一、应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景（论文文献综述）
王书平[1]（2016）在《小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓》文中提出小麦是我国最重要的粮食作物之一,随着人口的增长,小麦的生产量和需求量之间的差距越来越大,因此,为了确保国家粮食安全,大幅度的提高小麦产量已刻不容缓。利用杂种优势可以显着的提高作物的产量和品质。目前,小麦杂种优势利用的主要途径:包括核遗传雄性不育（Genetic male sterility）、质遗传雄性不育（Cytoplasmic male sterility）、光温敏雄性不育（Photo-thermo-sensitive Male Sterility）和化学杂交剂（Chemical hybridizing agents）诱导的雄性不育。其中化学杂交剂诱导的雄性不育,育种过程简单、操作方便、亲本选配灵活,应用范围较广。同时化学杂交剂诱导的雄性不育可以规避基因型和环境因素对育性的波动,减小制种风险;特别是可免去其它不育途径不育系一定需要隔离繁殖的繁琐工序,可实现真正意义上的“两系”育种的方法来生产小麦杂交种。近年来,杀雄剂SQ-1的研制成功为小麦杂种优势利用提供了崭新途径。正常发育的小麦植株,在特定的生长时期喷施适宜剂量的杀雄剂SQ-1后,其不育率可达95%-100%,饱和授粉结实率可达85%以上。经多年的生产实践证明,杀雄剂SQ-1已成为稳定性很高的化学杂交剂,利用杀雄剂途径已经培育出一批超高产的杂交小麦,很有希望应用于大面积生产。然而,有关杀雄剂SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育的败育机理目前仍不清楚。鉴于此,本文以杀雄剂诱导的小麦生理型雄性不育系西农1376与其正常可育系西农1376为供试材料,利用显微和亚显微技术分别对生理型不育系的旗叶、花药及小孢子的细胞形态学变化进行了观察分析,并通过活性氧含量和抗氧化物酶活性测定分析了细胞内氧化胁迫变化规律;通过双向电泳技术与质谱分析技术的结合,分别对旗叶膜蛋白质组学及线粒体蛋白质组学进行了深入系统的研究,并采用TUNEL和DAPI染色方法,比较分析了程序性细胞凋亡的变化规律,获得如下主要结果:1.本研究采用组织切片技术,DNA片段化检测的TUNEL原位杂交及DNA Ladder技术,并结合ROS代谢的动态变化,对不同处理时间段（2 h、4 h、6 h、10 h和24 h）小麦旗叶的应急反应体系进行了比较分析。杀雄剂SQ-1在喷施后2 h后被小麦旗叶迅速的吸收,作用6 h后得到了100%的不育率。在处理早期,旗叶活性氧的代谢平衡被破坏,使得叶片内大量细胞启动PCD过程而降解,细胞呈现畸形的发育状态。这些异常的变化造成了旗叶膜质过氧化及光合作用产物降低。但随着处理后时间的增加,杀雄剂SQ-1逐渐被转运,旗叶又逐渐的恢复正常。2.应用比较蛋白质组学的方法对对照及杀雄剂SQ-1处理的2 h和6 h的小麦旗叶膜系统蛋白质动力学变化进行分析,共检测到150个差异表达的膜蛋白质,质谱分析成功鉴定出了149个蛋白质;依据这些蛋白质的生物学功能和参与的生理反应,差异表达的膜蛋白质影响了光合作用,ATP合成和离子转运,蛋白质折叠和组装,蛋白质合成,细胞修复和防御,电子传递,糖代谢,蛋白质降解,信号传导,蛋白质转运,及叶绿素合成。生物信息学分析暗示杀雄剂SQ-1主要影响了旗叶的光合作用、ATP合成、胁迫应答和蛋白质合成四大生理过程。3.利用细胞形态学的研究方法,包括光学显微技术、电子显微技术和细胞凋亡检测技术。全面系统的展示了子房、绒毡层和小孢子发育的细胞学特征及育性差异（可育与不育）的变化特征。结果表明:在整个败育过程中,子房表现为正常发育,小孢子自单核后期开始发育紊乱,绒毡层提前一个发育时期完全降解;进一步采用TUNEL和DAPI检测发现绒毡层细胞和小孢子的PCD过程均起始于单核早期。且相应的细胞活力（FDA染色）也逐渐降低。基于这些研究结果,提出杀雄剂诱导SQ-1诱导的生理型不育系雄性败育起始于单核早期,且绒毡层细胞过早的PCD是导致花粉败育的主要原因。4.以小麦正常可育系及其遗传型雄性不育系作为对照,研究杀雄剂SQ-1诱导产生的小麦生理型不育系在不同发育时期小花线粒体蛋白质组的变化情况。两个发育时期共获得了71个线粒体差异表达蛋白质;其中,单核期,生理型雄性不育系存在35个差异表达蛋白质,遗传型雄性不育存在47个差异蛋白质;三核期,生理型雄性不育系存在66个差异表达蛋白质,而遗传型不育系存在60个差异表达蛋白质。MS/MS成功鉴定了71个差异表达蛋白质,结合小麦生殖发育的代谢及生理功能特点,涵盖了广泛有序的代谢途径和生理功能。这些蛋白质参与12个不同的细胞代谢过程,主要干扰了线粒体中电子传递链和蛋白质代谢过程。依据这些蛋白质的丰度变化,结合它们的生物学功能和参与的生理反应及在介导败育中的变化规律,首次构建了线粒体反向介导雄性不育的蛋白质网络模型。进一步通过生理指标测定和TUNEL检测对该模型进行了验证。这些结果反映了线粒体蛋白质的异常表达与不同败育类型的网络关系。
宋瑜龙[2]（2015）在《SQ-1诱导的小麦雄性不育花药物质代谢及miRNA研究和不育相关基因F8-1的功能分析》文中研究指明目前,水稻、玉米、油菜等作物均已实现了依赖雄性不育系大面积生产杂交种,并在生产实践中取得了瞩目的经济效益。在小麦杂种优势利用方面,我们课题利用自主研发的小麦新型化学杂交剂SQ-1,诱导小麦产生生理型（PHYMS）不育并实现了小麦杂交亲本的随机组合,并组配出了一批杂交小麦新品种（材料）,如西杂1号、西杂5号、西杂9号等,但其不育机理目前仍未研究清楚。本文从花粉粒物质积累层面,探讨了PHYMS花粉粒败育与能量物质积累、花粉粒结构之间的关系。随后,高通量测序鉴定了花药特定组织小RNA的表达,并分析了不育和可育材料同一时期差异保守mi RNA及其靶基因功能;最后,利用电子克隆技术获得了一个与生理型雄性不育相关的花粉特异性表达的基因序列,并对该基因做了初步研究,获得的主要结果及结论如下:1.首先通过形态观察发现,特定时期特定浓度的SQ-1可以诱导西农1376小麦株型、雌蕊活性等方面不受影响,但雄性不育率可以高达99%以上;单核晚期至三核期,PHYMS-1376小孢子细胞核分裂迟缓,大部分小孢子细胞核在二核期停止分裂,即使少数小孢子可分裂至三核期,但核型也表现为不正常的圆点状。2.通过扫描电镜及光学显微镜观察CK-1376和PHYMS-1376小麦三核期花粉粒外壁外侧和各发育时期物质（淀粉、蛋白质和脂类）积累表明,与CK-1376相比,PHYMS-1376花粉粒呈干瘪的不规则多面体,且花粉粒外壁无乌氏体或营养物质富集;PHYMS-1376绒毡层细胞降解代谢持续时间延长（四分体时期提前开始,二核期仍有部分绒毡层残留）,致使花药绒毡层细胞内营养物质不能定时足量地释放出来以供给小孢子正常的生长发育,最终导致花粉粒体积减小,内壁结构发育不充分,缺少必要的物质积累,最后表现为花粉粒雄性不育。值得注意的是,本研究首次发现了小孢子的另外一种物质摄入方式,花粉粒内壁通过花粉粒萌发孔用内吞的方式将绒毡层代谢的乌氏体或球状体摄入进小孢子内。3.通过建立CK-1376及PHYMS-1376花药小RNA文库,本文在四个小RNA库中分别获得小RNA Clean Reads序列数11351207、11446429、11671120、11407681和Unique Reads序列数3984769、3812079、4132493、4792376,并且在四个数据库中共确定了归属于78个家族的102个保守的mi RNA。此外,分析小麦花药中差异表达的保守mi RNA,结果发现mi R9774、mi R397、mi R159、mi R9652、mi R396、mi R9664、mi R9655、mi R9661、mi R9663、mi R160、mi R9658、mi R9774.mi R9677等多个mi RNA可能参与花药结构发育及花药内物质代谢途径。同时,通过比较CK-1376和PHYMS-1376花药单核早期和二核期已知差异mi RNA靶基因,并对这些差异靶基因进行GO功能注释和KEGG代谢途径分析,发现分别有4个和94个靶基因被注释到了Path Way上,其中单核早期参与代谢途径（Metabolic Pathways）的靶基因占50%,二核期参与植物抗逆性互作（Plant-pathogen interaction）、代谢途径（Metabolic Pathways）的靶基因比例最高,分别为37.23%和17.02%。4.通过同源克隆获得了小麦完整的F8-1基因序列,编码165aa,分子量约18.2759k Da,等电点为4.86,同源比对分析发现F8-1蛋白与黑麦×硬粒小麦后代中扩增得到的F8-4蛋白的同源性高达100%。同时,F8-1蛋白具有pollen Ole e I的保守结构域,序列为Q-G-R-V-Y-C-D-T-C-R,且仅在小麦二核期和三核期花药组织中特异性表达。半定量结果显示,F8-1在PHYMS-1376花药二核期显着下调,且亚细胞定位发现该基因仅在细胞核中表达。最后F8-1基因功能研究发现,F8-1基因表达量下调会诱发一定程度的花粉败育,表明F8-1基因的表达与小麦花粉育性密切相关。
高霞[3]（2012）在《苜蓿花药培养与雄性不育差异表达分析》文中研究说明为了解雄性不育形成的分子机理,获得苜蓿雄性不育纯合系植株,进一步提高苜蓿雄性不育杂种优势的利用价值,本试验以苜蓿雄性不育株及其对应可育株的花蕾作为研究对象,通过花药组织培养技术获得苜蓿单倍体植株,同时利用cDNA.AFLP差异显示技术对不同发育时期不育株和可育株花蕾的基因差异表达进行研究,探讨了苜蓿雄性不育性的基因差异表达模式,并进一步对差异基因片段进行氨基酸序列和蛋白质结构的分析。主要研究结果如下：（1）苜蓿雄性不育株与可育株花药组织培养的研究表明,在现蕾初期取材、不经低温处理的花药愈伤组织诱导率可高达66.7%,且培养条件为MS+2,4-D0.5mg/L+6-BA0.25mg/L+NAA0.2mg/L+KT3mg/L+3%蔗糖+0.7%琼脂：适宜不育材料的分化培养基为MS+KT1mg/L+NAA0.2mg/L+2%蔗糖+0.7%琼脂,适宜可育材料的为MS+KT4mg/L+NAA0.2mg/L+2%蔗糖+0.7%琼脂；适合诱导幼苗生根的培养基为1/2MS+NAA0.1mg/L+2%蔗糖+0.9%琼脂；此外,不添加激素的MS培养基可以诱导玻璃化苗生根。（2）在苜蓿花药组织培养再生植株的倍性鉴定研究中,适宜的细胞核悬液制备方法是选择新鲜幼苗叶片,在0.1mol/L柠檬酸和0.2%TritonX.100组成的分离缓冲液中用刀片进行机械切割,经两步离心法（800rpm离心5min）分离；同时,利用100～200μL浓度为50mg/L的PI染液对材料细胞核染色效果好；通过流式细胞仪对再生植株进行倍性鉴定,结果获得单倍体、四倍体和混倍体的比例分别为：16%、78%和6%。（3）对苜蓿不育株与可育株花蕾的cDNA.AFLP技术体系进行优化,发现该技术重复性高、多态性好,适用于苜蓿不同时期花蕾基因差异表达的研究。通过12对引物获得1746条能够稳定存在的条带,其中差异表达基因占12.37%,且包括不育性特异表达、不育性表达和育性特异表达3种类型。（4）将4条苜蓿花蕾期的基因差异片段进行cDNA序列分析。通过NCBI中BlastN和BlastX数据库检索,结果发现3条片段与苜蓿具有较高同源性（93%～100%）。其中,3号差异片段与蚕豆叶绿体中的1,5-二磷酸核酮糖羧化基因和氧化酶大亚基基因的同源性高达98～99%,而二磷酸核酮塘羧化酶与植物的CMS有关,参与了小麦花药发育调控、细胞程序性死亡及物质能量代谢等过程,因此推测该差异片段与苜蓿雄性不育性的形成有关。
成宇峰[4]（2014）在《新型化学杂交剂筛选及其诱导油菜雄性不育的效果和机理研究》文中认为油菜是我国及世界主要的油料作物之一，其杂种优势显着。化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要方式之一，新型高效化学杀雄剂（又称化学杂交剂，CHA）的筛选及其诱导雄性不育的机理是其重要的基础工作。本文选取三种我国具有自主知识产权的新型磺酰脲类除草剂单嘧磺酯钠、单嘧磺酯、单嘧磺隆作为候选药物，对其诱导油菜雄性不育的效果进行探索；然后选用诱导油菜雄性不育效果最好的单嘧磺酯钠溶液处理油菜，诱导其雄性不育，研究其诱导的雄性不育花药的细胞学变化、蛋白质组学变化。本研究旨在筛选出新型高效的油菜CHA，并探讨其诱导油菜雄性不育的机理，为新型CHA的研发以及应用提供理论依据。研究得到的主要结果如下：1、三种新型磺酰脲类化学药物诱导油菜雄性不育的效果经过2年多次试验发现，在甘蓝型油菜主花序最大花蕾长度为1-2mm时，叶面喷施0.05～0.10μg/mL单嘧磺酯钠和单嘧磺酯溶液，单株受药量为10mL时，均可较好地诱导油菜雄性不育。通过对不育株率、株高、单株产量等农艺性状进行统计和考察，发现适宜浓度的单嘧磺酯钠（MES）溶液诱导油菜雄性不育的效果优于单嘧磺酯溶液。单嘧磺隆溶液诱导油菜雄性不育的效果不佳，不适合作为油菜CHA。在油菜主花序最大花蕾为1-2mm时，对供试的49个油菜品种叶面喷施0.10μg/mL单嘧磺酯钠溶液（单株受药量为10mL），除品种“220”外，其它48个油菜品种均有一定程度的诱导雄性不育的效果；其中18个油菜品种全不育株率高达90%以上，7个品种一次喷药后诱导雄性不育的效果能持续到终花期。通过对49个品种的主要农艺性状考察，发现叶面喷施0.10μg/mL单嘧磺酯钠溶液对49个品种的株高、角粒数有一定的负面影响，但是对单株产量没有明显影响。2、单嘧磺酯钠溶液诱导油菜雄性不育株花药的细胞学变化显微结构和超微结构观察显示：0.10μg/mLMES诱导油菜雄性不育，不育花药的小孢子和绒毡层发育异常可发生在花粉发育的各个时期，到成熟期时所有花粉全部失活败育。败育特征主要包括：花粉母细胞时期绒毡层和小孢子细胞部分解体、四分体时期绒毡层解体或异常膨大、小孢子内含物逐渐解体或收缩成一团无可辨认的细胞器、单核期小孢子内含物完全解体只剩花粉外壁或小孢子发育畸形内含物收缩、绒毡层细胞部分提前解体或形状异常、成熟期的花药中绒毡层提前解体或是延迟解体个别绒毡层凝结成块，花粉囊中只剩一些空的或是只有一些细胞残余的败育花粉。3、单嘧磺酯钠溶液诱导油菜雄性不育花药的蛋白质组学变化通过对IPG线性胶条的pH范围、蛋白质上样量以及凝胶染色方法的优化发现：以pH4-7的线性IPG胶条进行等电聚焦，11%的SDS-PAGE进行第二向电泳，蛋白质上样量为800μg，用胶体考马斯亮蓝染色（CCB）可获得重复性好、分辨率高的油菜花药蛋白质组的双向电泳（2-DE）图谱；同时，该体系也适合于油菜叶片和油菜花蕾蛋白组的分离。在此基础上，通过2-DE技术分析比较了甘蓝型油菜对照株（可育株）和0.10μg/mL的MES诱导的雄性不育株的叶片、小花蕾、中花蕾的花药和大花蕾的花药的蛋白质组变化。结果发现，与对照组相比，在MES诱导的雄性不育株的叶片、小花蕾、中花蕾的花药和大花蕾的花药中分别鉴定出9、8、24和100个差异表达的蛋白质点。经肽质量指纹图谱（PMF）分析，在叶片、小花蕾、中花蕾的花药和大花蕾的花药中分别成功鉴定了9、8、24和90个差异蛋白质点；这些差异蛋白主要涉及细胞营救、防卫、解毒（13.8%）、蛋白合成、折叠和修饰（12.5%）、碳代谢（10.0%）、细胞运输（9.4%）、能量代谢（7.5%）、细胞骨架（6.9%）、核苷酸代谢（5.0%）、氨基酸代谢（5.0%）、次生代谢（5.0%）、信号转导（4.4%）、发育分化（4.4%）、细胞壁重塑和代谢（3.9%）、DNA加工（3.8%）、脂类代谢（3.1%）等多个代谢过程。通过对这些差异蛋白质分析发现，在MES诱导的油菜雄性不育植株叶片中有6个蛋白点上调，3个蛋白质点下调；上调蛋白质点主要参与胁迫应答和自身修复，下调蛋白质点主要参与能量代谢；MES处理并没有对叶片组织生长状态及生化代谢产生明显影响。在MES诱导的油菜雄性不育植株的小花蕾中有3个蛋白质点上调，5个蛋白质点下调；下调蛋白质点主要是参与植物生长发育和细胞静态骨架，其下调表达导致花粉母细胞期间少数绒毡层细胞和小孢子异常发育。在MES诱导的油菜雄性不育植株的中花蕾的花药中有4个蛋白质点上调，20个蛋白质点下调；上调蛋白质点主要涉及胁迫应答；下调蛋白质点主要参与植物生长发育，细胞壁重塑代谢，细胞静态骨架，细胞内运输，以及脂类、碳水化合物、能量代谢等；许多参与基因表达调控、细胞壁重塑代谢、细胞内运输的蛋白表达下调，从而导致四分体时期到单核靠边期的小孢子细胞和绒毡层细胞异常发育或是缺失。在MES诱导的油菜雄性不育植株的大花蕾的花药中有23个蛋白质点上调，77个蛋白质点下调；上调蛋白质点主要涉及碳水化合物、脂类和DNA降解代谢；下调蛋白质点主要参与细胞营救、防卫、解毒，细胞壁重塑，细胞骨架，细胞运输，和蛋白质、碳水化合物、脂类以及DNA生物合成代谢；其中大量参与碳水化合物，脂类以及DNA降解的蛋白上调表达，以及大量参与大分子合成蛋白的下调表达，造成发育花药代谢紊乱，导致成熟期花粉发育异常，花粉败育。根据MES诱导油菜雄性不育的细胞学变化和蛋白质组学变化的研究结果，本研究提出了一个生理变化和生化代谢网络变化模型可以初步解释MES诱导油菜雄性不育的机制。总之，本研究首次报道了0.05～0.10μg/mL的单嘧磺酯钠、单嘧磺酯溶液可以作为油菜化学杂交剂诱导油菜雄性不育；研究揭示了适宜浓度的MES诱导油菜花药败育的细胞学特征；利用比较蛋白质组学方法分析了对照可育株和MES处理诱导的雄性不育株的叶片和不同发育时期的雄配子体（小花蕾、中花蕾花药和大花蕾花药）的蛋白质组变化。在此基础上，本研究首次初步提出了MES诱导油菜雄性不育的生理生化代谢变化及诱导雄性不育的机制。这些研究结果为新型油菜化学杂交剂单嘧磺酯钠的开发和推广应用提供了理论依据；为揭示化学杂交剂单嘧磺酯钠诱导油菜雄性不育的分子机制提供了重要信息。
周延清[5]（2005）在《三种经济植物遗传多样性的ISSR和RAPD分析、fad基因克隆和农杆菌介导的遗传转化》文中进行了进一步梳理本文旨在:Ⅰ.建立河南三种主栽经济植物地黄、山药和大豆种质遗传多样性的ISSR和RAPD标记分析体系,为利用DNA分子标记技术合理利用、保护、鉴定和改良这三种植物品种提供理论和技术依据。Ⅱ.建立发根农杆菌对怀地黄的转化及毛状根的植株再生体系。Ⅲ.分离克隆大豆油酰基-△12-去饱和酶基因fad 2-1和构建反义基因表达载体,为利用农杆菌介导的遗传转化技术培育大豆和怀地黄新品种提供理论和技术依据。 Ⅰ.利用ISSR和RAPD标记技术对这三种经济植物种质遗传多样性进行了检测。其中,ISSR标记技术首次用于这一研究。所取得的主要进展如下:（1）.用CTAB法提取了10个地黄品种、28个山药品种和10个大豆品种以及16个怀地黄单株的基因组DNA,建立了适用于山药基因组DNA提取的改良CTAB方法。（2）.以怀地黄基因组DNA为模板,优化出了适宜于地黄ISSR分析的合适的退火温度（53-55℃）和扩增体系:25μL PCR反应体积,包含1×Taq DNA酶缓冲液（10mmol/L Tris-HC l,50mmol/L KCl,0.1%Trion X-100,pH9.0）,2.5 mmol/L MgCl2,1.0-1.5U Taq酶,60ng模板DNA,0.4μmmol/L引物,dATP、dGTP、dCTP和dTTP各0.4 mmol/L。（3）.在此基础上,从44个ISSR引物中分别筛选出了适合于地黄、山药和大豆ISSR标记分析的引物10条、7条和8条;从80条RAPD引物中分别筛选出了适合于地黄和山药RAPD标记分析的引物17条和2条。（4）.10条ISSR引物对10个地黄品种（系）扩增出110条带,多态条带比率（PPB）为71.82%,平均多样性指数（Ⅰ）为0.3577,遗传相似系数（GS）在0.557～0.979,平均GS为0.665;17条RAPD引物对10个地黄品种（系）扩增出177条带,多态条带比率（PPB）为61.58%,平均多样性指数（Ⅰ）为0.3135,遗传相似系数（GS）在0.63～0.93,平均GS为0.7545。两种分子标记的分析结果呈极显着正相关（r=0.649）;利用2条ISSR引物对16个怀地黄单株扩增出17条带,多态条带比率（PPB）为64.71%。使用3条RAPD引物对16个怀地黄单株扩增出7条带,多态条带比率（PPB）为57.14%。（5）.7条ISSR引物对28个山药品种扩增出65条带,多态条带比率（PPB）为83.01%,平均多样性指数（Ⅰ）为0.4379,遗传相似系数（GS）在0.33～0.96,平均GS为0.6246。2条RAPD引物对28个山药品种扩增出23条带,多态条带比率（PPB）,为82.6%。（6）.8个ISSR引物对10个大豆品种扩增出89条带,多态条
高永钢[6]（2017）在《玉米雄性核不育基因MS22突变位点鉴定与基因表达研究》文中研究说明在传统的玉米杂交种生产中,人工去雄不仅加大了制种成本、不能保证去雄的及时性与彻底性,也很容易出现混杂,使得杂交种子质量降低、杂种优势的发挥受限。植物的细胞核雄性不育受核基因控制,不育性彻底稳定,受环境影响小,在玉米杂交种配制中具有重要研究价值。本课题研究所用材料为玉米雄性核不育突变体,通过前期研究发现受MS22基因调控作用并表现为隐性核不育。由于目前未对MS22基因的突变位点进行系统明确的研究,未阐明MS22基因导致的败育机制。为此本研究将开展如下实验:对该突变体进行田间农艺性状调查、育性鉴定研究;MS22基因克隆及测序,分析比较ms22突变体（ms/ms）与正常可育株（MS/ms）的基因序列差异,确定MS22突变位点;在不同生育阶段研究MS22在不同器官组织中的表达差异;不同外源激素诱导及非生物逆境胁迫下研究MS22的表达特性。通过研究我们得到以下实验研究结果:（1）通过研究表明该突变体是由一对隐性核基因控制的核不育,杂交后代F2出现3:1的分离,回交后代出现1:1的分离。不育株与可育株在农艺性状方面没有出现明显差异。突变体与可育株间差异主要出现在雄花絮的小花及花药育,不育株雄花絮紧闭、不能正常散粉,小花内花药空瘪瘦小、无花粉粒,为无花粉型完全败育突变体。（2）通过对MS22生物信息学分析,该基因属于谷氧还蛋白家族（glutaredoxin,GRX）,位于玉米7号染色体短臂。MS22具有谷氧还蛋白家族特殊结构域,参与植物厌氧胁迫反应及其他代谢反应的调控响应。（3）通过PCR扩增,获得包含MS22序列在内共1523bp长度的序列。通过序列比对发现,在900bp-1300bp处,不育株的PCR扩增序列与可育株扩增序列间存在62个碱基缺失。这一区段的缺失导致该基因的功能发生改变,进而对与该基因相近的其它基因互做具有干扰作用,进而导致在生殖发育时期某些细胞学进程的中断而表现出雄性不育现象。（4）在玉米不同生长发育阶段（V3-V10）,研究MS22基因在不同器官组织中的表达差异,MS22在V3时期的根中的表达量较高,V3-V6时期茎尖、叶片中MS22表达量较高。MS22在玉米的茎中的表达量较其他器官低。V7-V10时期叶片、节间、花丝中MS22的表达较低。V7-V10阶段,MS22在雄花与雌穗中的表达量较高。（5）喷施不同植物激素诱导MS22表达,我们发现不同激素具有对MS22的上调表达诱导效应,通过分析发现,诱导表达作用大小依次为:SA、MeJA、ZT、2,4-D、ACC、GA、ABA。（6）盐胁迫、低温、机械损伤及高温处理后,MS22对盐胁迫下诱导最敏感,表达水平明显高于其它处理。其次在45℃高温胁迫下MS22的也出现较高的表达水平。说明MS22基因对高盐及高温的胁迫诱导较为敏感。这说明MS22是一类参与胁迫诱导应激反应的蛋白,可能在植物抵御不良环境条件方面与其它基因共同协调起到信号传递的作用。通过研究发现ms22不育株与可育株在营养生长阶段表型没有较为明显差异。通过PCR扩增,获得1523bp长度的序列。通过测序及序列比对发现,不育株较可育株缺失62个碱基,这一区段的缺失是该突变体表现为不育的关键。通过研究分析发现,MS22是一类在植物中参与光合代谢、厌氧反应过程及逆境胁迫响应的作用。植物激素如水杨酸、赤霉素、茉莉酸甲酯等对植物在逆境防御及育性调节等方面都有一定作用,玉米MS22受到这些激素的诱导表达明显上升。通过实验结果分析,我们认为玉米MS22基因在逆境响应、物质代谢调控、育性调节等方面具有多重的生物学功能。
孔祥军[7]（2017）在《海岛棉H276A雄性不育的细胞学与分子生物学基础研究》文中提出细胞质雄性不育（Cytoplasmic Male Sterility,CMS）是植物杂种优势的利用的基础,并且已经广泛的应用于水稻、玉米等作物中。棉花（GossypiumbarbadenseL）是重要的经济作物,也具有显着的杂种优势。但是由于其CMS资源的匮乏,导致杂种优势的利用受到了极大的限制。因此,开展棉花CMS不育分子机理研究,为更好的利用棉花杂种优势,具有重要的理论和实践意义。海岛棉CMS系H276A是刘冬梅等利用花粉管通道法通过转红麻HcPDIL5-2a基因创造的新型胞质不育系。该不育系是由其保持系H276B突变而来,所以其为细胞质近等基因系。在棉花CMS机理的研究中,可以排除由于线粒体基因组进化所造成的非CMS相关冗余遗传信息的干扰,为棉花CMS分子机理的研究提供了极有价值的研究材料。本研究从细胞学、线粒体基因组及转录组学对海岛棉CMS系H276A的败育机理进行了探索,得到以下主要结论:1.采用石蜡切片的方法对不育系和保持系的花药发育过程进行了比较分析,确定了海岛棉CMS系H276A花药败育开始于四分体时期,其败育特征主要是四分体细胞核液泡化,绒毡层在花药发育过程中完整、不发生降解。花药细胞超微结构观察发现,四分体时期不育系绒毡层细胞部分线粒体出现内膜降解现象。2.利用EcoRI和HindⅢ和两种限制性内切酶对不育系和保持系线粒体基因组进行RFLP分析。结果表明,使用EcoRI进行单酶切时,atp1、nad4、nad9、ccmb在不育系和保持系之间呈现多态性,使用HindⅢ进行单酶切时,atp4、nad5、nad9、sdh4、cox3在不育系和保持系之间呈现多态性,其它基因则不表现多态性。以上结果表明,不育系 H276A 在线粒体基因atp1、atp4、nad4、nad5、nad7、nad9、sdh4、ccmb、cox3编码区或者编码区附近DNA水平上发生了突变,这些突变可能与棉花CMS的发生相关。3.以35个棉花线粒体蛋白编码基因为探针对不育系和保持系进行RNA blot分析,结果表明线粒体基因虽然不存在转录本长度多态性,但发现不育系中cox3基因转录本丰度显着降低（约是保持系的0.3-0.4倍）,对cox3进一步进行荧光定量分析,表明该基因在不育系中的相对表达量是保持系中的0.39倍。由此推测cox3的异常表达与棉花CMS形成过程中能量缺失有关。4.利用RNA环化的方法对cox3基因的全长转录本进行分析,发现该基因在保持系中的全长转录本为1515bp,其转录起始位点和转录终止位点分别位于起始密码子（ATG）上游-412bp及下游1103bp处。在不育系H276A中cox3的转录终止位点与保持系相同,然而却有三个不同的转录起始位点分别位于起始密码子上游-473、-466和-451处。对cox3基因上游序列进行克隆测序发现,不育系中该基因转录起始位点附近发生了 7 SNPs突变。由此推测这7 SNPs引起cax3在不育系中的转录识别位点发生改变从而导致该基因表达量显着降低。5.在ATP合成酶基因的相对表达量分析中,以保持系为对照,结果表明除atp4（0.94）外,不育系中atp1（0.7）、atp6（0.64）、atp8（0.59）、atp9（0.61）的表达水平显着降低。另一方面,在可育 F1 代中atp1（1.25）、at94（2.06）、atp6（1.64）、atp8（1.55）和atp9（2.27）表达量显着升高。表明了恢复基因的引入提高了 ATP合成酶基因的表达,同时也进一步确定了棉花CMS的发生与能量代谢缺失相关。6.采用同源克隆的方法对线粒体ATP合成酶5个基因进行RNA编辑分析,共检测到41个RNA编辑位点且都是C-T转换,其中完全编辑位点27个,不完全编辑位点14个。对RNA编辑位点的氨基酸变化进行分析发现,RNA编辑引起蛋白质多肽链中疏水氨基酸含量增加,导致蛋白质稳定性增强。另外,发现2个由RNA编辑产生的新的终止密码子,一个位于atp6第787位点,另一个位于atp9第223位点,但是比对不育系、保持系及可育F1代中的RNA编辑频率发现,ATP合成酶基因RNA编辑与棉花CMS没有直接的相关性。7.基于不育系H276A线粒体蛋白编码基因atp8基因上游6bp的缺失,开发了一对可以鉴别棉花雄性可育胞质和不育胞质的分子标签。对41份已知育性的棉花种质资源进行验证,结果表明该分子标签稳定、可靠,为棉花CMS胞质资源的选育提供了一个有力的工具。8.通过Illumina Hiseq4000测序平台对不育系和保持系进行转录组学的研究中,共检测到64,675个共同表达基因,筛选出3603个差异表达基因（5.57%）其中1363上调表达,2240个下调表达基因。对差异表达基因进行进一步生物信息学分析,发现76个差异表达基因参与了 TCA循环、氧化磷酸化、糖酵解等与植物能量代谢相关途径,且大部分基因显着下调表达。同时,发现了一些编码PPR蛋白、MYB转录因子及花药特异表达的差异基因。随机选取了 15个可能与棉花CMS相关的差异表达基因进行实时荧光定量验证,结果表明转录组测序结果可靠。对上述差异表达基因调控网络进一步深入的研究,可以帮助我们进一步阐明棉花细胞质雄性不育败育机制。
王台,童哲,赵玉锦[8]（1992）在《应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景》文中进行了进一步梳理本文着重介绍了花药和花粉发育过程中基因表达的特点和复杂性,花药和花粉的特异性基因以及特异性基因的调节等方面的研究进展,讨论了应用上述特异性基因的调节序列与一定的目的基因（如核糖核酸酶基因）构建的嵌合基因诱导植物雄性不育的前景和这种分子生物学方法在作物杂种优势利用过程中遇到的问题。
李枝玲[9]（2020）在《海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析》文中进行了进一步梳理棉花是重要的纤维作物,在特定杂交组合中表现出显着的杂种优势。细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）是植物杂种优势利用的重要途径。但由于棉花CMS类型较少,其杂种优势利用受到极大限制。因此,开展棉花CMS分子机制研究对于棉花种质创新和杂种优势利用具有重要意义。查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）是植物类黄酮生物合成过程中一种关键酶,与植物花粉发育和CMS有着密切的联系。PPR（Pentatricopeptide repeat）基因家族作为恢复基因的一种重要基因来源,在植物的生长发育和细胞器基因的表达调控等多种生物学过程中发挥着至关重要的作用。在胞质雄性不育系统中,CMS诱导基因能够表达产生疏水的CMS特异性多肽（CMS-specific pelypeptide）,Rf育性恢复基因（restorers of fertility）能够编码产生PPR蛋白,PPR蛋白能够调控相应的CMS诱导基因的表达水平,通过降低或抑制不育相关基因的转录,降低有毒蛋白的水平,从而能够使得CMS植株恢复育性,然而,对海岛棉（G.barbadense L）CHS基因家族和PPR基因基因家族系统、全面的分析,特别是与CMS关系的研究还有待完善。本研究利用海岛棉基因组信息,对海岛棉CHS和PPR基因家族特征进行了研究。对海岛棉不同组织器官及不育系H276A花粉败育不同阶段的CHS家族基因表达进行了分析,该研究结果将为花粉发育及花粉败育分子机制阐明提供重要理论基础。此外,还通过对海岛棉不育系H276A及其育性恢复材料H268进行PPR蛋白家族基因比较分析,获得序列差异PPR蛋白编码基因。为后续育性恢复基因的发掘提供理论基础。主要研究结果如下:（1）为了探索海岛棉查尔酮合成酶家族基因的特征,我们对海岛棉蛋白质数据库进行了搜索分析,共鉴定到20个Gb CHS基因,并根据Gb CHS蛋白序列的无根系统发育树将所有的Gb CHSs分为了五大类;基因结构分析表明,大部分Gb CHS基因由两个外显子和一个内含子组成;Blast分析发现Gb CHSs序列与Ms CHSs序列具有很高的相似性,说明CHS家族在物种间是保守的;共鉴定出20个基序,基序1、3、5和6属于Chal-sti-syntu-N结构域,基序2、4和7属于Chal-sti-syntu-C结构域;探讨了Gb CHS基因家族的扩增机制,共鉴定出25个重复事件（12个Gb CHS基因）,包括23个片段重复事件和2个串联重复事件,Gb CHS基因家族扩增主要发生于片段重复事件,进化缓慢。（2）利用q RT-PCR方法对20个Gb CHS基因进行组织特异性表达分析。结果表明,Gb CHS家族基因在棉花不同器官中表达模式呈现多样性。进一步分析不育系与保持系中基因表达,并结合功能分析,推测Gb CHS06、10、16和19的异常表达可能与海岛棉不育系花粉败育有关。（3）以海岛棉H276A c DNA为模板,克隆Gb CHS16的CDS全长序列,Gb CHS16扩增片段长度为1158bp,并构建了p BI121-Gb CHS16-EGFP过表达载体基因。（4）通过生物信息学手段鉴定海岛棉PPR蛋白编码基因,并对其进行亚细胞定位预测与基因功能分析,进一步采用高通量测序技术,对海岛棉H276A及H268进行PPR蛋白家族基因鉴定,将获得的PPR序列与目前已获得的具有育性恢复的氨基酸序列进行同源比对并构建系统进化树。鉴定获得了912个PPR蛋白编码基因,其中846个在H276A和H268之间存在序列差异,一共获得7226个SNP和301个In Del差异位点,其中作用于线粒体的有2143个SNP和134个In Del差异位点。与植物已鉴定的具有育性恢复功能的PPR氨基酸序列进行同源比对,结果表明:xp＿016708712（LOC107923023）,xp＿016710013（LOC107924193）与多个植物已鉴定的具有育性恢复功能的PPR氨基酸序列同源性达33%以上,且具有较近亲缘关系。
瞿礼嘉,钱前,袁明,王小菁,杨维才,王台,孔宏智,蒋高明,种康[10]（2012）在《2011年中国植物科学若干领域重要研究进展》文中认为2011年中国植物科学得到结构生物学等领域科学家的加盟,在分子机制研究方面取得了突破性快速发展。中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果,尤其是在植物激素受体结构解析和信号转导方面获得了一系列突破,基于高通量基因测序和计算生物学平台的水稻功能基因组与进化以及系统植物学研究方面也取得了重大进展,受到国内外的高度评价。该文对2011年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述,旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件,并展现我国科学家所取得的杰出成就。
二、应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景（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、应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景（论文提纲范文）
（1）小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦杂种优势利用概况 |
| 1.1.1 小麦杂种优势利用途径 |
| 1.1.2 小麦杂种优势利用研究现状 |
| 1.2 植物雄性不育分子机理的研究 |
| 1.2.1 细胞质雄性不育（CMS）研究进展 |
| 1.2.2 光温敏雄性不育（PTMS）研究进展 |
| 1.2.3 化学杀雄剂（CHA）诱导雄性不育研究进展 |
| 1.3 植物基因组学与雄性不育 |
| 1.3.1 叶绿体基因组与雄性不育 |
| 1.3.2 线粒体基因组与雄性不育 |
| 1.4 植物转录组学与雄性不育 |
| 1.5 植物蛋白质组学与雄性不育 |
| 1.6 植物代谢组学与雄性不育 |
| 1.6.1 能量代谢与雄性不育 |
| 1.6.2 物质代谢与雄性不育 |
| 1.6.3 其他代谢与雄性不育 |
| 1.7 本研究的目的意义及技术路线 |
| 1.7.1 目的意义 |
| 1.7.2 技术路线 |
| 第二章 杀雄剂SQ-1 诱导的小麦生理型雄性不育系旗叶细胞凋亡及其活性氧代谢动态 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 材料、仪器与试剂 |
| 2.1.1 主要仪器与试剂 |
| 2.1.2 材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 穗部形态学观察 |
| 2.2.2 蜡质扫描电镜观察 |
| 2.2.3 石蜡包埋 |
| 2.2.4 番红-固绿双重染色 |
| 2.2.5 TUNEL染色 |
| 2.2.6 DNA的提取、纯化与DNA ladder分析 |
| 2.2.7 生理指标测定 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 杀雄剂SQ-1 诱导小麦产生雄性不育 |
| 2.3.2 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育系旗叶形态学观察 |
| 2.3.3 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育系旗叶PCD检测 |
| 2.3.4 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育旗叶氧化应急反应 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 杀雄剂SQ-1 诱导小麦产生完全败育 |
| 2.4.2 杀雄剂SQ-1 造成小麦旗叶PCD过程的紊乱 |
| 2.4.3 杀雄剂SQ-1 使小麦旗叶处于氧化胁迫状态 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 杀雄剂SQ-1 诱导小麦生理型雄性不育旗叶膜蛋白质变化研究 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 材料、仪器与试剂 |
| 3.1.1 主要仪器与试剂 |
| 3.1.2 材料 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 小麦旗叶净光合速率测定 |
| 3.2.2 小麦旗叶膜微囊的制备 |
| 3.2.3 膜纯度的检测 |
| 3.2.4 膜蛋白质的双向电泳（2-DE）分析 |
| 3.2.5 凝胶图像分析 |
| 3.2.6 差异蛋白质的质谱分析 |
| 3.2.7 数据库检索 |
| 3.2.8 生物信息学分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 旗叶净光合速率变化 |
| 3.3.2 膜纯度鉴定 |
| 3.3.3 差异表达膜蛋白质分析 |
| 3.3.4 差异蛋白质的鉴定及功能聚类 |
| 3.3.5 差异蛋白质的物理化学特性 |
| 3.3.6 膜蛋白质间的相互作用分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 光合作用相关蛋白质 |
| 3.4.2 ATP合成相关蛋白质 |
| 3.4.3 胁迫反应蛋白质 |
| 3.4.4 蛋白质代谢相关 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 杀雄剂SQ-1 诱导的小麦生理型雄性不育系花药绒毡层和小孢子的异常发育64 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 材料、仪器与试剂 |
| 4.1.1 主要仪器与试剂 |
| 4.1.2 材料 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 小孢子发育进程观察 |
| 4.2.2 组织切片观察 |
| 4.2.3 DAPI染色 |
| 4.2.4 花药发育的透射电镜观察 |
| 4.2.5 TUNEL检测 |
| 4.2.6 FDA细胞活力检测 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 花药形态学观察 |
| 4.3.2 生理型雄性不育系绒毡层的异常发育 |
| 4.3.3 生理型雄性不育系小孢子的异常发育 |
| 4.3.4 可育系与不育系花药内程序性细胞凋亡（PCD）检测 |
| 4.3.5 花粉粒不同发育时期活力比较分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 杀雄剂诱导小麦生理型不育系雄性败育时期 |
| 4.4.2 杀雄剂诱导小麦生理型雄性不育系绒毡层过早降解与花粉败育的关系 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 小麦生理型和遗传型雄性不育系及其可育系线粒体差异蛋白质相互作用网络的构建与分析 |
| 5.0 引言 |
| 5.1 材料、仪器与试剂 |
| 5.1.1 主要仪器与试剂 |
| 5.1.2 材料 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.0 形态学观察 |
| 5.2.1 线粒体的制备 |
| 5.2.2 线粒体纯度及完整性检测 |
| 5.2.3 线粒体蛋白质组学分析 |
| 5.2.4 生理指标测定 |
| 5.2.5 DNA片段化检测 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 不育系与可育系育性分析 |
| 5.3.2 线粒体活性、纯度及完整性分析 |
| 5.3.3 不育系与可育系不同发育时期线粒体蛋白质组比较分析 |
| 5.3.4 线粒体差异表达蛋白质组比较分析 |
| 5.3.5 线粒体差异表达蛋白质MALDI-TOF-MS鉴定及功能分类 |
| 5.3.6 线粒体差异表达蛋白质间的相互作用分析 |
| 5.3.7 可育系与不育系花药内ROS比较分析 |
| 5.3.8 可育系与不育系花药内PCD检测 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 差异表达蛋白质共同干扰两不育系中线粒体电子传递过程和ATP合成 |
| 5.4.2 差异表达蛋白质增强了生理型和遗传型不育系中蛋白质的合成而抑制了蛋白质的降解 |
| 5.4.3 线粒体反向介导雄性不育的蛋白质网络模型 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文结论 |
| 6.1 论文研究主要结论 |
| 6.2 论文研究创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）SQ-1诱导的小麦雄性不育花药物质代谢及miRNA研究和不育相关基因F8-1的功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物雄性不育研究进展 |
| 1.1.1 植物雄性不育生理生化研究 |
| 1.1.2 植物雄性不育的细胞生物学研究 |
| 1.1.3 植物雄性不育的蛋白质组学研究 |
| 1.1.4 植物雄性不育的分子研究 |
| 1.2 小麦雄性不育机理研究及杂种优势利用现状 |
| 1.2.1 小麦雄性不育机理研究现状 |
| 1.2.2 小麦杂种优势利用现状 |
| 1.3 植物小分子RNA的研究 |
| 1.4 植物花粉应变原蛋白研究 |
| 1.5 VIGS技术发展及应用研究 |
| 1.5.1 VIGS技术的原理 |
| 1.5.2 VIGS技术的建立与发展 |
| 1.5.3 VIGS技术的优缺点 |
| 1.5.4 VIGS技术鉴定植物基因功能 |
| 1.5.5 BSMV在VIGS中的研究进展 |
| 1.6 研究目的意义及技术路线 |
| 1.6.1 研究的目的意义 |
| 1.6.2 研究的技术路线 |
| 第二章 SQ-1 诱导的小麦生理型雄性不育绒毡层代谢及花粉粒物质积累的研究 |
| 2.1 材料种植和处理 |
| 2.2 试验主要试剂 |
| 2.3 主要仪器 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 表型观察及不育性研究 |
| 2.4.2 花粉粒核型的细胞学观察 |
| 2.4.3 半博切片制样 |
| 2.4.4 细胞化学染色处理 |
| 2.4.5 面积、平均光密度值及累积光密度值计算 |
| 2.5 结果与分析 |
| 2.5.1 表型观察及不育性研究 |
| 2.5.2 核型观察 |
| 2.5.3 不同发育时期花药及小孢子营养物质分布及结构研究 |
| 2.6 讨论 |
| 2.6.1 花药绒毡层与小孢子育性的关系 |
| 2.6.2 不溶性多糖与小孢子育性的关系 |
| 2.6.3 脂类物质与小孢子育性的关系 |
| 2.6.4 蛋白质与小孢子育性的关系 |
| 第三章 SQ-1 诱导生理型雄性不育差异MIRNA鉴定及靶基因研究 |
| 3.1 材料种植和处理 |
| 3.2 主要试剂 |
| 3.3 主要仪器 |
| 3.4 试验方法 |
| 3.4.1 小麦RNA提取 |
| 3.4.2 RNA纯化 |
| 3.4.3 小分子RNA文库构建 |
| 3.4.4 小分子RNA信息分析 |
| 3.5 结果 |
| 3.5.1 RNA提取及质量检测 |
| 3.5.2 小RNA结果初步分析 |
| 3.5.3 不同时期小RNA碱基偏好性 |
| 3.5.4 基因组比对 |
| 3.5.5 鉴定mi RNA并分类注释sRNA |
| 3.5.6 已知mi RNA分析 |
| 3.5.7 GO注释已知差异miRNA靶基因及KEGG通路分析 |
| 3.5.8 预测小麦花药新miRNA |
| 3.6 讨论 |
| 第四章 SQ-1 诱导生理型不育相关F8-1 基因的扩增和功能分析 |
| 4.1 材料种植和处理 |
| 4.2 实验主要试剂 |
| 4.3 实验仪器 |
| 4.4 实验中所涉及的引物 |
| 4.5 实验方法 |
| 4.5.1 小麦RNA提取 |
| 4.5.2 cDNA一链的合成 |
| 4.5.3 小麦F8-1 基因克隆 |
| 4.5.4 F8-1 基因扩增片段的回收 |
| 4.5.5 F8-1 基因扩增连接与转化 |
| 4.5.6 基因组DNA的扩增 |
| 4.5.7 F8-1 序列分析 |
| 4.5.8 F8-1 基因半定量分析 |
| 4.5.9 F8-1 基因亚细胞定位 |
| 4.5.10 VIGS载体构建 |
| 4.6 结果与分析 |
| 4.6.1 鉴定取材发育时期 |
| 4.6.2 F8-1 基因的克隆及测序 |
| 4.6.3 F8-1 基因序列分析 |
| 4.6.4 F8-1 基因组织表达及半定量分析 |
| 4.6.5 亚细胞定位 |
| 4.6.6 VIGS诱导F8-1 基因沉默 |
| 4.7 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 SQ-1 诱导的生理型雄性不育育性及花粉粒核发育 |
| 5.1.2 SQ-1 诱导的生理型雄性不育毡层代谢及花粉粒物质积累 |
| 5.1.3 SQ-1 诱导的生理型雄性不育差异miRNA鉴定及靶基因分析 |
| 5.1.4 SQ-1 诱导的生理型不育相关F8-1 基因的扩增和功能分析 |
| 5.2 本研究的创新点 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）苜蓿花药培养与雄性不育差异表达分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 植物雄性不育研究现状 |
| 1.1.1 植物雄性不育类型 |
| 1.1.2 植物雄性不育经典遗传学研究进展 |
| 1.1.3 植物雄性不育细胞生物学研究进展 |
| 1.1.4 植物雄性不育分子生物学研究进展 |
| 1.2 生物技术在植物雄性不育系上的应用 |
| 1.2.1 组织培养技术在植物育种中的应用 |
| 1.2.2 基因工程技术在植物育种中的应用 |
| 1.2.3 花药培养单倍体育种技术 |
| 1.2.4 植物雄性不育基因分子生物学研究 |
| 1.3 国内外苜蓿雄性不育系研究现状 |
| 1.3.1 国外苜蓿雄性不育系研究现状 |
| 1.3.2 国内苜蓿雄性不育系研究现状 |
| 1.4 研究目的意义 |
| 1.5 研究主要内容 |
| 1.6 技术路线图 |
| 2 苜蓿花药培养的研究 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 材料预处理 |
| 2.2.2 花药愈伤组织诱导培养条件的试验设计 |
| 2.2.3 花药愈伤组织分化培养条件的试验设计 |
| 2.2.4 花药植株生根培养条件的试验设计 |
| 2.2.5 花药再生植株移栽成活条件的试验设计 |
| 2.2.6 评价方法和指标 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 愈伤组织诱导培养条件的筛选 |
| 2.3.2 愈伤组织分化培养条件的筛选 |
| 2.3.3 再生植株生根诱导培养条件的筛选 |
| 2.3.4 花药再生植株移栽成活情况 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 基本培养基对苜蓿花药培养的影响 |
| 2.4.2 植物激素对苜蓿花药培养的影响 |
| 2.4.3 取材时期的选择对苜蓿雄性不育株花药愈伤形成的影响 |
| 2.4.4 低温对苜蓿雄性不育株花药愈伤形成的影响 |
| 2.4.5 愈伤组织形态对分化能力的影响 |
| 2.4.6 玻璃苗成因及防治措施 |
| 2.4.7 不育材料与可育材料在花药培养中的差异 |
| 2.5 结论 |
| 3 苜蓿花药培养再生植株的倍性鉴定 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 试验仪器及药品 |
| 3.2.2 试验样品预处理 |
| 3.2.3 上机测定 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 离心方法对细胞核悬液DNA分辨率的影响 |
| 3.3.2 离心转速对细胞核悬液DNA分辨率的影响 |
| 3.3.3 材料破碎方法对细胞核悬液DNA分辨率的影响 |
| 3.3.4 不同分离缓冲液对细胞核悬液DNA分辨率的比较 |
| 3.3.5 PI染液和RNA酶A浓度对细胞核悬液DNA分辨率的影响 |
| 3.3.6 低温保存苜蓿花药培养再生植株叶片对倍性检测的影响 |
| 3.3.7 苜蓿花药组培再生植株的倍性检测结果分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 细胞核悬液的质量对流式细胞仪测定的影响 |
| 3.4.2 DNA荧光染色对流式细胞仪测定的影响 |
| 3.4.3 参照样本的选择对流式细胞仪测定结果的影响 |
| 3.4.4 流式细胞仪测定苜蓿花药培养再生植株倍性的可行性 |
| 3.5 结论 |
| 4 苜蓿雄性不育株及其可育株的CD、N-AFLP差异显示分析 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 总RNA的提取 |
| 4.2.2 RNA浓度和质量的检测 |
| 4.2.3 双链cDNA的合成 |
| 4.2.4 双链cDNA的电泳检测 |
| 4.2.5 cDNA-AFLP分析 |
| 4.2.6 扩增产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测 |
| 4.2.7 数据统计及分析 |
| 4.2.8 水煮法回收差异片段 |
| 4.2.9 差异片段的再扩增 |
| 4.2.10 再扩增产物的纯化回收 |
| 4.2.11 差异片段的测序与分析 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 总RNA质量和浓度检测结果分析 |
| 4.3.2 保存时间对RNA质量的影响 |
| 4.3.3 cDNA的合成结果分析 |
| 4.3.4 双酶切和连接产物结果分析 |
| 4.3.5 预扩增体系筛选及优化 |
| 4.3.6 选择性扩增体系分析 |
| 4.3.7 差异表达基因片段模式 |
| 4.3.8 苜蓿cDNA-AFLP的基因差异表达分析 |
| 4.3.9 差异表达基因片段的回收与测序 |
| 4.3.10 差异表达基因片段序列分析 |
| 4.3.11 差异表达基因片段的同源性分析 |
| 4.3.12 差异表达基因片段亲疏水性及跨膜结构的分析 |
| 4.3.13 差异表达基因片段的二级结构预测 |
| 4.3.14 差异表达基因片段的亚细胞定位 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 RNA提取及cDNA合成中的影响因素 |
| 4.4.2 cDNA-AFLP技术体系优化 |
| 4.4.3 多态性差异片段的表达 |
| 4.4.4 差异片段的回收、测序及功能预测 |
| 4.4.5 差异表达基因片段的序列及蛋白质结构分析 |
| 4.4.6 苜蓿雄性不育性形成机理初探 |
| 4.5 结论 |
| 5 下一步研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（4）新型化学杂交剂筛选及其诱导油菜雄性不育的效果和机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 我国油菜杂种优势利用概况 |
| 1.2 油菜杂种优势利用途径 |
| 1.2.1 细胞质雄性不育 |
| 1.2.2 细胞核雄性不育 |
| 1.2.3 自交不亲和性 |
| 1.2.4 化学杂交剂诱导雄性不育 |
| 1.3 植物化学杂交剂研究概况 |
| 1.3.1 化学杂交剂种类 |
| 1.3.2 化学杂交剂的使用方法 |
| 1.4 植物雄性不育的机理研究 |
| 1.4.1 植物雄性不育的细胞学研究 |
| 1.4.2 植物雄性不育的生理生化机理研究 |
| 1.4.3 植物雄性不育的分子机理研究 |
| 1.5 蛋白组学研究技术 |
| 1.6 植物雄性不育花药蛋白质组学研究进展 |
| 1.6.1 花药蛋白质组学研究现状 |
| 1.6.2 植物雄性不育花药蛋白质组学研究 |
| 1.7 本研究的目的和意义 |
| 第二章 三种化学药物诱导油菜雄性不育的效果及对农艺性状的影响 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 材料 |
| 2.1.2 植物材料的种植 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 三种化学药物诱导油菜雄性不育效果的研究 |
| 2.2.2 单嘧磺酯钠诱导雄性不育效果与不同基因型的互作研究 |
| 2.2.3 观察和分析方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 温室栽培油菜喷施 3 种化学药物对油菜生长发育的影响 |
| 2.3.2 大田喷施 3 种化学药物对油菜生长发育的影响 |
| 2.3.3 大田喷施 3 种化学药物诱导油菜雄性不育的效果 |
| 2.3.4 单嘧磺酯钠诱导雄性不育效果与不同基因型油菜互作的研究 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 第三章 单嘧磺酯钠诱导的油菜雄性不育株花药的细胞学变化研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 材料 |
| 3.1.2 压片细胞学观察方法 |
| 3.1.3 显微、超微结构观察方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 压片观察单嘧磺酯钠诱导油菜雄性不育株花药的细胞学结构变化 |
| 3.2.2 单嘧磺酯钠诱导油菜雄性不育株花药细胞学变化的显微结构观察 |
| 3.2.3 单嘧磺酯钠诱导油菜雄性不育株花药细胞学变化的超微结构观察 |
| 3.3 讨论与结论 |
| 第四章 单嘧磺酯钠诱导的油菜雄性不育株的蛋白质组变化研究 |
| 4.1 材料 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 供试植物材料的种植、药物处理及采样方法 |
| 4.1.3 仪器及试剂 |
| 4.2 方法 |
| 4.2.1 蛋白质样品的制备 |
| 4.2.2 蛋白质双向电泳及凝胶染色的方法 |
| 4.2.3 图像扫描与蛋白质点的分析 |
| 4.2.4 差异蛋白质点的鉴定 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 2-DE 技术体系的优化 |
| 4.3.2 单嘧磺酯钠诱导的油菜雄性不育植株的蛋白质组变化研究 |
| 4.3.3 单嘧磺酯钠诱导油菜雄性不育植株的代谢途径变化 |
| 4.3.4 单嘧磺酯钠诱导的油菜雄性不育植株叶片和发育花药代谢网络的变化 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全文讨论和结论 |
| 5.1 讨论 |
| 5.1.1 植物细胞核雄性不育的细胞学变化及其分子机制 |
| 5.1.2 植物细胞质雄性不育的细胞学变化及其分子机制 |
| 5.1.3 CHA 诱导植物雄性不育的细胞学变化及分子机制 |
| 5.2 本研究的结论 |
| 5.3 本研究的创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）三种经济植物遗传多样性的ISSR和RAPD分析、fad基因克隆和农杆菌介导的遗传转化（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 目录 第一章 地黄、山药和大豆遗传多样性的ISSR和RAPD分析 |
| 第一节 绪论 |
| 1 植物DNA分子标记技术概述 |
| 1.1 遗传标记及其类型 |
| 1.2 DNA分子标记的建立和发展 |
| 1.3 DNA分子标记的特点 |
| 1.4 DNA分子标记技术类型 |
| 2 RAPD标记技术 |
| 2.1 RAPD标记技术的概念和原理 |
| 2.2 RAPD标记技术的特点 |
| 2.3 RAPD标记技术操作 |
| 2.4 PAPD标记技术在植物学研究中的应用 |
| 2.4.1 遗传图谱的构建 |
| 2.4.2 系统进化发育 |
| 2.4.3 基因定位 |
| 2.4.4 在植物分子标记辅助育种选择中的应用 |
| 2.4.5 作物品种鉴定和杂交种纯度鉴定 |
| 2.4.6 体细胞杂种的鉴定 |
| 2.4.7 性别鉴定 |
| 3 ISSR标记技术 |
| 3.1 ISSR标记技术概述 |
| 3.2 ISSR标记技术的原理 |
| 3.3 ISSR标记技术的特点 |
| 3.4 ISSR标记技术的操作步骤 |
| 3.5 ISSR标记技术的应用 |
| 3.5.1 遗传连锁图谱的构建 |
| 3.5.2 基因定位 |
| 3.5.3 种质资源鉴定 |
| 3.5.4 植物亲缘关系分析 |
| 第二节 地黄、山药和大豆遗传多样性的RAPD与ISSR分析 |
| 1 研究中存在的主要问题、本研究内容、目的和意义 |
| 1.1 地黄 |
| 1.2 山药 |
| 1.3 大豆 |
| 2 实验材料 |
| 2.1 地黄幼叶 |
| 2.2 山药幼叶 |
| 2.3 大豆下胚轴 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 基因组DNA的提取、纯化和检测 |
| 3.1.1 地黄基因组 DNA的提取、纯化和检测 |
| 3.1.2 山药基因组 DNA的提取、纯化和检测 |
| 3.1.3 大豆基因组 DNA的提取、纯化和检测 |
| 3.2 ISSR标记和RAPD标记及其产物检测 |
| 3.2.1 地黄ISSR标记和RAPD标记及其产物检测 |
| 3.2.2 山药ISSR标记和RAPD标记及其产物检测 |
| 3.2.3 大豆ISSR标记及其产物检测 |
| 3.3 数据统计与分析 |
| 4 结果和分析 |
| 4.1 基因组 DNA的提取与检测 |
| 4.2 ISSR-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.2.1 地黄ISSR-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.2.2 山药ISSR-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.2.3 大豆ISSR-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.3 ISSR聚类分析 |
| 4.3.1 地黄品种间的ISSR聚类分析 |
| 4.3.2 山药品种间的ISSR聚类分析 |
| 4.3.3 大豆品种间的ISSR聚类分析 |
| 4.4 基于ISSR标记的主成分分析 |
| 4.4.1 地黄品种基于ISSR标记的主成分分析 |
| 4.4.2 山药品种基于ISSR标记的主成分分析 |
| 4.4.3 大豆品种基于ISSR标记的主成分分析 |
| 4.5 RAPD-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.5.1 地黄RAPD-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.5.2 山药RAPD-PCR扩增产物的多态性 |
| 4.6 地黄品种间的RAPD聚类分析 |
| 4.7 地黄RAPD和ISSR标记的相关分析 |
| 5 讨论 |
| 5.1 三种植物基因组 DNA的提取方法及其改良 |
| 5.2 三种植物遗传多样性评价 |
| 5.3 地黄遗传相似性评价 |
| 5.4 反应体系的稳定性和可重复性 |
| 5.5 一些值得注意的实验技术问题及其解决方法 第二章 农杆菌介导的怀地黄和大豆遗传转化 |
| 第一节 农杆菌介导的遗传转化研究进展 |
| 1 农杆菌转化系统 |
| 2 农杆菌及其质粒 |
| 3 农杆菌转化植物细胞的机理 |
| 4 农杆菌载体系统 |
| 5 农杆菌转化系统的优缺点 |
| 5.1 农杆菌转化系统的优点 |
| 5.2 农杆菌转化系统的缺点 |
| 6 影响转基因表达的主要因素 |
| 7 农杆菌介导的植物遗传转化应用 |
| 第二节 发根农杆菌对怀地黄的转化及毛状根的植株再生 |
| 1 研究中存在的主要问题、本研究内容、目的和意义 |
| 2 实验材料 |
| 2.1 植物材料 |
| 2.2 发根农杆菌菌株 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 无菌外植体的获得 |
| 3.2 发根农杆菌菌株菌液的制备 |
| 3.3 转化试验 |
| 3.3.1 不同菌株对叶片转化率的影响 |
| 3.3.2 不同外植体对转化率的影响 |
| 3.4 毛状根离体培养系的建立 |
| 3.5 毛状根的鉴定 |
| 3.5.1 PCR检测 |
| 3.5.2 冠瘿碱检测 |
| 3.6 不同培养基对毛状根生长的影响 |
| 3.7 不同培养方法对毛状根生长的影响 |
| 3.8 不同蔗糖浓度对毛状根生长和梓醇生成的影响 |
| 3.9 HPLC测定梓醇 |
| 3.9.1 对照标准品溶液的制备 |
| 3.9.2 样品溶液的制备 |
| 3.9.3 测定条件 |
| 3.10 愈伤组织的诱导 |
| 3.11 6-BA和GA_3对愈伤组织分化芽的影响 |
| 3.12 GA_3、KT和6-BA对毛状根直接分化芽的影响 |
| 3.13 生根和转化植物的鉴定 |
| 3.14 再生转化植株形态、气孔和叶绿体观擦 |
| 3.15 移栽 |
| 4 实验结果 |
| 4.1 怀地黄85-5芽的快速繁殖 |
| 4.2 不同菌株对叶外植体毛状根诱导率的影响 |
| 4.3 不同外植体对毛状根诱导率的影响 |
| 4.4 毛状根克隆系的建立 |
| 4.5 毛状根的PCR检测 |
| 4.6 毛状根冠瘿碱的检测 |
| 4.7 不同培养基对毛状根生长的影响 |
| 4.8 不同培养方法对毛状根生长的影响 |
| 4.9 蔗糖浓度对毛状根生长和梓醇生成的影响 |
| 4.9.1 回归方程的建立和相关系数的计算 |
| 4.9.2 鲜地黄、生地黄和组培苗根的梓醇含量 |
| 4.9.3 蔗糖浓度对毛状根生长和梓醇生成的影响结果 |
| 4.10 2，4-D和6-BA组合对毛状根愈伤组织诱导的影响作用 |
| 4.11 植物生长调节剂对毛状根分化芽的影响 |
| 4.11.1 GA_3和6-BA组合对毛状根愈伤组织分化芽的影响作用 |
| 4.11.2 GA_3、KT和6-BA组合对毛状根直接分化芽的影响作用 |
| 4.12 转化芽生根 |
| 4.13 再生转化植株的鉴定 |
| 4.13.1 PCR检测 |
| 4.13.2 冠瘿碱检测 |
| 4.14 再生转化植株的形态观察 |
| 4.15 气孔和叶绿体观察 |
| 4.16 移栽 |
| 5 讨论 |
| 5.1 怀地黄毛状根的诱导和鉴定 |
| 5.2 影响发根农杆菌转化植物细胞的因素 |
| 5.3 rol基因与植物激素互作影响植物细胞分化和植株再生 |
| 5.4 毛状根及其产生的组织、器官和植物的鉴定方法 |
| 第三节 大豆fad基因片段的克隆及其对根癌农杆菌的转化 |
| 1 研究中存在的主要问题、本研究内容、目的和意义 |
| 2 实验材料 |
| 2.1 植物材料 |
| 2.2 载体、菌株与抗生素 |
| 2.3 试剂 |
| 2.3.1 酶及试剂盒 |
| 2.3.2 DNA提取所用溶液 |
| 2.3.3 根癌农杆菌质粒提取的试剂 |
| 2.3.4 LB培养基 |
| 2.3.5 YEB培养基 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 总DNA的提取 |
| 3.2 PCR方法分离fad2-1基因片段 |
| 3.2.1 引物的设计 |
| 3.2.2 PCR扩增 |
| 3.2.3 PCR产物的纯化 |
| 3.3 大肠杆菌转化和转化子鉴定 |
| 3.3.1 连接 |
| 3.3.2 大肠杆菌感受态细胞制备 |
| 3.3.3 转化E．coli JM109 |
| 3.3.4 大肠杆菌质粒DNA的提取 |
| 3.3.5 大肠杆菌转化子酶切鉴定 |
| 3.3.6 大肠杆菌转化子PCR鉴定 |
| 3.4 DNA序列测定和分析 |
| 3.5 反义基因表达载体的构建 |
| 3.6 根癌农杆菌转化和转化子鉴定 |
| 3.6.1 反义表达载体pbt-pfad质粒的提取及纯化 |
| 3.6.2 根癌农杆菌LBA4404感受态的制备 |
| 3.6.3 转化 |
| 3.6.4 根癌农杆菌质粒的提取 |
| 3.6.5 根癌农杆菌转化子的双酶切鉴定 |
| 3.6.6 质粒的PCR检测 |
| 4 实验结果 |
| 4.1 总DNA的提取 |
| 4.2 目的基因的克隆 |
| 4.3 重组质粒的PCR检测和酶切检测 |
| 4.4 大豆fad2-1基因部分序列的测定及分析 |
| 4.5 植物反义表达载体的构建及酶切和PCR检测 |
| 4.6 根癌农杆菌转化子鉴定 |
| 5 讨论 |
| 5.1 PCR法克隆大豆油脂酰-△-12去饱和酶基因fad2-1 |
| 5.2 反义fad2-1基因片段表达载体的构建 |
| 5.3 选定合适的克隆载体 |
| 5.4 质粒DNA的质量和纯度影响根癌农杆菌LBA4404转化 结论 本研究的创新点 研究有待进一步解决的问题 参考文献 攻读博士学位期间科研成果和奖励 附件 致谢 |
（6）玉米雄性核不育基因MS22突变位点鉴定与基因表达研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词中英文对照表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 国内外玉米生产发展概述 |
| 1.1 玉米的传播及发展概况 |
| 1.2 玉米在农业生产中的地位与作用 |
| 2 玉米成熟花序的结构 |
| 2.1 玉米雄花序的形态描述 |
| 2.2 玉米花序的发育过程 |
| 2.3 玉米雄蕊的发育 |
| 3 植物的雄性不育 |
| 3.1 植物雄性不育概述 |
| 3.2 植物雄性不育的分子假说 |
| 4 植物雄性不育机制的研究 |
| 4.1 绒毡层发育相关基因导致的雄性不育 |
| 4.2 花粉母细胞减数分裂相关基因导致的雄性不育 |
| 5 雄性不育的分类 |
| 5.1 细胞质雄性不育 |
| 5.2 细胞核雄性不育 |
| 5.3 玉米雄性核不育利用途径及现状 |
| 6 植物激素与花发育调控 |
| 6.1 赤霉素响应花药发育和雄性育性 |
| 6.2 茉莉素(Jasmonates)对植物花发育的调控 |
| 6.3 油菜素甾醇对开花的调控 |
| 6.4 生长素与植物花发育 |
| 7 谷氧还蛋白系统 |
| 7.1 GRXs的分类 |
| 7.2 GRXs的反应机制 |
| 7.3 植物GRXs相关研究 |
| 8 研究目的及意义 |
| 第二章 玉米MS22基因的生物信息学分析 |
| 1 生物信息学分析 |
| 1.1 玉米MS22同源性搜索及相似性分析 |
| 1.2 MS22蛋白的理化性质分析 |
| 1.3 MS22蛋白质结构的预测与分析 |
| 1.4 MS22蛋白的同源性分析以及进化树的构建 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 玉米MS22的基因序列及结构 |
| 2.2 玉米MS22的理化性质分析 |
| 2.3 玉米MS22磷酸化位点预测 |
| 2.4 玉米MS22蛋白的信号肽预测 |
| 2.5 玉米MS22的跨膜区结构预测 |
| 2.6 玉米MS22基因的亚细胞定位 |
| 2.7 玉米MS22蛋白质结构预测及分析 |
| 3 讨论 |
| 第三章 玉米ms22突变体农艺性状分析及育性田间鉴定 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 农艺性状调查内容与方法 |
| 1.3 田间育性鉴定方法 |
| 1.4 淀粉碘化钾染色 |
| 1.5 数据处理 |
| 1.6 实验设计 |
| 1.7 主要试剂及配制 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 不育株与可育株主要农艺性状分析 |
| 2.2 主要农艺性状变异系数研究 |
| 2.3 突变体材料田间育性鉴定 |
| 2.3.1 ms22雄性不育突变材料的表型分析 |
| 2.3.2 雄性不育突变材料花粉的碘-碘化钾染色 |
| 2.3.3 ms22突变体材料延迟失绿的观察 |
| 3 讨论 |
| 第四章 玉米MS22突变位点分析及育性分子鉴定 |
| 1 实验材料与方法 |
| 1.1 实验试剂与主要设备 |
| 1.2 实验方法 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 玉米ms22基因与启动子的克隆及测序分析 |
| 2.2 ms22突变体中MS22突变位点鉴定 |
| 2.3 ms22突变体育性的分子标记鉴定 |
| 3 讨论 |
| 第五章 玉米MS22基因差异表达分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材料的培养与处理 |
| 1.2 实验试剂 |
| 1.3 实验方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 总RNA的完整性检测 |
| 2.2 cDNA第一链质量检测 |
| 2.3 玉米MS22基因在不同器官组织中的表达差异 |
| 2.4 不同外源激素诱导下玉米MS22基因的表达差异 |
| 2.5 不同非生物逆境胁迫下玉米MS22基因的表达差异 |
| 3 讨论 |
| 全文总结 |
| 本研究创新之处 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）海岛棉H276A雄性不育的细胞学与分子生物学基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 1 前言 |
| 1.1 植物CMS细胞学研究 |
| 1.1.1 植物花药发育过程 |
| 1.1.2 植物CMS细胞学败育特征 |
| 1.2 植物CMS与线粒体基因组 |
| 1.2.1 植物线粒体基因组 |
| 1.2.2 植物CMS与线粒体嵌合基因 |
| 1.2.3 与植物CMS相关的线粒体未知序列 |
| 1.2.4 植物CMS与线粒体基因RNA编辑 |
| 1.2.5 植物CMS作用的分子机制 |
| 1.2.6 植物CMS的育性恢复机制 |
| 1.3 植物CMS转录组学研究 |
| 1.3.1 转录组学研究方法 |
| 1.3.2 转录组测序在植物CMS研究中的应用 |
| 1.4 棉花CMS研究进展 |
| 1.4.1 棉花CMS细胞学败育研究 |
| 1.4.2 棉花CMS线粒体基因组研究 |
| 1.4.3 棉花CMS转录组学研究 |
| 1.5 本研究目的与意义 |
| 2 棉花不育系H276A小孢子败育的细胞学观察 |
| 2.1 材料和方法 |
| 2.1.1 研究材料 |
| 2.1.2 实验仪器和试剂 |
| 2.1.3 花器官形态学观察 |
| 2.1.4 石蜡切片的制备 |
| 2.1.5 透射电镜的制备 |
| 2.1.6 线粒体复合体活性测定 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 H276A/H276B花器官形态特征观察 |
| 2.2.2 H276A/H276B花药发育过程比较分析 |
| 2.2.3 H276A/H276B叶片及花药超微结构观察 |
| 2.2.4 H276A/H276B花药线粒体复合体活性比较 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 棉花CMS败育的细胞学特征 |
| 2.3.2 棉花CMS败育的线粒体结构特征 |
| 2.3.3 棉花CMS败育的线粒体复合体活性 |
| 3 棉花不育系和保持系线粒体基因RFLP及转录本比较分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 研究材料 |
| 3.1.2 主要的试剂和实验仪器 |
| 3.1.3 总DNA的提取与纯化 |
| 3.1.4 总RNA提取与纯化 |
| 3.1.5 核酸杂交探针的制备 |
| 3.1.6 Southern blot分析 |
| 3.1.7 RNA blot分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 H276A/H276B总DNA和总RNA检测 |
| 3.2.2 核酸杂交探针的制备 |
| 3.2.3 H276A/H276B线粒体基因RFLP比较分析 |
| 3.2.4 H276A/H276B线粒体基因转录本分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 棉花CMS系及其保持系线粒体基因组比较研究 |
| 3.3.2 棉花CMS相关基因的线粒体基因转录本特征 |
| 4 棉花线粒体基因COX3全长转录本分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 研究材料 |
| 4.1.2 cDNA合成 |
| 4.1.3 cox3基因扩增、克隆及测序 |
| 4.1.4 RNA编辑分析 |
| 4.1.5 荧光定量分析 |
| 4.1.6 CR-RT-PCR (RNA环化) |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 H276A/H276B cox3基因蛋白编码区序列分析 |
| 4.2.2 H276A/H276B cox3基因相对表达量分析 |
| 4.2.3 H276A/H276B cox3基因转录本起始位点和终止位点获得 |
| 4.3 讨论 |
| 5 棉花不育胞质ATP合成酶基因分析及不育胞质分子标签的开发 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 研究材料 |
| 5.1.2 ATP合成酶基因比较分析 |
| 5.1.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 H276A、H276B及F1代ATP合成酶基因序列分析 |
| 5.2.2 H276A、H276B及F1代ATP合成酶基因RNA blot分析 |
| 5.2.3 H276A、H276B及F1代ATP合成酶基因RNA编辑分析 |
| 5.2.4 H276A、H276B及F1代ATP合成酶基因相对表达量分析 |
| 5.2.5 棉花雄性不育胞质相关的分子标记开发 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 棉花线粒体基因RNA编辑分析 |
| 5.3.2 棉花MSC分子标记的应用 |
| 6 棉花不育系H276A及其保持系H276B花药转录组学比较分析 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 植物材料 |
| 6.1.2 转录组测序RNA提取 |
| 6.1.3 cDNA文库构建及Illumina测序 |
| 6.1.4 与参考基因组比对及新转录本预测 |
| 6.1.5 基因表达量分析 |
| 6.1.6 差异表达基因检测 |
| 6.1.7 差异表达基因GO功能分析 |
| 6.1.8 差异表达基因KEGG Pathway功能分析 |
| 6.1.9 转录组测序结果qRT-PCR验证 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 转录组测序总RNA质量检测 |
| 6.2.2 转录组测序质量分析 |
| 6.2.3 差异表达基因分析 |
| 6.2.4 差异表达基因的GO分析 |
| 6.2.5 差异表达基因的KEGG pathway分析 |
| 6.2.6 与柠檬酸循环相关的DEGs |
| 6.2.7 与电子传递链和氧化磷酸化相关的DEGs |
| 6.2.8 与糖酵解相关的DEGs |
| 6.2.9 与PPR相关的DEGs |
| 6.2.10 与转录因子相关的DEGs |
| 6.2.11 qRT-PCR验证 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 能量缺失与CMS |
| 6.3.2 MYB转录因子异常表达与CMS |
| 6.3.3 PPR蛋白编码基因 |
| 6.3.4 其它差异表达基因 |
| 7 全文结论与讨论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本研究的创新点 |
| 7.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究生期间科研和论文发表情况 |
（9）海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 植物雄性不育基本概述 |
| 1.1.1 植物细胞质雄性不育 |
| 1.1.2 植物雄性不育花粉发育过程及花药发育相关基因研究 |
| 1.1.3 棉花细胞质雄性不育研究进展 |
| 1.2 查尔酮合成酶(CHS)研究进展 |
| 1.2.1 CHS基因的研究进展 |
| 1.2.2 CHS基因及蛋白结构研究 |
| 1.2.3 查尔酮合成酶基因家族及其进化研究 |
| 1.2.4 查尔酮合成酶基因表达及调控研究 |
| 1.2.5 查尔酮合成酶基因工程研究 |
| 1.3 PPR基因家族研究进展 |
| 1.3.1 PPR基因家族的结构特点 |
| 1.3.2 PPR蛋白对叶绿体和线粒体基因的调控作用 |
| 1.4 植物基因工程研究方法 |
| 1.4.1 基因克隆技术研究概况 |
| 1.4.2 荧光定量技术的研究概况 |
| 1.4.3 SNP/In Dels研究 |
| 1.4.4 植物表达载体构建技术及方法研究 |
| 1.5 查尔酮合成酶在细胞质雄性不育中的研究进展 |
| 1.6 PPR基因家族CMS关系研究 |
| 1.7 本研究的目的意义 |
| 2 海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因家族分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料、仪器及试剂 |
| 2.1.2 GbCHS基因家族鉴定 |
| 2.1.3 染色体位置及进化分析 |
| 2.1.4 基因结构,GO分析,保守motifs及基因重复分析 |
| 2.1.5 核酸提取 |
| 2.1.6 .RNA提取 |
| 2.1.7 cDNA获取 |
| 2.1.8 荧光定量分析 |
| 2.1.9 棉花GbCHS过表达载体的构建 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 GbCHS家族基因鉴定及染色体位置分析 |
| 2.2.2 Gb CHSs进化及结构分析 |
| 2.2.3 GbCHS基因家族的基因复制 |
| 2.2.4 GbCHS基因家族的基因注释和保守基序分析 |
| 2.2.5 GbCHS基因的组织特异性表达谱分析 |
| 2.2.6 GbCHS基因在花粉败育过程中的表达谱分析 |
| 2.2.7 海岛棉GbCHS16的克隆与过表达载体构建 |
| 2.3 小结与讨论 |
| 2.3.1 GbCHS基因家族成员分析 |
| 2.3.2 GbCHS基因家族进化关系分析 |
| 2.3.3 花粉发育与GbCHS基因家族特异性表达分析 |
| 2.3.4 GbCHS基因与花粉败育分析 |
| 3 海岛棉恢复系H268PPR基因家族特征分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 PPR蛋白家族鉴定 |
| 3.1.3 cDNA文库构建 |
| 3.1.4 生物信息学分析 |
| 3.1.5 PPR蛋白基因克隆验证 |
| 3.1.6 海岛棉PPR基因家族育性恢复基因进化树分析参数说明 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 PPR蛋白家族鉴定 |
| 3.2.2 海岛棉H268转录组测序 |
| 3.2.3 PPR基因家族的生物信息学分析 |
| 3.2.4 与线粒体相关的PPR蛋白基因SNP/In Del分析 |
| 3.2.5 SNP/In Del克隆验证 |
| 3.2.6 海岛棉PPR基因家族育性恢复基因候选分析 |
| 3.3 讨论与小结 |
| 3.3.1 PPR基因家族鉴定 |
| 3.3.2 SNP/In Del分析 |
| 3.3.3 差异线粒体PPR与育性恢复 |
| 4 结论与讨论 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（10）2011年中国植物科学若干领域重要研究进展（论文提纲范文）
| 1 植物发育、代谢与生殖的遗传调控 |
| 1.1 植物发育遗传调控 |
| 1.2 植物代谢遗传调控 |
| 1.3 植物生殖遗传调控 |
| 1.4 水稻农艺性状的遗传调控 |
| 2 蛋白质组学分析 |
| 3 叶绿体发育和光形态建成 |
| 3.1 叶绿体和光合作用 |
| 3.2 光形态建成 |
| 4 植物激素与信号转导 |
| 4.1 激素受体结构解析 |
| 4.2 激素信号转导 |
| 4.3 激素信号互作 |
| 4.4 激素信号介导的叶片衰老 |
| 4.5 其它信号转导途径 |
| 5 植物抗性与信号转导 |
| 6 表观遗传调控和RNA代谢 |
| 7 细胞骨架与物质运输 |
| 7.1 细胞骨架及其结合蛋白 |
| 7.2 细胞结构和物质运输 |
| 8 营养的转运及胁迫适应 |
| 8.1 磷的转运及胁迫适应 |
| 8.2 氮的胁迫适应 |
| 9 环境胁迫与适应 |
| 9.1 植物抗病原体的机制 |
| 9.2 非生物胁迫 |
| 9.2.1 干旱和盐胁迫 |
| 9.2.2 高温胁迫 |
| 9.2.3 重金属胁迫 |
| 10 植物系统进化 |
| 10.1 分子进化、比较基因组学和进化发育生物学 |
| 1 .2 植物系统学与生物地理学 |
| 11 植物生态与环境生物学 |
四、应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景（论文参考文献）
- [1]小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓[D]. 王书平. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [2]SQ-1诱导的小麦雄性不育花药物质代谢及miRNA研究和不育相关基因F8-1的功能分析[D]. 宋瑜龙. 西北农林科技大学, 2015(09)
- [3]苜蓿花药培养与雄性不育差异表达分析[D]. 高霞. 内蒙古农业大学, 2012(06)
- [4]新型化学杂交剂筛选及其诱导油菜雄性不育的效果和机理研究[D]. 成宇峰. 西北农林科技大学, 2014(02)
- [5]三种经济植物遗传多样性的ISSR和RAPD分析、fad基因克隆和农杆菌介导的遗传转化[D]. 周延清. 西北大学, 2005(02)
- [6]玉米雄性核不育基因MS22突变位点鉴定与基因表达研究[D]. 高永钢. 南京农业大学, 2017(07)
- [7]海岛棉H276A雄性不育的细胞学与分子生物学基础研究[D]. 孔祥军. 广西大学, 2017(06)
- [8]应用分子生物学方法诱导植物雄性不育:生物学基础和前景[J]. 王台,童哲,赵玉锦. 大自然探索, 1992(04)
- [9]海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析[D]. 李枝玲. 广西大学, 2020(02)
- [10]2011年中国植物科学若干领域重要研究进展[J]. 瞿礼嘉,钱前,袁明,王小菁,杨维才,王台,孔宏智,蒋高明,种康. 植物学报, 2012(04)