.利用小RNA测序,对大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B、恢复系NJCMS1C的花芽miRNA进行鉴定,共鉴定到571个已知miRNAs、107个已知miRNA前体另一条臂上的miRNA-5p或miRNA-3p、24个已知miRNA家族的新成员和207个novel-miRNAs。差异表达分析发现不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B间有102个差异miRNAs、不育系NJCMS1A与恢复系NJCMS1C间有140个差异miRNAs。采用降解组分析共发现250个miRNAs的241个靶基因,包括SPL转录因子家族蛋白、GAMYB蛋白、HD-ZIP蛋白、AP2转录因子和PPR蛋白等。通过GO（Gene ontology）注释和相关文献报道,发现包括gma-miR156、gma-miR2119等在内的20个miRNA家族可能参与大豆质核互作雄性不育的育性调控。2.鉴于miR156及SPL家族为植物生长发育的调控中枢,因此开展了大豆miR156及SPL家族的生物信息学分析和功能研究。小RNA测序鉴定得到25个大豆miR156家族成员、2个大豆miR156家族新成员,降解组分析结果显示miR156的靶基因主要为SPL家族成员。gma-miR156b及其靶基因GmSPL9和GmSPL13A的转基因拟南芥功能研究发现,与野生型拟南芥相比,转gma-MIR156b拟南芥的开花时间延迟、叶片数和分枝数增加、株高降低、角果长度变短和角果种子数目减少,转GmSPL9基因拟南芥的株高增加和角果长度变长,转GmSPL13A基因拟南芥的叶片数减少、叶型发生变化、株高增加和角果提早成熟,以上结果表明miR156和SPL基因在植物生长发育中可能具有重要作用。3.小RNA测序分析显示gma-miR2119在不育系NJCMS1A花芽中上调表达,降解组分析表明乙醇脱氢酶1（ADH1）为gma-miR2119的唯一靶基因,qRT-PCR分析显示GmADH1在NJCMS1A花芽中下调表达,意味着gma-miR2119与GmADH1之间可能存在负向调控的关系。进一步转基因拟南芥功能研究发现gma-MIR2119过表达拟南芥出现了花粉不育、角果长度变短、角果宽度变窄、角果种子数目减少等雄性不育表型。在35S::gma-MIR2119转基因拟南芥中gma-miR2119上调表达而AtADH1下调表达,同时检测到乙醇脱氢酶活性下降,推测35S::gma-MIR2119转基因拟南芥中花粉不育可能与AtADH1下调表达和乙醇脱氢酶活性下降有关。根据以上结果推测gma-miR2119和GmADH1可能参与了大豆质核互作雄性不育的育性调控。
代金英[7]（2017）在《大豆产量杂种优势的QTL-等位变异构成和质核互作雄性不育系异交结实性的主要影响因子》文中认为杂种优势利用是大幅度提高作物产量和改良品质的有效的措施之一,已广泛用于禾本科,茄科,十字花科等作物。大豆杂种优势利用研究与应用上取得了一定进展,利用“三系”配套育成一批杂交大豆品种,但是由于大豆杂种种子生产效率低,不能产业化,所以未能推广应用。黄淮地区是我国主要大豆种植地区,需要进一步筛选该地区的强优势组合和解析大豆产量杂种优势的遗传基础。筛选出强优势组合用于杂交大豆产业化,最终要通过转育等技术实现杂交种子大规模生产。目前还没有经济有效的杂交种子大规模生产方法,所以需要对大豆质核互作雄性不育系异交结实影响因子进行探讨。本研究内容之一,分别选取鲁西南和豫东南地区各两组核心推广品种（共计42个优良亲本品系）,2009-2013年在山东济宁和河南周口按NCⅡ设计一共配制了150个杂交组合。首先,对杂交组合的优势进行分析,筛选出优异组合。其次,解析大豆产量杂种优势的遗传基础。最后,对优异组合进行改良。本研究内容之二,选取5个大豆质核互作雄性不育系（Cytoplasm-nuclear male-sterile lines,CMS）与其相应的保持系和3个恢复系,2011-2014年在江苏南京和山西太原,研究开放环境下的大豆不育系繁殖和杂交种子生产的影响因子。具体结果如下:1.大豆产量优势表现及高产优势组合的筛选鲁西南和豫东南地区大豆产量杂种优势普遍存在,蛋白质含量和脂肪含量优势不明显。四组NCⅡ试验的杂交组合产量平均中亲优势率为30.03%,有106个组合达显着或极显着水平,占71%;平均超亲优势率为27.71%,有77个组合达显着或极显着水平,占66%;平均超标优势率为31.14%,有102个组合达显着或极显着水平,占51%。优选出20个优异杂交组合,即中黄13×晋豆23、豫豆22×高丰1号、豫豆22×晋豆23、山宁16×菏豆18、豫豆22×晋大53、菏豆19×冀豆17、菏豆19×徐0801、菏豆19× Williams82、山宁14×冀豆17、菏豆19×潍豆267、周豆13×MN413、周豆11×周豆16号、周豆13 ×周豆17、周豆13 ×郑9805、豫豆22×周豆16、徐0705×汾豆79、徐0705× Willimas82、冀豆17×周豆19、皖豆28×汾豆79和中黄37×Willimas82。这些高产高优势组合的平均超亲优势率为54.74%;超亲优势率为49.15%。2.大豆F1杂种产量的QTL定位通过RAD-seq（基于限制性位点相关DNA的测序）等方法获得SNPLDB（SNP Linkage disequilibrium block）,利用 PLSRCGA（Partial least square regression combined with genetic algorithm）分析方法对鲁西南和豫东南地区的四组NCⅡ试验供试标记位点进行分析,一共检测到57个与F1杂种产量显着相关的QTL。这些QTL分布于15个连锁群上。其中N和D2连锁群上的QTL最多,分别有7个。其次F（6）、J（5）、C1（5）、B2（4）、C2（3）、M（3）、E（3）、Dla（3）、D1b（3）、K（3）,其他是1～2个。第一组NCⅡ试验中检测到13个与F1杂种产量显着相关的QTL,位于10个连锁群上。这13个标记位点的总贡献率为74.08%。第二组NCⅡ试验中检测到22个与F1杂种产量显着相关的QTL,位于11个连锁群上。这22个标记位点的总贡献率为80.31%。第三组NCⅡ试验中检测到25个与F1杂种产量显着相关的QTL,位于13个连锁群上。这25个标记位点的总贡献率为76.14%。第四组NCⅡ试验中检测到15个与F1杂种产量显着相关的QTL,位于9个连锁群上。这15个标记位点的总贡献率为79.13%。四组NCⅡ试验同时检测的与F1杂种产量显着相关的QTL仅有1个（qHy-07-02）;三组NCⅡ试验同时检测的与F1杂种产量显着相关的QTL有3个（qHy-03-03、qHy-14-03和qHy-15-03）;两组NCⅡ试验同时检测的与F1杂种产量显着相关的QTL有9个（qHy-02-01、qHy-03-02、qHy-03-03、qHy-06-01、qHy-07-01、qHy-13-01、qHy-14-02、qHy-1 4-04 和qHy-16-02）。3.大豆F1杂种产量的QTL-等位变异效应分析在四组NCⅡ试验中,对QTL-等位变异间的加性和显性效应进行估计。四组NCⅡ试验加性效应较大的等位变异分别有qHy-14-03-A2、qHy-01-03-A1、qHy-06-01-A5和qHy-16-05-A7。携带优异等位变异的亲本有中黄13、晋大53、晋豆23、菏豆19、冀豆17、山宁16、周豆13和阜97211-76等等。四组NCⅡ试验组合显性效应较大的等位异分别有qHy-13-06-A1/A2、qHy-17-05-A1/A2、qHy-09-03-A1/A2 和qHy-07-01-A2/A3。4.大豆F1杂种产量的遗传基础利用PLSRCGA分析方法对鲁西南和豫东南地区的四组NCⅡ试验供试标记位点进行分析,并分别对不同标记位点等位变异的显性度进行了估计,推测出大豆杂种产量的QTL-等位变异可能同时包括加性效应、部分显性效应、显性效应和超显性效应。优异杂交组合等位变异中,杂合位点数高于纯合位点数;杂合位点中均为增效数;超显性效应频率78.93%。F1遗传效应构成中,杂合位点的超显性效应是大豆杂种产量的主要组成部分,加性效应也是其组成部分。超显性效应是大豆产量杂种优势的遗传基础。5.大豆产量的亲本配合力分析鲁西南和豫东南地区的四组NCⅡ试验的表型配合力分析,筛选出一批有潜力的亲本:豫豆22、中黄13、晋豆23、周豆13、徐0705、汾豆79、周豆19、Willimas82等等;筛选出一批高特殊配合力的组合:中黄13 ×晋豆23、山宁14×冀豆17、周豆13×MN413、和徐 0705×Willimas82 等等。四组NCⅡ试验基于产量表型的配合力分析结果均显示特殊配合力与中亲优势、超亲优势、超标优势在产量呈极显着相关（P<0.01）。可用表型配合力预测杂种优势。表型配合力和基因型配合力分别进行了相关性分析,呈极显着相关（P<0.01）。基因型配合力可以像表型配合力一样用来预测杂种优势。6.影响大豆质核互作雄性不育系异交产量的自然昆虫群体大豆雄性不育系异交结实传粉媒介观察发现,田间访大豆花的自然昆虫群体包括六个目,11个科。大豆田间主要有8种蜂利于大豆异花传粉,且均为膜翅目,包括蜜蜂科的中华蜜蜂、意大利蜜蜂和熊蜂,切叶蜂科的北方切叶蜂、细切叶蜂和黄鳞切叶蜂,以及遂蜂科的玉米毛带蜂和拟绒毛淡脉隧蜂。其中访花昆虫出现频率最高的是中华蜜蜂,其次是意大利蜜蜂和北方切叶蜂,并且它们在一天中的12:00～13:00数量最多。7.影响大豆质核互作雄性不育系异交结实性的生物学因子大豆质核互作雄性不育系异交结实性影响因子研究结果显示:有效的外源花粉是影响大豆雄性不育系异交结实的关键因子之一。保持系和恢复系在无露水环境下,花粉能够释放良好,可以为不育系异交提供更多有效的外源性花粉。昆虫媒介是影响大豆雄性不育系异交结实的另一关键因子。开放环境下这些蜂类活动能够提高CMS系的结荚率和结实率,与不放蜂网室相比,开放环境中CMS的结荚率提高了 45.2%,可以达到网室放蜂的效果。雄性不育系的异交能力是影响大豆雄性不育系异交结实的最关键因子。在放蜂网室和开放环境下,雄性不育系的异交率差异较大,从不到10.0%到99.0%以上。在开放条件下,利用自然昆虫群体做传粉媒介,高蜜量不育系异交率高达 1 00.0%。
杨慧丽[8]（2017）在《玉米C型胞质雄性不育候选基因功能的初步分析》文中提出玉米是杂种优势利用中最为普遍的一类作物,而利用雄性不育系是玉米杂种优势利用中简化制种程序、降低制种成本的一种重要手段。但由于玉米C型胞质雄性不育产生的分子机理极其复杂,其不育机制至今尚未明确。本研究对玉米C型胞质雄性不育的候选基因进行了初步的功能分析,主要结论有以下几个方面:1.玉米C型胞质不育系中的atp9、atp6-C及cox2-C均是重组基因,其中atp9基因是非编码区发生重组。不育系中atp6-C基因5’端的39bp与atp9基因5’端的39 bp具有同源性,只在第15个碱基处存在SNP;atp6-C基因中部是由442bp未知来源区域组成;atp6-C基因3′端的764 bp与保持系atp6基因3’端的764bp具有高度同源性,只存在2个SNP。cox2-C基因由三部分组成,第一部分与保持系atp6基因5’端的440bp相同;第二部分是保持系atp6基因与cox2基因上游同源序列的111bp加上cox2基因7bp的特异序列,共118bp;第三部分与cox2基因1577bp具有高度同源性,内含子部分存在2个碱基的差异。atp6-C与cox2-C这两个基因的mRNA均存在C-U的RNA编辑现象,且两者均存在跨膜结构域。2.基因环化PCR结果表明,不育系二分体花药中atp9基因只有一条转录本,而atp6-C和cox2-C均至少存在4种转录本。此外,我们通过Northern blot实验也证实这一结果,并且发现F1中不育基因的转录受细胞核恢复基因的影响。Real-time qPCR结果表明atp6-C与cox2-C均为组成型表达,且在不育系花药二分体、单核和根中的表达量均明显高于F1。3.将构建好的瞬时表达载体通过PEG介导的方法转化玉米原生质体,并用线粒体染料MitoTracker?Red CMXRos对原生质体染色,在激光共聚焦显微镜下进行观察,发现绿色荧光和红色荧光重叠,表明了atp6-C与cox2-C均定位在线粒体上。4.构建含有GFP标签的植物表达载体并转化拟南芥,观察阳性植株未发现完全败育的情况。将相同载体转化烟草后观察空载体及mts可以正常表达,而连有atp6-C与cox2-C的表达载体GFP的荧光信号很弱,说明了GFP可能影响了目的基因的表达,也可能导致花粉败育的原因是短的转录本或其他线粒体基因。
马指挥[9]（2016）在《玉米光温敏雄性不育基因的精细定位与花丝活力杂种优势的蛋白组学分析》文中研究表明在全世界范围内,无论在种植面积、分布区域还是年产量,无论在功能和应用研究还是在发展前景方面,玉米（Zea mays L.）都是一种非常重要的作物。同时玉米也是我国第一大粮食作物,在确保国家粮食安全方面拥有不可替代的地位。杂种优势利用是玉米产量不断提高的重要保证,而不育化制种是杂种优势利用的一条有效途径,因而发现并鉴定新型不育系,解析其遗传机理不仅可以为玉米种子生产提供不育系,为杂种优势利用提供遗传和基因资源,还能为杂种优势遗传机理的阐明奠定基础。本研究中,通过对一个新发现的玉米光温敏雄性不育基因的精细定位和候选基因预测,从基因水平为玉米杂种优势开拓新的利用途径提供了理论基础,另一方面,通过蛋白组学的方法对玉米花丝活力及其杂种优势的机理进行分析,从蛋白水平为玉米杂种优势机理的阐述提供理论支撑。主要研究结果如下:1.不育化制种技术的应用可以降低成本,提高制种效益,保证种子纯度。光温敏雄性不育材料的发现与研究可以为玉米不育化制种提供新的途径,拓宽遗传背景,避免质核互作雄性不育利用时小斑病的专化性侵染,在玉米种子生产上具有较大的潜在利用前景。本研究以课题组发现的光温敏雄性不育材料春杂为基础材料,与正常自交系B73、87-1分别构建F1、BC1分离群体。经过多年多点的遗传分析,发现其不育性受一对隐性基因控制,将其命名为p/tms1。利用覆盖玉米全基因的722对SSR引物结合BSA方法,在春杂与87-1和B73的分离群体中分别将目标基因定位在6.03区的umc1595和umc1887之间与umc1083和umc1857之间。根据初步定位结果,利用包含30000单株的春杂×（春杂×87-1）BC1分离群体筛选交换单株,在开发的358对分子标记中有9对与目的基因紧密连锁,最终将目的基因定位于标记6.03y6-59和6.03y5-19之间,物理距离为51kb。经过基因预测及功能分析,初步确定编码RNA聚合酶III亚基Rpc34为目标性状的候选基因。DNA序列后发现,春杂和B73相比仅在5’UTR区存在一个碱基缺失,且该缺失在春杂和87-1之间不存在;春杂和87-1相比存在12个SNP位点,编码区2个同义突变,终止子发生1个同义突变,5’UTR区存在3个SNP,3’UTR区包含6个SNP和一个插入突变。2.花丝活力是影响玉米结实率的直接因素,关系到产量的高低,而且具有明显的杂种优势,本研究以自交系浚928、lx9801、综3及其组配的杂交种浚928×综3和lx9801×综3不同时间段的花丝为研究对象,利用蛋白组学的方法对玉米花丝活力及其杂种优势的遗传机理进行了分析。通过调查不同时间点授粉后的果穗结实率发现,自交系综3的结实率从吐丝后4天到12天没有变化,而浚928和lx9801及其两个杂交种的结实率随吐丝后天数增加而下降。但是杂交种与亲本相比,结实率随天数增加下降速度较慢,表现出典型的中亲优势。3个自交系不同时间段花丝的蛋白质组学分析发现,有66个差异积累的蛋白点,其中3-氧-糖基转移酶（gi︱413944345）、甲硫氨酸合成酶（gi︱414869037）和脂肪水解酶（gi︱195635735）,与花丝活力相关。对其功能分类和代谢途径分析后发现,甲硫氨酸再利用代谢、蛋白质合成、ATP供应等途径可以延长花丝活力;脂肪酸代谢和花青素的合成是花丝活力降低的标志;而角质和软木脂类的代谢则可通过延缓细胞衰老的方式增加花丝活力的持续时间。对两个杂交组合的蛋白质组学分析后,发现有233个差异积累的蛋白点,杂交种浚928×综3中发现胞浆抗坏血酸过氧化物酶（gi︱195643366）、6-磷酸葡萄糖脱氢酶同工酶B（gi︱413942605）和氧-甲基转移酶ZRP4（gi︱413920184）与花丝活力杂种优势相关;在lx9801×综3中发现谷胱甘肽S-转移酶4（gi︱414878829）和花青素（gi︱414881303）与花丝活力杂种优势相关;在两个杂交种的3个时期均发现3-氧-糖基转移酶（gi︱413944345）与花丝活力杂种优势相关。统计分析发现,在杂交种与双亲间差异大于2倍的差异蛋白共215个,其中非加性效应占43%（93个）,加性效应占57%（122个）。蛋白功能分析发现,杂种优势相关蛋白主要涉及花青素的生物合成、甲硫氨酸的代谢和木栓质的生物合成等。
王彬[10]（2015）在《玉米C型胞质不育的机理与穗发育相关miRNA的研究》文中指出玉米是杂种优势利用最为普遍的一类作物,利用雄性不育系是玉米杂种优势利用中简化制种程序、降低制种成本的一种重要手段。但由于玉米C型胞质雄性不育产生的分子机理极其复杂,其不育机制至今尚未明确。miRNA是小分子非编码RNA,参与调节基因的表达,在调控生长发育和逆境胁迫响应等方面发挥作用。穗发育是影响玉米产量的重要阶段,筛选其相关miRNA及其靶基因并进行功能分析,有助于在整体水平上穗发育的分子调控机制。本研究对玉米C型胞质雄性不育的机理与穗行数发育的miRNA调控机制进行了研究,主要结论有以下几个方面:1.以细胞质雄性不育系Cms-ES 87-1（rf4rf4rf5rf5）和保持系87-1（rf4rf4rf5rf5）以及相应的恢复系Cms-ES 87-1（Rf4Rf4rf5rf5）为材料,克隆了10个在不育系和保持系的胞质线粒体DNA存在差异的ORFs;对10个差异ORFs与pET28a构建原核表达载体并转化大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）,将含有pET28a及pET28a-orf的阳性克隆菌液分别通过0.4 mM的IPTG诱导,获得了4个具有明显的毒害作用的pET28a-orf菌株。对影响生长的4个orf分别构建pCAMBIA1300-35S-orf-GFP,利用农杆菌介导的方法对拟南芥进行了转化,发现orf 415的转基因阳性植株表现败育,通过拟南芥原生质体瞬时表达发现ORF415和GFP融合蛋白定位在细胞膜及细胞质上。跨膜结构预测发现ORF415可能编码一个包含4个跨膜区域的膜蛋白。利用Western杂交发现候选基因的多克隆抗体分别在不育系及恢复系材料的减数分裂前期、四分体时期及单核期蛋白样品中检测到一条大小介于40 kDa和55 kDa之间的特异杂交条带,而在保持系花药减数分裂过程中却无此杂交条带出现,从而证明ORF415可能是玉米C型胞质雄性不育的线粒体候选基因。2.借助于Illumina/Solexa技术对不育系Cms-ES 87-1（rf4rf4rf5rf5）和恢复系Cms-ES87-1（Rf4Rf4rf5rf5）进行了转录组测序,分别获得27,618,604（A4,不育系）和25,828,640（R4,恢复系）次读数;发掘出新基因1,096个,使用BLAST软件将发掘的新基因与NR、Swiss-Prot、GO、COG和KEGG数据库进行序列比对,有1,006个新基因获得注释信息;使用EBSeq对基因在不同样品中的表达量进行差异表达分析,并对其进行功能注释和富集分析,共获得了2369个差异表达基因（DEGs）。其中,1550个DEGs表达量A4高于R4,819个DEGs表达量R4高于A4,在差异表达基因中,仅在R4中表达的有172个,仅在A4中表达的有203个;GO分析中生物学过程、构成细胞的组分和分子功能分别有1793个、1871个和1668个。其中,在生物学过程中涉及细胞过程的DEG数量最多。在分子功能中参与了结合活性和催化活性的DGEs较多。差异基因参与到细胞和结合活性、催化活性占据多数;在注释的2,352差异基因中,有826个差异基因具有COG分类,并分为25类。归类到一般性预测功能、转录功能、信号转导差异基因较多,而核酸结构类、细胞运动性和细胞外基质结构类没有差异基因。差异表达基因的通路富集分析发现苯丙氨酸代谢途径富集显着性最可靠。苯丙氨酸代谢途径关键酶之一的查尔酮合成酶,调控植物育性等生理生化过程,可能在雄性不育的恢复机制中发挥着重要作用。3.利用新一代测序技术对穗行数存在显着的差异的玉米自交系综3和一个单片段代换系SSSL-10进行了测序。在两个系中,确定了28个miRNA属于11个保守的miRNA家族,它们的表达差异在2倍以上。而且在这些miRNA中属于4个miRNA家族中的14个成员是上调表达,7个miRNA家族中的14个在SSSL-10中是下调表达,并利用全基因组的降解组测序确定了miRNA的靶基因。此外预测了8个家族的29个新miRNA,其中只有一个的表达差异在2倍以上。结合前人研究结果,根据筛选出的表达差异在2倍以上miRNA及其靶基因的工作,构建了玉米穗行数形成过程的miRNA调控网络。
二、玉米细胞质雄性不育及杂种优势利用的研究（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、玉米细胞质雄性不育及杂种优势利用的研究（论文提纲范文）
（1）作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望（论文提纲范文）
| 1 作物育性调控的国内外研究现状 |
| 1.1 细胞质雄性不育及三系杂交育种应用 |
| 1.2 光温敏雄性核不育及两系杂交育种应用 |
| 1.3 作物智能核不育及新型不育系的创制 |
| 1.4 作物杂种不育及远缘杂种优势利用 |
| 2 作物育性调控研究和分子设计杂交育种的未来发展趋势 |
| 2.1 作物育性调控的基础研究:从基因功能走向网络调控,从个体发育转向环境响应 |
| 2.2 分子设计杂交育种和相关产业应用:利用更广泛的种质资源、基于不同作物的交互性、开创新的技术体系 |
| 3 我国作物育性调控研究和分子设计杂交育种面临的瓶颈与对策 |
| 3.1 战胜作物育性受多基因调控和环境制约的挑战 |
| 3.2 解决规模化和精准化进行种质资源的鉴定与利用的难题 |
| 3.3 突破现有分子育种技术瓶颈,引领前沿技术体系变革 |
| 4 我国杂交育种技术面向2035年的战略布局 |
| 4.1 作物雄性不育和育性恢复的调控机制 |
| 4.2 作物育性转化及其与光温互作和环境响应的理论基础 |
| 4.3 作物远缘杂种不育的分子调控网络和远缘杂种优势利用 |
| 4.4 杂交育种技术的创新和农业生产方式的变革 |
（2）陆地棉同质异核雄性不育系的解剖学与细胞学观察（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 棉花杂种优势利用研究进展 |
| 1.1.1 植物杂种优势的利用 |
| 1.1.2 棉花杂种优势的利用 |
| 1.2 细胞质雄性不育研究进展 |
| 1.2.1 细胞质雄性不育 |
| 1.2.2 细胞核雄性不育 |
| 1.3 花药发育与绒毡层研究进展 |
| 1.3.1 植物花药发育过程 |
| 1.3.2 植物绒毡层发育研究 |
| 1.4 植物CMS细胞学败育特征 |
| 1.4.1 棉花形态学研究 |
| 1.4.2 棉花细胞学研究 |
| 1.5 棉花雄性不育细胞学机理研究 |
| 1.5.1 棉花CMS胞质效应研究 |
| 1.5.2 棉花在细胞学、生理生化及分子生物学基础研究 |
| 1.5.3 石蜡切片方法研究 |
| 1.6 本研究的目的意义与技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 供试材料 |
| 2.1.1 棉花材料与来源 |
| 2.1.2 实验主要试剂和仪器 |
| 2.2 实验方法——石蜡切片的制备 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 中16S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.1.1 棉花不育系C1PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.1.2 棉花不育系C1 新陆中47A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.1.3 不育系C1 中棉41A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.1.4 不育系C10520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.2 H276S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.2.1 不育系C2PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.2.2 不育系C2 新陆中47A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.2.3 不育系C2 中棉41A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.2.4 不育系C20520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.3 07-113S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.3.1 不育系C3PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.3.2 不育系C3 鄂长2 号A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.3.3 不育系C3 中棉41A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.3.4 不育系C30520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.4 J-4S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.4.1 不育系C4PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.4.2 不育系C4 鄂长2 号A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.4.3 不育系C40520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.5 NS11-10S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.5.1 不育系C5PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.5.2 不育系C5 新陆中47A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.5.3 不育系C5 鄂长2 号A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.5.4 不育系C50520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.6 H06S细胞质棉花花药细胞学结构观察结果 |
| 3.6.1 不育系C6PKA棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.6.2 不育系C6 鄂长2 号A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.6.3 不育系C6 中棉41A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.6.4 不育系C60520A棉花花药细胞学结构观察 |
| 3.7 六种同质异核CMS的不育株花蕾大小与小孢子发育程度的关系 |
| 4 讨论与结论 |
| 4.1 讨论 |
| 4.1.1 质核同源雄性不育系与质核异源雄性不育系的细胞学败育特征与败育时期的关系 |
| 4.1.2 绒毡层延迟解体与花粉败育之间的关系 |
| 4.1.3 花药败育与胼胝质的研究 |
| 4.2 结论 |
| 4.3 本研究的创新点 |
| 4.4 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（3）不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究（论文提纲范文）
| 缩略词 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 花椰菜起源、分布与种质资源概况 |
| 1.1.1 花椰菜的起源 |
| 1.1.2 花椰菜种植与分布 |
| 1.1.3 我国花椰菜种质资源概况 |
| 1.2 花椰菜种质资源遗传多样性研究进展 |
| 1.2.1 种质资源遗传多样性的概念与意义 |
| 1.2.2 种质资源遗传多样性的分析方法 |
| 1.2.3 国内外花椰菜种质资源遗传多样性研究进展 |
| 1.3 花椰菜CMS细胞质效应研究进展 |
| 1.3.1 细胞质效应研究的意义 |
| 1.3.2 细胞质效应研究的方法 |
| 1.3.3 十字花科作物CMS来源及细胞质效应研究进展 |
| 1.3.4 花椰菜CMS来源及细胞质效应研究进展 |
| 1.4 花椰菜杂种优势利用研究进展 |
| 1.4.1 杂种优势的概念 |
| 1.4.2 杂种优势的遗传基础 |
| 1.4.3 杂种优势预测的方法 |
| 1.4.4 国内外花椰菜杂种优势研究进展 |
| 第二章 花椰菜自交系表型变异及遗传多样性分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 性状调查 |
| 2.1.3 数据分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 花椰菜自交系10 个数量性状的多样性分析 |
| 2.2.2 花椰菜自交系20 个质量性状的多样性分析 |
| 2.2.3 基于表型数据的主成分分析 |
| 2.2.4 基于表型数据的自交系聚类分析 |
| 2.2.5 基于表型性状的不同群体遗传多样性比较 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 花椰菜自交系的表型性状变异与遗传多样性 |
| 2.3.2 花椰菜自交系表型性状主成分分析及评价利用 |
| 2.3.3 花椰菜自交系表型性状聚类分析及评价利用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及群体结构分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 DNA提取 |
| 3.1.3 SSR引物 |
| 3.1.4 PCR扩增 |
| 3.1.5 电泳检测 |
| 3.1.6 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 SSR标记的多态性分析 |
| 3.2.2 基于SSR标记的自交系间遗传距离分析 |
| 3.2.3 基于SSR标记的自交系聚类分析 |
| 3.2.4 基于SSR标记的自交系主成分分析 |
| 3.2.5 基于SSR标记的自交系群体结构分析 |
| 3.2.6 基于SSR标记的不同群体遗传多样性比较 |
| 3.2.7 表型性状与SSR分子标记两种分析结果的比较 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及亲缘关系分析 |
| 3.3.2 花椰菜自交系SSR标记聚类分析、主成分分析和群体结构分析 |
| 3.3.3 表型与分子两种方法分析结果的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 性状测定 |
| 4.1.4 数据分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 不育细胞质对杂种F115 个性状的一般效应 |
| 4.2.2 核背景对不育细胞质遗传效应的影响 |
| 4.2.3 不同来源CMS的不育系细胞质效应的比较 |
| 4.2.4 两个同质异核花椰菜CMS细胞质效应的比较 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 花椰菜CMS对多个性状的细胞质效应为负 |
| 4.3.2 花椰菜CMS负效应可通过杂交父本核背景改善 |
| 4.3.3 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应的综合评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 花椰菜杂种优势及其亲本配合力分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验设计 |
| 5.1.3 性状测定 |
| 5.1.4 数据分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 父母本及杂种F1的性状表现 |
| 5.2.2 联合方差分析 |
| 5.2.3 配合力分析 |
| 5.2.4 杂种优势分析 |
| 5.2.5 杂种优势的预测 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 花椰菜主要农艺及品质性状的杂种优势表现 |
| 5.3.2 花椰菜主要农艺及品质性状配合力的特点 |
| 5.3.3 配合力、遗传距离和不育胞质效应与杂种优势的预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 下一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）大豆质核互作雄性不育系与其保持系的全基因组DNA甲基化比较分析及差异甲基化基因的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 植物雄性不育的研究进展 |
| 1.1 植物雄性不育概述 |
| 1.2 植物雄性不育的细胞学研究 |
| 1.3 植物雄性不育的生理生化研究 |
| 1.4 植物雄性不育的组学研究 |
| 2 大豆雄性不育的研究进展 |
| 2.1 大豆雄性不育的发现和类型 |
| 2.2 大豆质核互作雄性不育的机理研究 |
| 3 DNA甲基化的研究进展 |
| 3.1 表观遗传学概述 |
| 3.2 DNA甲基化概述 |
| 3.3 DNA甲基化的检测方法 |
| 3.4 DNA甲基化对植物生长发育的调控 |
| 3.5 DNA甲基化在植物雄性不育中的研究 |
| 4 本研究的目的和意义 |
| 第二章 大豆质核互作雄性不育系和保持系基因组DNA甲基化的MSAP分析 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 主要试剂 |
| 1.3 总DNA提取 |
| 1.4 MSAP体系建立 |
| 1.5 MSAP条带分析和统计 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 总DNA提取和质量检测 |
| 2.2 MSAP选择性扩增引物的筛选 |
| 2.3 MSAP带型分析 |
| 2.4 不育系和保持系基因组DNA甲基化水平分析 |
| 3 讨论 |
| 第三章 大豆质核互作雄性不育系NJCMS5A与其保持系NJCMS5B的全基因组DNA甲基化比较分析 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 总DNA提取、文库构建和Illumina测序 |
| 1.3 WGBS数据分析 |
| 1.4 WGBS数据验证 |
| 1.5 甲基化位点(mC)检测 |
| 1.6 差异甲基化基因(DMGs)鉴定 |
| 1.7 GO注释和KEGG富集分析 |
| 1.8 qRT-PCR分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 不育系NJCMS5A和保持系NJCMS5B的WGBS序列比对和数据分析 |
| 2.2 不育系NJCMS5A和保持系NJCMS5B的WGBS测序深度和覆盖度分析 |
| 2.3 不育系NJCMS5A和保持系NJCMS5B的全基因组DNA甲基化水平分析 |
| 2.4 采用亚硫酸盐转化法进行WGBS数据的验证 |
| 2.5 不育系NJCMS5A和保持系NJCMS5B全基因组DNA甲基化水平与基因表达水平的关联分析 |
| 2.6 不育系NJCMS5A与其保持系NJCMS5B间差异甲基化基因(DMGs)鉴定 |
| 2.7 DMGs的GO注释和KEGG富集分析 |
| 2.8 DMGs的甲基化作用与其表达水平之间的关系分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 不育系NJCMS5A和保持系NJCMS5B的全基因组DNA甲基化特征 |
| 3.2 DMGs与大豆质核互作雄性不育的关系 |
| 第四章 GmGA UT1、GmFBH4和GmACS2基因的克隆和功能研究 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 载体、菌株和主要试剂 |
| 1.3 总RNA提取 |
| 1.4 cDNA第一链的合成 |
| 1.5 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的生物信息学分析 |
| 1.6 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的克隆 |
| 1.7 qRT-PCR分析 |
| 1.8 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的表达载体构建 |
| 1.9 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2的亚细胞定位 |
| 1.10 拟南芥遗传转化和转基因阳性苗筛选 |
| 1.11 GUS组织化学染色 |
| 1.12 亚历山大染色 |
| 1.13 过表达GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2转基因拟南芥的表型分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 总RNA提取和质量检测 |
| 2.2 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的生物信息学分析 |
| 2.3 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的克隆和序列分析 |
| 2.4 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因在大豆中的表达模式分析 |
| 2.5 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2基因的表达载体构建 |
| 2.6 GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2的亚细胞定位 |
| 2.7 过表达GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2转基因拟南芥的获得和鉴定 |
| 2.8 过表达GmGAUT1、GmFBH4和GmACS2转基因拟南芥的表型分析 |
| 3 讨论 |
| 全文结论 |
| 本研究创新之处 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（5）大豆新雄性不育细胞质的发掘，核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词及英汉对照 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 杂种优势在农作物中的利用现状 |
| 2 雄性不育与农作物杂种优势的利用 |
| 2.1 质核互作雄性不育与农作物杂种优势的利用 |
| 2.2 大豆质核互作雄性不育与杂种优势的利用 |
| 2.3 细胞核雄性不育与农作物杂种优势的利用 |
| 2.4 大豆细胞核不育研究进展 |
| 3 作物杂种优势的遗传基础、解析方法及设计育种 |
| 3.1 杂种优势的遗传假说 |
| 3.2 杂种优势的分子遗传学基础 |
| 3.3 杂种优势的研究方法 |
| 3.4 农作物的设计育种 |
| 3.5 大豆杂种优势的研究现状和有待克服的主要瓶颈 |
| 4 本研究的目的和内容 |
| 第二章 大豆新质核互作雄性不育细胞质的发掘及不育系NJCMS4A的选育 |
| 研究目的 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育程序 |
| 1.3 雄性育性检测 |
| 1.4 线粒体DNA的提取 |
| 1.5 mtSSR和ORF标记的筛选及引物设计 |
| 1.6 mtSSR及差异ORF引物扩增 |
| 1.7 线粒体基因组的比较 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 质核互作雄性不育细胞质源N23661的发现及转育 |
| 2.2 NJCMS4A细胞质同已有不育细胞质的比较 |
| 3 讨论 |
| 3.1 发掘大豆新不育细胞质的策略 |
| 3.2 大豆不同雄性不育细胞质的鉴别方法及本研究的不足之处 |
| 3.3 大豆质核互作雄性不育系和杂种F1的育性稳定性 |
| 第三章 大豆新细胞核雄性不育突变体NJS-13H的发现及不育基因位点MS_(NJ)的定位 |
| 研究目的 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 材料来源及田间种植 |
| 1.2 植株育性调查及取样 |
| 1.3 花粉扫描和透射电子显微镜观察 |
| 1.4 DNA、RNA样品制备、提取及cDNA第一条链的合成 |
| 1.5 SSR标记、基因扩增及qRT-PCR分析 |
| 1.6 不育基因定位群体及分子连锁图的构建 |
| 1.7 引物合成及电泳 |
| 1.8 目标区域候选基因的功能预测及系统进化分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 大豆雄性不育突变体NJS-13H的材料特性和育性遗传分析 |
| 2.2 大豆细胞核雄性不育基因位点ms_(NJ)的定位 |
| 2.3 NJS-13H雄性不育候选基因分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 大豆雄性育性基因表达分析中研究对象的选择 |
| 3.2 近着丝粒区对NJS-13H不育基因位点ms_(NJ)定位的影响 |
| 3.3 不育基因位点ms_(NJ)为一新的大豆细胞核雄性不育雌性可育基因位点 |
| 3.4 NJS-13H在大豆育种中的利用前景 |
| 第四章 黄淮地区东南片大豆产量杂种优势的QTL遗传解析与改良 |
| 研究目的 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 供试材料及田间试验设计 |
| 1.2 性状测定 |
| 1.3 表型统计分析 |
| 1.4 基因型鉴定 |
| 1.5 NCⅡ试验杂交组合杂种产量相关位点的检测及效应估计 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 淮安点第1组NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析 |
| 2.2 淮安点第2组NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析 |
| 2.3 临沂点NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析 |
| 2.4 基于大豆F_1杂种产量QTL基因型值的配合力分析 |
| 2.5 大豆F_1杂种产量相关QTL |
| 2.6 大豆杂种产量相关位点的候选基因分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 黄淮地区东南片大豆杂种优势表现 |
| 3.2 大豆产量杂种优势的遗传基础 |
| 3.3 大豆杂种亲本改良过程中优异位点及等位变异的分子标记辅助选择 |
| 第五章 全文结论与创新点 |
| 1 全文结论 |
| 1.1 大豆新雄性不育细胞质的发掘及新质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育 |
| 1.2 大豆隐性细胞核雄性不育基因msNJ的定位及候选基因分析 |
| 1.3 筛选出一批优异亲本及杂交组合 |
| 1.4 大豆杂种产量相关QTL及其等位变异的效应解析 |
| 1.5 优异杂交组合产量杂种优势的QTL遗传解析 |
| 1.6 基于大豆F_1杂种产量QTL基因型值的配合力分析 |
| 2 全文主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系、恢复系的差异miRNA鉴定及功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 植物雄性不育研究进展 |
| 1.1 植物雄性不育概述 |
| 1.2 植物雄性不育的来源 |
| 1.3 植物雄性不育的类型 |
| 1.4 植物雄性不育的细胞学研究 |
| 1.5 植物雄性不育的生理生化研究 |
| 1.6 植物雄性不育的发生和育性恢复机理研究 |
| 1.7 植物雄性不育的组学研究 |
| 1.8 植物雄性不育的杂种优势利用 |
| 2 大豆雄性不育研究进展 |
| 2.1 大豆雄性不育的发现和类型 |
| 2.2 大豆雄性不育机理研究 |
| 2.3 大豆杂种优势利用研究 |
| 3 小RNA测序和降解组分析研究进展 |
| 3.1 小RNA的发现 |
| 3.2 植物miRNA的形成过程和作用机制 |
| 3.3 植物miRNA的鉴定 |
| 3.4 植物miRNA的靶基因鉴定 |
| 3.5 植物雄性不育相关miRNA的研究进展 |
| 3.6 miR156和SPL与植物生长发育 |
| 4 本研究的目的和意义 |
| 第二章 大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系、恢复系的差异miRNA鉴定及降解组分析 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 总RNA提取 |
| 1.3 小RNA文库构建和数据分析 |
| 1.4 候选miRNA预测 |
| 1.5 已知miRNA保守性分析 |
| 1.6 高可信度miRNA鉴定 |
| 1.7 已知miRNA碱基编辑分析 |
| 1.8 miRNA差异表达分析 |
| 1.9 qRT-PCR分析 |
| 1.10 降解组文库构建和数据分析 |
| 1.11 miRNA降解位点鉴定 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 总RNA的检测 |
| 2.2 小RNA文库构建和数据分析 |
| 2.3 已知miRNA的鉴定 |
| 2.4 已知miRNA的保守性分析 |
| 2.5 已知pre-miRNA另一条臂上的novel miRNA鉴定 |
| 2.6 已知miRNA家族的新成员鉴定 |
| 2.7 Novel miRNA鉴定 |
| 2.8 高可信度miRNA鉴定 |
| 2.9 已知miRNA碱基编辑分析 |
| 2.10 miRNA差异表达分析 |
| 2.11 差异miRNA的qRT-PCR分析 |
| 2.12 miRNA的靶基因鉴定 |
| 3 讨论 |
| 3.1 本研究中鉴定的miRNA与已报道植物miRNA的特征比较 |
| 3.2 大豆质核互作雄性不育育性调控中潜在的miRNAs及其靶基因 |
| 4 小结 |
| 第三章 大豆miR156家族和SPL家族的生物信息学分析 |
| 1 数据来源和分析方法 |
| 1.1 数据来源 |
| 1.2 miR156家族的生物信息学分析 |
| 1.3 GmSPL家族的生物信息学分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 miR156家族的生物信息学分析 |
| 2.2 GmSPL家族的生物信息学分析 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 第四章 gma-miR156b及其靶基因GmSPL9、GmSPL13A的克隆和功能研究 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 质粒、菌株和主要试剂 |
| 1.3 总RNA和DNA提取 |
| 1.4 qRT-PCR分析 |
| 1.5 gma-MIR156b和gma-MIR156b启动子的克隆 |
| 1.6 GmSPL9和GmSPL13A的克隆 |
| 1.7 gma-MIR156b的植物过表达载体构建 |
| 1.8 gma-MIR156b启动子的植物过表达载体构建 |
| 1.9 GmSPL9和GmSPL13A的植物过表达载体构建 |
| 1.10 gma-MIR156b启动子的顺式作用元件分析 |
| 1.11 拟南芥的培养及遗传转化 |
| 1.12 GUS组织化学染色分析 |
| 1.13 亚历山大染色分析 |
| 1.14 转基因拟南芥的表型分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 降解组分析鉴定gma-miR156b的靶基因 |
| 2.2 gma-MIR156b的克隆和序列分析 |
| 2.3 gma-MIR156b启动子的克隆、序列分析和顺式作用元件分析 |
| 2.4 GmSPL9的克隆和序列分析 |
| 2.5 GmSPL13A的克隆和序列分析 |
| 2.6 gma-miR156b、GmSPL9和GmSPL13A在大豆中的表达模式分析 |
| 2.7 35S::gma-MIR156b转基因拟南芥的表型分析 |
| 2.8 35S::GmSPL9和35S::GmSPL13A转基因拟南芥的表型分析 |
| 2.9 gma-MIR156b启动子的GUS表达分析 |
| 2.10 miR172和SPL8在大豆和拟南芥中的表达分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 miR156调控SPL影响大豆生长发育 |
| 3.2 miR156与miR172、SPL8协同作用影响大豆质核互作雄性不育 |
| 4 小结 |
| 第五章 gma-miR2119的克隆和功能研究 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 质粒、菌株和主要试剂 |
| 1.3 总RNA和DNA的提取 |
| 1.4 qRT-PCR分析 |
| 1.5 乙醇脱氢酶(ADH)的酶联免疫分析 |
| 1.6 gma-MIR2119和gma-MIR2119启动子的克隆 |
| 1.7 gma-MIR2119的植物过表达载体构建 |
| 1.8 gma-MIR2119启动子的植物过表达载体构建 |
| 1.9 gma-MIR2119启动子的顺式作用元件分析 |
| 1.10 拟南芥的培养及遗传转化 |
| 1.11 GUS组织化学染色分析 |
| 1.12 亚历山大染色分析 |
| 1.13 转基因拟南芥的表型分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 MIR2119及其靶基因GmADH1的生物信息学分析 |
| 2.2 gma-MIR2119的克隆和序列分析 |
| 2.3 gma-MIR2119启动子的克隆、序列分析及顺式作用元件分析 |
| 2.4 gma-miR2119和GmADH1在大豆中的表达模式分析 |
| 2.5 35S::gma-MIR2119转基因拟南芥的表型分析 |
| 2.6 gma-MIR2119启动子的GUS表达分析 |
| 2.7 乙醇脱氢酶(ADH)的活性检测 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 全文结论 |
| 本研究创新之处 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（7）大豆产量杂种优势的QTL-等位变异构成和质核互作雄性不育系异交结实性的主要影响因子（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 作物杂种优势及其遗传机制 |
| 1.1 作物杂种优势的概述 |
| 1.2 作物杂种优势的度量 |
| 1.3 作物杂种优势的遗传基础 |
| 2 作物杂种优势的亲本选配与亲本配合力 |
| 2.1 作物杂种优势研究的遗传交配设计 |
| 2.2 亲本配合力 |
| 3 作物杂种性状的QTL分析方法 |
| 3.1 位点组方法解析杂种优势 |
| 3.2 利用分子标记方法解析杂种优势 |
| 3.3 基于遗传算法变量选择的偏最小二乘回归方法解析杂种优势 |
| 4 作物杂种性状的QTL与杂种优势 |
| 4.1 作物杂种性状的QTL定位 |
| 4.2 分子设计育种 |
| 5 作物杂种优势利用的杂种种子生产途径 |
| 5.1 “三系”配套生产杂种种子 |
| 5.2 “两系”配套生产杂种种子 |
| 5.3 化学杀雄生产杂种种子 |
| 6 大豆雄性不育系与杂种优势利用 |
| 6.1 大豆强优势组合筛选的研究进展 |
| 6.2 大豆雄性不育系及“三系”选育的研究进展 |
| 6.3 大豆杂交种选育 |
| 7 大豆雄性不育系异交结实性研究及制种技术 |
| 7.1 大豆的制种技术概况 |
| 7.2 大豆父母本的异交性能 |
| 7.3 大豆异交结实的传粉媒介 |
| 8 本研究的内容、目的和意义 |
| 第二章 鲁西南地区大豆杂种产量的QTL-等位变异解析 |
| 1 研究目的 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 供试材料与试验设计 |
| 2.2 性状调查 |
| 2.3 表型数据分析 |
| 2.4 杂种优势分析 |
| 2.5 全基因组分子标记测序 |
| 2.6 NCⅡ设计杂交组合产量相关位点的检测及效应估计 |
| 2.7 配合力分析 |
| 3 第一组NCⅡ试验的结果与分析 |
| 3.1 大豆F_1杂种产量及品质性状的杂种优势表现 |
| 3.1.1 第一组NCⅡ试验的杂交组合产量及品质性状的优势表现 |
| 3.1.2 大豆F_1杂种产量的杂种优势 |
| 3.2 大豆F_1杂种产量的QTL解析 |
| 3.2.1 大豆F_1杂种产量的QTL及贡献率 |
| 3.2.2 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异的加性效应 |
| 3.2.3 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异间的显性效应 |
| 3.2.4 大豆优异组合的QTL-等位变异解析 |
| 3.3 优异杂种优势组合的改良方案 |
| 4 第二组NCⅡ试验的结果与分析 |
| 4.1 大豆F_1杂种产量及品质性状的杂种优势表现 |
| 4.1.1 第二组NCⅡ试验的杂交组合产量及品质性状的优势表现 |
| 4.1.2 大豆F_1杂种产量的杂种优势 |
| 4.2 大豆F_1杂种产量的QTL解析 |
| 4.2.1 大豆F_1杂种产量的QTL及贡献率 |
| 4.2.2 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异的加性效应 |
| 4.2.3 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异间的显性效应 |
| 4.2.4 大豆优异组合的QTL-等位变异解析 |
| 4.3 优异杂种优势组合的改良方案 |
| 5 亲本配合力与亲本遗传构成间关系 |
| 5.1 大豆产量配合力方差分析 |
| 5.2 基于表型的配合力分析 |
| 5.3 基于基因型的配合力分析 |
| 5.4 配合力与杂种优势的相关性分析 |
| 5.5 高产高优势组合配合力分析 |
| 6 讨论 |
| 6.1 鲁西南地区产量及品质的杂种优势表现 |
| 6.2 鲁西南地区产量杂种优势的遗传基础 |
| 6.3 鲁西南地区杂种优势亲本选配 |
| 第三章 豫东南地区大豆杂种产量的QTL-等位变异解析 |
| 1 研究目的 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 供试材料与试验设计 |
| 2.2 性状调查 |
| 2.3 表型数据分析 |
| 2.4 杂种优势分析 |
| 2.5 全基因组分子标记测序 |
| 2.6 NCⅡ设计杂交组合产量相关位点的检测及效应估计 |
| 2.7 配合力分析 |
| 3 第三组NCⅡ试验的结果与分析 |
| 3.1 大豆F_1杂种产量及品质性状的杂种优势表现 |
| 3.1.1 第三组NCⅡ试验的杂交组合产量及品质性状的优势表现 |
| 3.1.2 大豆F_1杂种产量的杂种优势 |
| 3.2 大豆F_1杂种产量的QTL解析 |
| 3.2.1 大豆F_1杂种产量的QTL及贡献率 |
| 3.2.2 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异的加性效应 |
| 3.2.3 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异间的显性效应 |
| 3.2.4 大豆优异组合的QTL-等位变异解析 |
| 3.3 优异杂种优势组合的改良方案 |
| 4 第四组NCⅡ试验的结果与分析 |
| 4.1 大豆F_1杂种产量及品质性状的杂种优势表现 |
| 4.1.1 第四组NCⅡ试验的杂交组合产量及品质性状的优势表现 |
| 4.1.2 大豆F_1杂种产量的杂种优势 |
| 4.2 大豆F_1杂种产量的QTL解析 |
| 4.2.1 大豆F_1杂种产量的QTL及贡献率 |
| 4.2.2 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异的加性效应 |
| 4.2.3 大豆F_1杂种产量QTL-等位变异间的显性效应 |
| 4.2.4 大豆优异组合的QTL-等位变异解析 |
| 4.3 优异杂种优势组合的改良方案 |
| 5 亲本配合力与亲本遗传构成间关系 |
| 5.1 大豆产量配合力方差分析 |
| 5.2 基于表型的配合力分析 |
| 5.3 基于基因型的配合力分析 |
| 5.4 配合力与杂种优势的相关性分析 |
| 5.5 高产高优势组合配合力分析 |
| 6 讨论 |
| 6.1 豫东南地区产量及品质的杂种优势表现 |
| 6.2 豫东南地区产量杂种优势的遗传基础 |
| 6.3 豫东南地区杂种优势亲本选配 |
| 第四章 大豆质核互作雄性不育系异交结实性影响因子研究 |
| 1 研究目的 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 供试材料 |
| 2.2 试验地点 |
| 2.3 试验内容 |
| 2.4 花粉萌发率的调查 |
| 2.5 田间露水情况的调查 |
| 2.6 散粉情况的观察 |
| 2.7 田间昆虫访问的调查 |
| 2.8 花泌蜜量的调查 |
| 2.9 花蜜腺形态的观察 |
| 2.10 结实调查 |
| 2.11 数据分析 |
| 3 结果 |
| 3.1 大豆雄性不育系异交结实保持系和恢复系花粉源的分析 |
| 3.1.1 保持系和恢复系花粉活性的调查 |
| 3.1.2 保持系和恢复系花粉有效性的调查 |
| 3.2 大豆雄性不育系异交结实传粉媒介的调查 |
| 3.3 大豆雄性不育系花泌蜜量与昆虫访问之间的关系 |
| 3.4 不同基因型质核互作雄性不育系的异交结实差异 |
| 3.4.1 太原环境下不同基因型质核互作雄性不育系的结实差异 |
| 3.4.2 南京环境下不同基因型质核互作雄性不育系的结实差异 |
| 3.4.3 大豆质核互作雄性不育系的异交产量 |
| 4 讨论 |
| 4.1 有效的外源花粉是影响大豆雄性不育系异交结实的关键因子之一 |
| 4.2 昆虫媒介是影响大豆雄性不育系异交结实的另一关键因子 |
| 4.3 雄性不育系的异交能力是影响大豆雄性不育系异交结实的最关键因子 |
| 第五章 全文讨论、结论和创新点 |
| 1 全文讨论 |
| 1.1 大豆F_1杂种产量的QTL分析 |
| 1.2 大豆产量杂种优势的遗传基础和亲本改良 |
| 1.3 影响大豆雄性不育系杂种制种的生物学因子 |
| 2 全文主要结论 |
| 3 全文主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（8）玉米C型胞质雄性不育候选基因功能的初步分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 雄性不育的发现及分类 |
| 1.1.1 细胞核雄性不育 |
| 1.1.2 细胞质雄性不育 |
| 1.2 雄性不育在杂种优势中的应用 |
| 1.2.1 细胞核雄性不育在杂种优势种中的利用 |
| 1.2.2 细胞质雄性不育在杂种优势中的应用 |
| 1.3 细胞质雄性不育的分子机理 |
| 1.3.1 线粒体与雄性不育 |
| 1.3.2 雄性不育机理假说 |
| 1.3.3 育性恢复机理假说 |
| 1.3.4 RNA编辑的重要性 |
| 1.4 玉米细胞质雄性不育研究进展 |
| 1.5 CMS候选基因鉴定与验证方法 |
| 2 引言 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验仪器及耗材 |
| 3.1.3 实验试剂及药品 |
| 3.1.4 实验药品配制 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 减数分裂时期的鉴定与取材 |
| 3.2.2 不同材料基因组差异分析 |
| 3.2.3 嵌合基因编辑分析 |
| 3.2.4 亚细胞定位 |
| 3.2.5 Cicularized RT-PCR |
| 3.2.6 Northern blot |
| 3.2.7 荧光定量Real-time qPCR |
| 3.2.8 植物表达载体构建及遗传转化 |
| 3.2.9 烟草瞬时表达检测 |
| 4.结果与分析 |
| 4.1 嵌合基因结构分析 |
| 4.2 嵌合基因编辑分析 |
| 4.2.1 RNA检测 |
| 4.2.2 嵌合基因编辑分析 |
| 4.3 嵌合基因亚细胞定位结果与分析 |
| 4.4 嵌合基因转录分析 |
| 4.4.1 CircularizedRT-PCR结果分析 |
| 4.4.2 Northern blot结果分析 |
| 4.4.3 实时荧光定量PCR(Real-time qPCR)分析 |
| 4.5 拟南芥的遗传转化 |
| 4.6 烟草瞬时表达结果与分析 |
| 5.结论与讨论 |
| 5.1 呼吸链与CMS的关系 |
| 5.2 GFP对目的蛋白表达的影响 |
| 5.3 花粉特异启动子对转基因表型的影响 |
| 5.4 展望 |
| 参考文献 |
| 英文摘要 |
（9）玉米光温敏雄性不育基因的精细定位与花丝活力杂种优势的蛋白组学分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 第一章 玉米光温敏雄性不育基因的精细定位 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 植物雄性不育 |
| 1.3 雄性不育相关基因的定位和克隆 |
| 1.4 突变体在遗传研究中的应用 |
| 1.4.1 突变体的获得 |
| 1.4.2 突变体候选基因的精细定位和克隆 |
| 1.5 高等生物图位克隆技术的研究进展 |
| 1.6 本材料的研究意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料与群体构建 |
| 2.2 育性鉴定方法 |
| 2.3 DNA提取方法 |
| 2.4 目标基因的连锁分析 |
| 2.5 基因精细定位与候选基因预测 |
| 2.6 交换单株的育性鉴定和分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 玉米光温敏核雄性不育系春杂的育性表现 |
| 3.2 玉米光温敏不育系春杂的遗传分析 |
| 3.3 多态性SSR标记筛选 |
| 3.4 目标基因的初步定位 |
| 3.5 目标基因的精细定位 |
| 3.5.1 交换单株的筛选与田间育性鉴定 |
| 3.5.2 多态性标记的开发与筛选 |
| 3.5.3 目标基因的精细定位 |
| 3.6 候选基因预测 |
| 4 结论 |
| 5 讨论 |
| 5.1 试验步骤中存在的问题及分析 |
| 5.2 育性鉴定问题及分析 |
| 5.3 本研究在生产上的应用价值 |
| 5.4 光温敏雄性不育机制的分析 |
| 第二章 花丝活力及其杂种优势的蛋白组学分析 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 蛋白组学研究方法及其进展 |
| 1.1.1 蛋白质双向电泳 |
| 1.1.2 差异凝胶电泳 |
| 1.1.3 同位素标记亲和标签 |
| 1.1.4 蛋白质芯片技术 |
| 1.1.5 相对和绝对定量的等量异位标签技术 |
| 1.2 蛋白质组学技术在植物研究中的应用 |
| 1.3 杂种优势概念及相关研究进展 |
| 1.4 花丝活力的影响因素及与结实率关系 |
| 1.5 研究意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 田间播种 |
| 2.3 田间取样 |
| 2.4 蛋白提取及浓度测定 |
| 2.4.1 涉及到的试剂及仪器 |
| 2.4.2 蛋白提取步骤 |
| 2.4.3 蛋白质浓度测定 |
| 2.5 双向电泳 |
| 2.5.1 相关设备 |
| 2.5.2 一向等电聚焦操作 |
| 2.5.3 二向聚丙烯酰氨凝胶电泳 |
| 2.5.4 胶图处理 |
| 2.5.5 质谱分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 不同材料的玉米花丝活力的表现 |
| 3.2 差异蛋白点表达规律 |
| 3.3 与花丝活力或杂种优势相关的差异蛋白点 |
| 3.4 差异蛋白点的功能分类和KEGG途径的富集分类 |
| 4 结论 |
| 5 讨论 |
| 5.1 结实率与花丝活力 |
| 5.2 花丝活力和杂种优势差异蛋白功能比较 |
| 5.3 花丝活力和杂种优势相关代谢过程分析 |
| 5.3.1 营养代谢 |
| 5.3.2 能量代谢 |
| 5.3.3 蛋白质代谢 |
| 5.3.4 激素调节 |
| 5.4 进一步的研究工作 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| Abstract |
| 附录 |
| DNA提取方法 |
| 碱煮法 |
| SLS法 |
| CTAB法高质量DNA提取和纯化 |
| SSR引物设计方法 |
| PCR扩增程序 |
| PCR扩增体系 |
| 变性剂配方 |
| 琼脂糖凝胶电泳相关试剂配方及操作流程 |
| 聚丙烯酰胺凝胶电泳相关配方及操作流程 |
| 初步定位中连锁标记附近的公共标记 |
| 精细定位涉及到的引物 |
（10）玉米C型胞质不育的机理与穗发育相关miRNA的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 第一章 玉米C型胞质不育的机理研究 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物细胞质雄性不育 |
| 1.2 雄性不育及育性恢复的重要性 |
| 1.2.1 利用杂种优势的重要遗传资源 |
| 1.2.2 细胞质雄性不育/恢复系统:研究线粒体-核共同进化和相互作用的模型 |
| 1.3 主要作物的细胞质雄性不育和恢复基因研究进展 |
| 1.3.1 CMS基因的测序特征 |
| 1.3.2 恢复基因的鉴定及序列特征 |
| 1.4 细胞质雄性不育的机理 |
| 1.4.1 细胞毒性模型 |
| 1.4.2 能量缺乏模型 |
| 1.4.3 异常的细胞程序性死亡模型 |
| 1.4.4 反向调控模型 |
| 1.5 细胞质雄性不育的育性恢复机制 |
| 1.5.1 细胞质雄性不育在基因组水平的育性恢复 |
| 1.5.2 细胞质雄性不育在转录后水平的育性恢复 |
| 1.5.3 在翻译或翻译后水平的胞质雄性不育的育性恢复 |
| 1.5.4 代谢水平的胞质雄性不育的育性恢复 |
| 1.6 玉米雄性不育 |
| 1.7 转录组 |
| 1.7.1 转录组和转录组学研究方法 |
| 1.7.2 RNA-Seq测序的特点及应用 |
| 1.8 本研究的目的及意义 |
| 2 引言 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 常规菌种 |
| 3.1.3 载体 |
| 3.1.4 试剂 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 线粒体DNA的提取 |
| 3.2.1.1 黄化苗线粒体的分离 |
| 3.2.1.2 线粒体DNA的提取 |
| 3.2.1.3 线粒体DNA的质量及纯度检测 |
| 3.2.2 差异片段的克隆和测序比较 |
| 3.2.2.1 玉米CMS-C序列差异ORF引物设计 |
| 3.2.2.2 PCR反应体系及反应程序 |
| 3.2.2.3 电泳检测 |
| 3.2.2.4 PCR产物纯化 |
| 3.2.2.5 连接载体pMD19-T |
| 3.2.2.6 测序结果 |
| 3.2.3 差异ORF原核表达载体构建及生长曲线的测定 |
| 3.2.3.1 设计引物 |
| 3.2.3.2 克隆ORF |
| 3.2.3.3 质粒提取 |
| 3.2.3.4 限制性内切酶双酶切 |
| 3.2.3.5 电泳检测及切胶回收 |
| 3.2.3.6 基因片段与载体相连 |
| 3.2.3.7 重组质粒转化大肠杆菌BL21 |
| 3.2.3.8 生长曲线的测定 |
| 3.2.4 植物表达载体构建及遗传转化 |
| 3.2.4.1 植物表达载体构建 |
| 3.2.4.2 转化农杆菌GV3101 |
| 3.2.4.3 拟南芥的种植 |
| 3.2.4.4 花序浸染法转化拟南芥 |
| 3.2.4.5 转基因株系的检测 |
| 3.2.5 PEG介导的原生质体瞬时表达 |
| 3.2.6 Western blot检测 |
| 3.2.6.1 抗体旳制备 |
| 3.2.6.2 蛋白样品的制备 |
| 3.2.6.3 Western杂交步骤 |
| 3.2.7 转录组测序 |
| 3.2.7.1 RNA的提取 |
| 3.2.7.2 转录组测序实验步骤 |
| 3.2.7.3 信息分析流程图 |
| 3.2.8 实时荧光定量PCR(real-time PCR) |
| 3.2.8.1 RT-PCR引物 |
| 3.2.8.2 实时荧光定量PCR(real-time PCR)分析 |
| 3.2.9 序列分析 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 不育系ORFs与保持系的同源序列的对比分析 |
| 4.2 ORFs的原核表达分析 |
| 4.2.1 原核表达载体的构建 |
| 4.2.2 IPTG诱导表达 |
| 4.3 拟南芥的遗传转化 |
| 4.4 ORF415的瞬时表达 |
| 4.5 不育胞质orf415编码蛋白产物的分析 |
| 4.6 orf415 编码蛋白产物的western杂交检测 |
| 4.7 转录组分析 |
| 4.7.1 RNA提取及质量检测 |
| 4.7.2 转录组文库质量评估 |
| 4.7.2.1 转录组数据与参考基因组的序列比对 |
| 4.7.2.2 基因覆盖度统计 |
| 4.7.3 转录组文库质量评估 |
| 4.7.3.1 mRNA片段化随机性检验 |
| 4.7.3.2 插入片段长度检验 |
| 4.7.3.3 转录组测序数据饱和度检验 |
| 4.7.4 基因结构分析 |
| 4.7.4.1 SNP分析 |
| 4.7.4.2 新可变剪接事件预测 |
| 4.7.5 新基因分析 |
| 4.7.6 差异表达分析 |
| 4.7.6.1 差异表达筛选 |
| 4.7.6.2 差异表达基因聚类分析 |
| 4.7.7 差异表达基因功能注释和富集分析 |
| 4.7.7.1 差异表达基因GO分类 |
| 4.7.7.2 差异表达基因COG分类 |
| 4.7.7.3 差异表达基因KEGG注释 |
| 4.7.7.4 差异表达基因KEGG通路富集分析 |
| 4.7.8 DEG表达量分析 |
| 5 讨论 |
| 5.1 细胞质雄性不育的育性相关ORF筛选 |
| 5.2 转录组差异分析 |
| 第二章 玉米穗发育miRNA和靶基因的确认 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 microRNA的生物学特性与作用机制 |
| 1.2 植物microRNA的特征与功能 |
| 1.3 植物microRNA的获得途径 |
| 1.4 植物microRNA的检测 |
| 1.4.1 基于分子杂交的植物microRNA检测 |
| 1.4.2 基于PCR技术的植物microRNA检测 |
| 1.5 植物microRNA靶基因预测及功能验证 |
| 2 引言 |
| 3 材料和方法 |
| 3.1 植物材料 |
| 3.2 miRNA深度测序 |
| 3.3 miRNA数据分析 |
| 3.4 miRNA靶基因预测 |
| 3.5 全基因组的降解组测序 |
| 3.6 深度测序的验证 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 miRNA文库质控 |
| 4.2 玉米穗发育miRNA和靶基因的确认 |
| 4.3 新的miRNA的确定 |
| 4.4 全基因组降解组测序对miRNA靶基因的确认 |
| 4.5 玉米穗不同发育阶段miRNA和其靶基因的表达 |
| 5 讨论 |
| 参考文献 |
| Abstract |
| 缩写词 Abbreviations |
四、玉米细胞质雄性不育及杂种优势利用的研究（论文参考文献）
- [1]作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望[J]. 欧阳亦聃,陈乐天. 中国科学:生命科学, 2021(10)
- [2]陆地棉同质异核雄性不育系的解剖学与细胞学观察[D]. 康浩东. 广西大学, 2020(07)
- [3]不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究[D]. 朱世杨. 福建农林大学, 2019(04)
- [4]大豆质核互作雄性不育系与其保持系的全基因组DNA甲基化比较分析及差异甲基化基因的功能研究[D]. 李艳伟. 南京农业大学, 2018(05)
- [5]大豆新雄性不育细胞质的发掘，核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析[D]. 聂智星. 南京农业大学, 2017(05)
- [6]大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系、恢复系的差异miRNA鉴定及功能研究[D]. 丁先龙. 南京农业大学, 2017(05)
- [7]大豆产量杂种优势的QTL-等位变异构成和质核互作雄性不育系异交结实性的主要影响因子[D]. 代金英. 南京农业大学, 2017(04)
- [8]玉米C型胞质雄性不育候选基因功能的初步分析[D]. 杨慧丽. 河南农业大学, 2017(05)
- [9]玉米光温敏雄性不育基因的精细定位与花丝活力杂种优势的蛋白组学分析[D]. 马指挥. 河南农业大学, 2016(06)
- [10]玉米C型胞质不育的机理与穗发育相关miRNA的研究[D]. 王彬. 河南农业大学, 2015(01)