一、甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料9012A的发现与初步研究(论文文献综述)
陈芝能,曾章丽,张瑞茂,曾章容,李敏,张敏琴,陈大伦[1](2021)在《甘蓝型隐性上位核不育系杂交油菜新品种油研585的选育及特征特性》文中认为【目的】介绍甘蓝型隐性上位核不育系杂交油菜新品种油研585的选育过程,为其新品种的选育提供参考。【方法】利用结实(荚)好、配合力强的优良目标亲本2716R多次与原始不育系118A杂交、回交、自交、测交进行新品种选育。【结果】改良不育系118A的结实缺陷,育成结实性好的优良不育系5824A,并成功育成了新一代优良隐性上位核不育系杂交油菜新品种油研585;该品种(组合)于2015-2017年参加贵州省油菜区试,比对照油研50增产5.97%,于2019年完成品种登记[登记编号:GPD油菜(2018)520129];2018—2020年参与重庆、四川、湖南、湖北、江西及安徽等省市的新品种鉴定试验,2年平均比对照油研50增产5.64%,已完成扩区登记。【结论】品种的丰产稳产性及整齐一致性较好,综合性状好,角粒数较多,粒大粒重,生长势较强,较抗耐病毒病等优点。
任文静[2](2021)在《甘蓝高代回交Ogura CMS育性恢复材料的创制及其利用》文中研究说明Ogura细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterile,CMS)花粉败育彻底、在十字花科作物中应用十分广泛。但Ogura CMS是母性遗传,所有后代均为不育,无法进行资源的创新再利用,迫切需要创制甘蓝Ogura CMS恢复系。前期研究利用芥蓝与甘蓝型油菜远缘杂交,胚挽救后不断回交获得了BC3代甘蓝育性恢复系,但该材料仍存在甘蓝型油菜异源染色体片段比例较大、育性恢复基因Rfo传递效率不稳定、Rfo侧翼异源片段遗传组成不明确、创制的恢复系是否可应用等问题。为解决上述问题,本研究完成了Rfo基因初定位及甘蓝型油菜异源片段构成分析;对前期获得的甘蓝育性恢复系进一步回交,获得了高代回交恢复系;利用育性恢复系成功恢复含有根肿病抗性基因CRb的Ogura CMS材料的育性,进而获得了甘蓝抗根肿病材料。研究结果对打破甘蓝Ogura雄性不育资源壁垒、提高遗传多样性、促进根肿病抗性育种具有重要意义。主要研究结果如下:1.开发了一对适用于HRM高通量分型平台的Rfo基因特异In Del分子标记Rfo-11F/Rfo-11R,成功应用于高代回交恢复材料的高通量分子鉴定。利用该分子标记对8036株BC4、15408株BC5代单株进行筛选,分别获得41株BC4、117株BC5代Rfo阳性单株,这些单株田间表现可育,与分子标记鉴定结果完全一致。BC4代中Rfo基因传递率最高为4.37%(2147×18QR17-216),通过育性、倍性、表型鉴定等进一步筛选获得了18QR17-216等5棵BC4代、5GH15-169等7棵BC5代高代回交重点育性恢复单株。回交五代后甘蓝Rfo育性恢复系倍性均已回复为二倍体,其中BC5代单株5GH15-169表型接近亲本甘蓝,整个花期育性表现好,作为重点单株用于进一步回交。2.将Ogura CMS育性恢复系中的Rfo基因初定位在C09染色体的起始端,明确了育性恢复系中C09染色体甘蓝型油菜杂合区段为0~21 Mb,占比38%。利用芥蓝BC5代高代回交分离群体发现Rfo基因与C09染色体0~28 Mb区间连锁。根据双亲重测序数据设计15对C09染色体In Del标记,检测发现BC6代芥蓝、BC5代甘蓝高代育性恢复系中C09染色体杂合区段比例都为38%(0~21 Mb),油菜高密度基因芯片C09染色体检测结果证实育性恢复系中C09染色体9~21 Mb为杂合片段,多代回交后与BC1代育性恢复系15CMSF-Y1(0~35 Mb)相比C09染色体杂合区段减少25%。3.利用创制的甘蓝Rfo育性恢复系,通过育性恢复-胞质替换两步法,国内外首次恢复了Ogura CMS抗根肿病材料的育性,获得了含有根肿病抗性基因CRb的甘蓝正常胞质根肿病抗性材料。利用育性恢复系16Q2-11成功恢复含有CRb基因的甘蓝不育材料的育性,获得Rfo、CRb基因聚合材料,进一步杂交将Ogura不育胞质替换为正常可育胞质,自交后结合标记辅助筛选获得93株CRb基因纯合的抗病单株。利用重庆武隆的4号生理小种进行人工接种鉴定,结合田间表型调查,获得优良抗病株系Z1-6、Z8-2。利用抗病株系与骨干自交系CMS3075-82配制杂交组合YD1、YD2,在重庆武隆高山病圃进行抗性鉴定,结果均表现抗病(病指为0),与人工接种鉴定结果吻合。
黄静静[3](2021)在《Ogura CMS青花菜育性恢复材料的创制及其遗传背景解析》文中研究表明Ogura CMS雄性不育是青花菜制种中应用最广泛的不育系类型,但是该应用也严重限制了对优良材料的再利用,突破Ogura CMS技术限制,获得优良育性恢复材料对提升我国青花菜育种水平和资源收集具有重大意义。本研究以含有育性恢复基因Rfo的芥蓝中间材料14Y12(甘蓝BC1代育性恢复单株)为亲本,通过回交转育途径将Rfo基因导入6份优良Ogura CMS青花菜中,同时利用小孢子培养和遗传转化技术获得育性恢复DH系和Rfo阳性单株。主要研究结果如下:1.回交转育途径获得Rfo阳性单株及其遗传背景分析。由芥蓝中间材料14Y12与青花菜17B1253、18QB693杂交获得育性恢复株系18B592和19B711;18B592-1与18-NH(耐寒优秀)、18-YX(炎秀)、18BS-1、18BS36、18T2B2、18B1023杂交获得F1代;19B711-1与19Q雅翠91、19Q喜迎门、19Q国王1号杂交获得F1-2代;18B592-1与F1代Rfo阳性株回交获得BC1代。经细胞学观察,F1代Rfo阳性株花粉活力存在显着差异,变异范围为50%~70%;减数分裂后期有染色体不均等分裂和染色体丢失的异常现象;倍性鉴定表明,F1代Rfo阳性株中11份为二倍体,占总体比例78.57%,3份为介于三倍体和四倍体间倍性,占总体比例21.43%。遗传背景分析表明,在遗传相似系数0.50处,芥蓝中间材料14Y12、青花菜17B1253及F1代转育株可分为两大类,F1代转育株与芥蓝中间材料14Y12的遗传相似系数为0.24~0.88。其中19B809-8与青花菜的遗传相似系数为0.76,可作为Ogura CMS青花菜育性恢复的转育亲本材料。BC1代Rfo阳性单株花器官正常,花粉活力较高(大于70%),Rfo基因传递效率为14.29%~55.56%,农艺性状偏向青花菜且遗传分离明显。综合农艺性状、细胞学和遗传背景,在遗传相似系数0.60出,Rfo回交转育后代48个Rfo阳性株可分为五大类,其中20B826-2与18B592-1的遗传相似系数为0.66,与青花菜B6的遗传相似系数为0.52,株型近青花菜,为Ogura CMS青花菜后代利用提供了直接恢复材料。2.小孢子培养途径创制育性恢复材料及其遗传背景分析。对青花菜18QB693、育性恢复株系19B711和F1代Rfo阳性株进行小孢子培养。小孢子Rfo阳性单株在叶型、花蕾大小、花柱性状遗传分离显着,有二倍体和四倍性,获得了B693-2、B693-3、B711-1-5重要育性恢复系材料,构建了小孢子Ogura CMS育性恢复技术体系。遗传背景分析表明,小孢子单株B693-2、B693-3与青花菜20B724-1遗传相似系数为0.73,与青花菜遗传背景最近;小孢子单株B711-1-5-1与芥蓝遗传相似系数为0.63,与芥蓝遗传背景最近,可进行优良Ogura CMS青花菜资源创新与利用。3.转基因技术途径获得Rfo阳性单株。对Ogura CMS青花菜优良资源18-NH、18-YX进行转化研究,将萝卜Rfo基因插入p BWA(V)BII载体骨架构建p BWA(V)BII-Rfo表达载体,采用冻融法将重组质粒转入根癌农杆菌菌株EHA105中,使用农杆菌介导法获得转基因植株。经鉴定获得46株Rfo阳性株,定植后目前有33株表现出无花粉,为假阳性株,其余转基因阳性株有待进一步观察和鉴定。
王本启[4](2021)在《甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育及育性恢复机理研究》文中研究指明波里马细胞质雄性不育(pol CMS)是我国甘蓝型油菜应用最广泛的细胞质雄性不育类型之一,因此研究其不育和恢复现象的机理具有非常重大的意义。研究发现,波里马细胞质雄性不育的不育基因为orf224,恢复基因为Rfp,但是不育基因和恢复基因具体如何导致细胞质雄性不育的发生和育性的恢复分子机理依旧不清。本研究利用pol CMS不育系、保持系、恢复系和不育系与恢复系构建的高世代近等基因系材料,通过反向遗传学和多组学联合分析的方法,研究pol CMS的发生机理进行初步解析,本研究最重要的几点结果如下:1.酵母双杂交筛选互作蛋白,pol CMS恢复基因Rfp是一个具有线粒体导肽和16个重复基序的P型PPR蛋白,根据其结构特点设计4个诱饵载体利用酵母文库筛选互作蛋白,共得到8个与恢复基因互作的候选蛋白;而不育基因orf224是一个有2个跨膜结构域的线粒体基因,根据其结构特点设计了3个诱饵载体在酵母文库中筛选不育基因orf224的互作蛋白,通过进一步酵母点对点实验来确认筛选到的4个候选蛋白。2.验证筛选到的候选基因,利用烟草叶片中瞬时转化表达系统设计荧光双分子实验(BIFC)和荧光素酶(Luciferase)双分子互补实验来验证恢复基因Rfp和不育基因orf224同各自筛选到的候选基因的互作。研究发现,恢复基因互作的候选基因中存在一个多细胞器RNA编辑因子(MORF1),而不育基因互作的候选基因同样发现一个花药发育特异的亮氨酸富集蛋白(LRR1)蛋白,通过实验发现这两个蛋白分别于恢复基因和不育基因在BIFC和Luciferase实验中互作荧光强烈。然后原核表达Rfp和Bna.MORF1蛋白,利用蛋白质体外互作(pull-down)实验发现,Rfp和Bna.MORF1互作再次得到验证。利用甘蓝型油菜遗传转化构建了Bna.MORF1-Flag标签材料,提取甘蓝型油菜总蛋白,通过免疫共沉淀(Co-IP)再次确定了Rfp蛋白和Bna.MORF1的互作。3.原生质体亚细胞定位候选蛋白,将Bna MORF1和Bna LRR1基因全长CDS(不含终止密码子)构建PM999-GFP的亚细胞定位载体,通过提取拟南芥叶片中的原生质体,转化质粒至原生质体,共聚焦显微镜观察发现,Rfp蛋白的互作蛋白Bna.MORF1,orf224的互作蛋白Bna LRR1都定位在了线粒体中。4.利用CRISPR/Cas9技术转基因验证候选基因,通过RT-PCR的方法确定不同拷贝的表达量发现在不育系和复育系材料中,Bna A01g0360D拷贝表达量最高,其他拷贝表达微弱,因此利用CRISPR/Cas9敲除恢复系材料中的互作候选基因Bna.MORF1(Bna A01g0360D),得到6株不育单株,发现不育表型同不育系相似但是花瓣变得更小。利用RNA-EMSA验证了Bna.MORF1蛋白直接作用于orf224的m RNA,而恢复基因编码的PPR蛋白并没有直接作用于orf224,由此推测Bna MORF1蛋白同Rfp蛋白形成蛋白复合体编辑不育基因导致不育基因失去功能而发生育性恢复。5.多组学联合分析查找与CMS相关的差异基因,利用高世代波里马细胞质雄性不育近等基因系材料的不育系和复育系,取直径<1mm的花蕾检测蛋白组和代谢组,利用激光显微切割捕获显微镜切取同样大小花蕾的绒毡层细胞进行单细胞转录组测序;其中蛋白组总共鉴定到了7598个蛋白,其中得到了140个显着差异蛋白(P-value<0.05,S/F>1.5);代谢组总共检测得到699种代谢物,其中差异代谢物37种(|Fold change|≥1 and|Fold change|≤0.5),而单细胞转录组分析总共发现了831个差异基因(FDR<0.05)。最后通过转录组,蛋白组和代谢组的关联分析,获得24个候选基因,利用酵母双杂交技术,对这24个蛋白进行点对点验证关联分析所筛选的候选基因,结果发现RNA编辑,呼吸电子转移链,花药发育,能量转运,绒毡层发育和氧化磷酸化有关的途径的蛋白13个与orf224蛋白和Rfp蛋白之间存在相互作用。
唐鑫,李圆圆,陆俊杏,张涛[5](2021)在《甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系160S花药败育的形态学特征和细胞学研究》文中研究说明明确甘蓝型油菜温敏核雄性不育系160S花器形态变化、花药败育的时期和细胞学特征,初步探究败育的原因,为深入研究不育系160S的内在分子调控机制提供理论基础,也对其在油菜两系杂交育种中的实际应用具有指导意义。本研究在15℃和28℃条件下培养试验材料160S,利用体式显微镜分别观察花发育形态特征;采用醋酸洋红染色方法观察各时期小孢子发育形态;通过石蜡切片和苏木精-伊红染色对可育植株(MaleFertile/160S-MF)和不育植株(MaleSterile/160S-MS)花药细胞学特征进行显微观察; TUNEL染色法检测花药发育各时期绒毡层细胞凋亡情况。160S-MF在15℃表现为可育,雄蕊正常发育,成熟的花药呈黄色,形态饱满,正常开裂,表面一层有活性的花粉附着在上面;28℃条件下, 160S-MS花朵的雌蕊、萼片与160S-MF花朵无差异,但花瓣变小,花丝变短,雄蕊明显退化,花药干瘪呈黄褐色,无花粉粒附着在花药上,表现出雄性完全不育。160S-MF的小孢子能正常发育为成熟有活力的花粉。而160S-MS由于雄蕊完全败育,未观察到小孢子和花粉粒。160S-MS花药在造孢时期和花粉母细胞时期与160S-MF无明显差异,但在减数分裂期,160S-MS花药绒毡层形态和结构出现异常,绒毡层细胞排列不整齐,细胞空泡化,伴随提前解体。同时花粉母细胞发育受阻,无四分体结构形成,最终在减数分裂期完成前形成空的花粉囊。TUNEL检测发现, 160S-MS花药绒毡层细胞在减数分裂期开始凋亡。本研究结果表明, 160S属花粉母细胞败育型不育系,败育时期发生在减数分裂期,绒毡层异常降解,绒毡层未向腺质型转化,不能提供花粉母细胞发育所需要的营养物质,致使花粉母细胞发育受阻无法形成四分体结构,从而导致小孢子无法形成,花药形成空的花粉囊,产生雄性不育。
赵晓彬[6](2020)在《甘蓝型油菜叶片杂色基因初定位与候选基因分析》文中进行了进一步梳理甘蓝型油菜是我国种植面积最大的油料作物之一,在我国植物油供给60%依赖进口的背景下,提高甘蓝型油菜单产和总产对于食用植物安全供给意义重大。叶绿体是植物进行光合作用的场所,其发育对植物产量起到决定性的作用。植物杂色突变体叶绿体发育存在缺陷,是研究叶绿体发育分子机理的理想材料,解析叶绿体发育的分子机理也将为作物高产的理论研究提供技术支撑。本研究以甘蓝型油菜杂色突变体ZY-4和ZY-8为研究对象,对两个突变体中控制叶片杂色性状的基因进行了遗传定位与候选基因分析,主要取得以下研究结果:1.表型及细胞学观察:两个杂色突变体新叶杂色,叶片生长过程中逐渐转绿。大田播种条件下,ZY-4叶片的白色部分占叶片面积比例高于ZY-8。两个突变体叶片绿色区域中的细胞含有正常的叶绿体,而白色区域中的细胞含有结构异常的质体。ZY-4叶绿素含量与叶黄素类类胡萝卜素含量均低于ZS11,达到显着水平;ZY-8绿素含量与ZS11相比有所下降,但未达到显着水平2.分别在ZS11、ZY-4、ZY-8幼苗出土后五个不同时期和部位(7DAS子叶、7DAS生长点、9DAS第一片真叶、11DAS第一片真叶、13DAS第一片真叶)进行表型观察和叶绿体透射电镜分析,结果显示,突变体子叶叶绿体发育受阻,真叶发育初期9DAS出现杂色表型,细胞学观察发现杂色部位细胞的叶绿体生物发生过程受阻。3.遗传定位分析:ZY-4和ZY-8分别与ZS11构建轮回群体,第二代后轮回亲本为分离群体中杂色单株,对两个来自ZY-4和ZS11的轮回群体BY137、BY142,和一个来自ZY-8和ZS11的轮回群体BY56进行遗传分析发现,三个群体中正常绿色植株与杂色植株符合1∶1的分离比,群体中杂色表型受到一对隐性核基因的控制。三个群体各自构建3个正常池与3个杂色池,利用集团分离分析法(BSA)结合油菜60K芯片扫描SNP进行基因的初定位。在BY137、BY142、BY56中各定位到一个位点,分别位于C04染色体36-37Mb、A08染色体10-15Mb、A08染色体11-12Mb区段。因此推测:ZY-4中存在两个位点(C04,A08)控制杂色表型,其中一个位点(A08)与ZY-8控制杂色表型的基因等位。4.基因表达差异分析:对五个时期的幼苗组织进行转录组测序分析发现,ZY-4和ZY-8与ZS11分别有21,379和20,322个差异表达基因,ZY-4中有3199个持续下调表达差异基因,1349个持续上调表达差异基因;ZY-8中有3104个持续下调表达差异基因,1420个持续上调表达差异基因。对ZY-4、ZY-8和ZS11幼苗五个发育阶段的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,发现ZY-4和ZY-8中光合作用和蛋白质翻译过程相较于ZS11都发生了显着的改变,但两个突变体之间在免疫系统与应激反应过程中存在许多差异。对相关差异通路中的差异基因转录水平分析发现,光合作用基因在两个突变体中都被严重的抑制,早期叶绿体发育所需的翻译基因持续表达,这是转录水平叶绿体发育受阻的表现。在免疫系统相关基因中,降解氧化蛋白的蛋白酶基因及抗氧化相关基因表达模式紊乱,说明两个杂色突变体处于氧化应激状态。叶绿体反馈信号基因及其下游基因在两个突变体中呈现不同的调节方式,进一步说明ZY-4和ZY-8中由于叶绿体结构的破坏造成氧化应激。ROS组织化学分析显示,在五个幼苗时期,ZY-4和ZY-8叶片中总ROS含量始终较低,却出现氧化应激的表型,说明ZY-4和ZY-8叶绿体的氧化损伤并不是ROS积累直接造成的。5.候选基因分析:通过对类胡萝卜素生物合成途径相关基因的转录分析发现,在两个突变体中类胡萝卜素生物合成途径基因发生了不同程度的表达模式的紊乱,上下游基因之间不能协同表达,推测ZY-4与ZY-8表型与类胡萝卜素生物合成受阻有关。结合初步定位信息与转录组测序结果,分析定位区段中基因表达情况,筛选候选基因。结合拟南芥中同源基因功能注释,发现与八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS3)同源基因Bna A08g17160D和Bna A08g17170D很可能是ZY-4和ZY-8中杂色的突变位点。
余泽文[7](2020)在《中国油菜强优势杂交种亲本的遗传多样性分析》文中提出油菜是重要的油料作物,在饲料、食用、观赏、工业等领域都具有广泛且重要的作用,且杂种F1后代具有较强的杂种优势。在油菜亲本材料遗传基础日益狭窄的今天,利用油菜芯片进行遗传多样性分析,并根据结果配置优良亲本组合,进而提高油菜产量成为了一种行之有效的重要手段。本研究材料来源于国家重点研发计划项目中17个育种单位的3761个亲本,利用新开发的油菜50K SNP芯片,计算亲本材料相关的遗传距离,并作聚类和分群等分析,研究这些亲本材料的遗传结构及分群关系,旨在剖析其遗传信息,为油菜育种的亲本选择提供参考。研究主要内容和结果如下:1.利用芯片进行基因分型和位点筛选后,得到24778个位点,将其位置对应到具体染色体上做密度分布图,显示位点在各条连锁群上分布均匀,在C1-C4四条连锁群的密度最高。对位点进行PIC值和MAF值的计算,结果显示,PIC值范围为0.012~0.703,平均值为0.385;MAF值在0.00~0.50的范围内变化,均值为0.26。2.计算各材料间的遗传距离,显示这些材料的遗传距离范围为0.005~0.564,平均遗传距离值为0.347,其中亲本材料2459和1980间距离最大,2052和2034间距离最小,遗传距离值主要集中在0.26-0.46处,占比96.37%。计算各单位间的遗传距离,平均遗传距离介于0.253~0.362之间;西南大学亲本材料遗传距离的平均值和最大值最小,青海农林科学院材料最大,分别为0.253、0.376和0.362、0.559。3.根据材料间遗传距离做聚类图,当遗传距离在0.339处,可以将3761份样本分为34个群体,当遗传距离在0.337处时,可以进一步分这些群体为66个亚群。66个亚群亲本材料个体数目从3到708不等,第1、3、5、19、20和24这6个亚群亲本材料数最多。从结果看分群结果和地区没有直接关系,各单位材料在各个群都有分布,每个群都至少包含几个单位的材料。4.对154份来自华中农业大学的亲本材料做聚类分析和群体分析,均划分为7个理想群体。对比两种结果,发现部分亲本材料在两种结果中都被划分到同一群体,如z248、z116、浙油50、2452、丙409R和TR2等材料与其转育的保持系、恢复系或不育系都聚集在相同群体。作主成分分析,发现恢复系材料分布最为分散,全部的保持系、7份不育系、20份普通亲本材料和唯一的一份核不育系材料在第一主成分中聚集得较为集中。
王永琦[8](2020)在《西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究》文中研究说明西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.&Nakai]是异花授粉植物,具有明显的杂种优势,利用雄性不育系配制杂交种是西瓜杂种优势利用的重要途径。西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’是本课题组发现的核基因雄性不育材料,其不育性状十分稳定。本研究以西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’为材料,对其花药败育时期的细胞学特征进行观察比较;并通过比较不育株与可育株雄花花蕾发育过程中抗氧化酶活性、氧化物质代谢、内源激素含量等生理生化指标的变化,以探明雄性不育发生过程中生理生化特性;同时,结合BSA(Bulked Segregant Analysis,BSA)和RNA-Seq技术对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,系统分析DEGs的生物学功能,以及初步预测雄性不育基因的候选区域,并对候选区域内的基因进行功能注释,为探究西瓜雄性不育发生的分子机理奠定基础。主要研究结果如下:1.利用光学显微镜观察了西瓜不育和可育花药的发育过程,发现不育花药败育时期发生在小孢子母细胞减数分裂末期。败育的原因可能是由于绒毡层细胞发育异常,引起小孢子母细胞只进行核分裂,而未进行细胞质分裂,不能形成四分体,导致小孢子母细胞减数分裂异常,最终引发雄性不育。2.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期抗氧化酶活性、抗氧化物质含量及活性氧含量的测定,发现不育雄花蕾超氧化物歧化酶(SOD)活性在单—双核小孢子期和花粉粒成熟期均显着高于相应时期可育雄花蕾;过氧化物酶(POD)活性在各时期均显着高于相应时期可育雄花蕾;超氧阴离子(O2-·)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量也一直高于可育雄花蕾。而过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量变化与可育雄花蕾的变化趋势相比呈下降趋势。以上结果表明抗氧化酶活性的改变和抗氧化物质含量的降低以及活性氧含量升高可能与花药败育有关。3.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期物质含量的测定,发现不育雄花蕾在各发育时期的可溶性蛋白含量明显低于可育雄花蕾。随着花蕾的生长发育,不育雄花蕾的游离脯氨酸含量变化呈下降趋势,而可育雄花蕾的游离脯氨酸含量则迅速积累,含量显着高于不育雄花蕾。表明可溶性蛋白的缺乏和游离脯氨酸含量的减少可能与花药败育有关。4.利用酶联免疫法测定了西瓜植株叶片和不同发育时期花蕾中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、茉莉酸(JA)、油菜素内酯(BR)及异戊烯基腺嘌呤核苷(IPA)的动态变化,发现在花蕾不同发育时期,不育株和可育株内源激素含量变化趋势不同,且含量高低差异明显。在不育株系中不论是叶片还是花蕾,其IAA、ZR和BR含量都表现缺乏,而ABA和JA含量却高于可育株;同时,各激素间的平衡关系也被打破。表明内源激素含量的异常及各激素间比例的失衡可能与花药败育有关。5.采用Illumina HiSeqTM 2500平台对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,共得到43.27Gb的高质量数据。有2507个差异表达基因,其中593个为上调表达,1914个为下调表达。在差异表达基因中有2443个基因获得注释。GO分析结果显示这些差异表达基因涉及到了信号传递、生物调节、生殖生育、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,451个差异表达基因映射到95个不同的通路中,分析结果显示氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等代谢途径被显着富集。该研究结果为阐明西瓜核雄性不育的分子机制和调控基因鉴定提供了参考。6.通过BSR-Seq(Bulked segregant RNA-Seq)方法,选取不育与可育雄花蕾分别构建混池,利用ED算法和关联分析,初步将不育基因定位在Chr5和Chr9染色体上的2个区域内,总长度10.71Mb,差异表达的基因112个,其中20个基因上调表达,92个基因下调表达。GO分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传递、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,候选区域内的14个基因映射到19个不同的通路中,分析结果显示二萜类生物合成、光合生物的固碳作用、精氨酸和脯氨酸代谢以及丙酮酸代谢等代谢途径被显着富集。在COG分析中,有36个基因映射到16个功能类别中,分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传导机制、碳水化合物的运输与代谢、氨基酸转运与代谢等功能。以上研究结果为下一步西瓜雄性不育相关基因的精细定位奠定了基础。
张毅,伍向苹,张芳,罗莉霞,郭瑞星,涂金星[9](2020)在《基于基因组数据解析中国油菜品种演化历程及方向》文中进行了进一步梳理近年来,随着基因组测序的飞速发展,利用基因组数据大规模解析油菜遗传多样性,获得了一些重要结果。基于这些结果,本文对我国油菜品种发展历程及其遗传解析进行总结,重点概述了油菜品种生育期演化、系谱育种及杂交种系谱育种的遗传解析,加深人们对油菜起源、变异和进化的认识;并针对我国油菜生产现状,提出降低油菜生产成本、提高单位面积产量的有关建议,探讨了我国未来油菜品种改良发展方向。
桑世飞[10](2020)在《油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析》文中提出细胞质雄性不育作为农作物杂种优势利用的主要途径之一,在农业生产中发挥重要作用。目前国内油菜细胞质雄性不育类型单一,提高油菜产量、解决胞质利用单一性问题至关重要。Nsa CMS与当前的Nap CMS、Ogu CMS、Pol CMS、Tour CMS系统均不相同,是一个具有我国自主知识产权的新型异源细胞质雄性不育系。Nsa CMS雄性败育彻底、不育性稳定,目前已实现三系配套,有望利用该系统组配出优良的杂交组合,具有较大的育种应用潜力。然而,目前该不育系统的不育基因及败育机理依旧不明确。本研究通过全基因组测序,分析比对Nsa CMS不育系、保持系和野芥的线粒体基因组,鉴定获得特异的开放阅读框(ORFs),利用遗传转化、亚细胞定位进一步验证Nsa CMS的不育基因及其功能;并通过对Nsa CMS的细胞学观察、活性氧、能量代谢、转录组分析等实验揭示Nsa CMS的败育机理。本研究取得的主要结果如下:1.表型与细胞学观察表明Nsa CMS与Pol CMS和Ogu CMS的败育特点不同,败育彻底、花药退化早。半薄切片观察表明Nsa CMS花粉在发育至四分体时期绒毡层厚度变薄,有降解痕迹,表现出明显的败育迹象,在四分体阶段不能够形成正常的小孢子最终导致花粉败育。2.Nsa CMS线粒体基因组分析表明其线粒体基因组主要来源于野芥,16个基因序列在Nsa CMS、中双4号、野芥三个材料中完全一致,13个基因的序列同野芥完全一致,5个基因同中双4号一致。通过不育系与保持系线粒体基因组比对,鉴定到11个不育系特异、具有跨膜结构域的开放阅读框,可能与Nsa CMS不育相关。3.对11个候选不育基因分析表明,候选不育基因orf346在恢复系材料中的表达明显被抑制最为显着,Northern blot实验表明orf346在不育系中存在特异的杂交条带,并证实其同nad3和rps12存在共转录现象。通过遗传转化进一步证实orf346是导致甘蓝型油菜Nsa CMS花粉败育的原因。4.对orf346基因功能研究表明,其可以抑制细胞能量的生成和活性氧的升高,亚细胞定位于线粒体内膜,线粒体功能基因表达量分析表明,涉及呼吸呼吸链的nad1、nad2、nad5、nad6、cox1、cox2-2、cob F等基因在败育发生的关键S1时期显着或者极显着下调表达。结果表明orf346基因表达产物可能是在线粒体内膜通过抑制线粒体部分功能基因的表达发挥功能的。5.转录组测序结果表明,差异的代谢通路基因富集在淀粉和蔗糖代谢、能量生成和转换、活性氧、激素信号转导途径。而且不育系、保持系激素测定发现ABA、SA、IAA三种激素含量均有改变。这些结果表明Nsa CMS的败育可能同激素、能量、活性氧有关联。6.根据orf346基因的序列开发了一对特异性标记并在收集的24份材料中进行了检测,结果显示仅有野芥不育系及其对应的恢复系NR1能够扩增出orf346基因目的条带,其余种质资源或者品种均没有扩增出该目的条带,该标记能够对含有Nsa CMS胞质的材料进行鉴定。综合当前研究结果,不育基因orf346在体细胞重组过程中被整合进入甘蓝型油菜线粒体基因组中。不育基因表达产物通过干扰电子传递链,引起细胞能量和活性氧、激素的改变以及下游花粉发育关键基因的下调表达最终导致Nsa CMS败育的发生。
二、甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料9012A的发现与初步研究(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、甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料9012A的发现与初步研究(论文提纲范文)
(1)甘蓝型隐性上位核不育系杂交油菜新品种油研585的选育及特征特性(论文提纲范文)
0 引言 |
1 选育过程 |
1.1 不育系选育 |
1.1.1 纯合两型系与临保系的选育 |
1.1.2 不育系58241A的繁殖及三系化应用模式 |
1.2 恢复系选育 |
1.3 组合选育 |
2 特征特性 |
2.1 5824A与118A的花蕾特征与结实性 |
2.2 品种特征特性及产量表现 |
2.2.1 品种特征特性 |
2.2.2 产量表现 |
3 结语 |
3.1 不育系结实性的改良 |
3.2 不育系的转育方法 |
3.3 恢复系的选育 |
(2)甘蓝高代回交Ogura CMS育性恢复材料的创制及其利用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 甘蓝雄性不育类型及应用 |
1.1.1 甘蓝雄性不育类型 |
1.1.2 雄性不育系的应用 |
1.2 Ogura CMS恢复系研究进展 |
1.2.1 Ogura CMS恢复系的创制 |
1.2.2 Ogura CMS恢复基因的定位 |
1.3 BSA-seq技术 |
1.3.1 BSA-seq技术的原理 |
1.3.2 BSA-seq技术的应用 |
1.4 根肿病抗性基因研究进展 |
1.4.1 白菜根肿病抗性基因研究进展 |
1.4.2 甘蓝根肿病抗性基因研究进展 |
1.5 目的意义 |
第二章 高代回交甘蓝Ogura CMS育性恢复材料的创制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 基于HRM技术开发高通量In Del标记 |
2.1.3 回交后代的获得及Rfo阳性株的高通量分型 |
2.1.4 Rfo阳性单株形态学性状调查 |
2.1.5 Rfo阳性单株倍性调查 |
2.1.6 回交后代Rfo阳性单株花粉活力评估 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 Rfo基因特异In Del标记的开发、验证及筛选 |
2.2.2 BC_4代甘蓝育性恢复系的获得 |
2.2.3 BC_4 代甘蓝育性恢复单株的形态、育性、倍性及细胞学行为观察 |
2.2.4 BC_4代重点单株18QR17-216 的确定 |
2.2.5 BC_5代甘蓝育性恢复系的获得 |
2.2.6 BC_5 代甘蓝育性恢复单株的形态、育性、倍性及细胞学行为观察 |
2.2.7 BC_5代重点单株5GH |
2.3 讨论 |
第三章 Ogura CMS育性恢复基因Rfo的遗传重组分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 DNA提取及质量检测 |
3.1.3 Rfo育性恢复基因遗传规律分析 |
3.1.4 利用BSA-seq初定位Rfo基因 |
3.1.5 双亲差异In Del标记开发筛选 |
3.1.6 利用高密度基因芯片检测芥蓝育性恢复系C09 染色体背景 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 育性调查及Rfo基因遗传规律分析 |
3.2.2 BSA-seq分析Rfo基因连锁区段 |
3.2.3 C09 染色体In Del标记的开发筛选 |
3.2.4 芥蓝、甘蓝育性恢复系不同世代回交群体C09 染色体背景分析 |
3.2.5 利用甘蓝型油菜高密度基因芯片检测芥蓝育性恢复系C09 染色体背景 |
3.3 讨论 |
第四章 利用育性恢复系创制甘蓝抗根肿病材料 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 表型性状、倍性及育性调查 |
4.1.3 人工接种根肿病抗性鉴定 |
4.1.4 DNA提取及CRb(CRa)基因的鉴定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 重点Rfo& CRb基因聚合单株的确定 |
4.2.2 正常胞质根肿病抗性甘蓝的获得及CRb基因传递率分析 |
4.2.3 正常胞质CRb阳性甘蓝材料根肿病抗性鉴定 |
4.2.4 杂交组合组配及纯合CRb基因抗病株系的获得 |
4.3 讨论 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
附录A DNA提取及倍性检测方法 |
附录B |
致谢 |
作者简历 |
(3)Ogura CMS青花菜育性恢复材料的创制及其遗传背景解析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 青花菜起源与引进 |
1.2 青花菜育种技术研究 |
1.2.1 自交不亲和研究 |
1.2.2 雄性不育研究与利用 |
1.2.3 小孢子培养技术研究与应用 |
1.2.4 转基因技术研究 |
1.3 十字花科Ogura胞质雄性不育类型与应用 |
1.4 研究目的和意义 |
第二章 Rfo育性恢复基因在Ogura CMS青花菜杂交转育后代中的响应 |
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 育性恢复株系、杂交后代(F_1代)的获得 |
2.2.2 Rfo阳性单株分子鉴定 |
2.2.3 Rfo阳性单株农艺性状观察 |
2.2.4 Ogura CMS青花菜Rfo转育后代花粉活力和染色体表现 |
2.2.5 Ogura CMS青花菜Rfo转育后代倍性分析 |
2.2.6 Ogura CMS青花菜Rfo转育后代遗传背景分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 远缘杂交创制Ogura CMS恢复材料 |
2.3.2 Ogura CMS恢复材料的遗传背景解析 |
第三章 F_(1-2)和BC_1阳性后代阳性株的获得及其遗传背景分析 |
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 青花菜各世代恢复材料的获得 |
3.2.2 各世代Rfo阳性株分子鉴定 |
3.2.3 各世代Rfo阳性株农艺性状观察 |
3.2.4 Rfo阳性株自交、杂交后花粉管生长观察 |
3.2.5 19B711与18B592-1恢复后代优良单株农艺性状观察和花粉活力测定 |
3.2.6 19B711与18B592-1恢复后代Rfo阳性株倍性分析 |
3.2.7 19B711与18B592-1恢复后代Rfo阳性株遗传背景分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 杂交转育技术在十字花科作物育种中的应用 |
3.3.2 Ogura CMS在十字花科芸薹属蔬菜作物中的应用 |
第四章 小孢子培养途径获得育性恢复材料DH系及其遗传背景分析 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.2 试验结果 |
4.2.1 DH单株的获得 |
4.2.2 DH单株育性分析 |
4.2.3 DH单株农艺性状观察 |
4.2.4 DH单株形态观察和花粉活力测定 |
4.2.5 DH单株倍性分析 |
4.2.6 DH单株遗传背景分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 小孢子培养在甘蓝类蔬菜材料创新中的应用 |
4.3.2 DH材料在分子遗传学中的应用研究 |
第五章 转基因途径获得Ogura CMS青花菜Rfo阳性株 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.2 结果 |
5.2.1 Rfo表达载体启动子PCR扩增与序列分析 |
5.2.2 转基因材料的获得和阳性株PCR检测 |
5.2.3 Rfo阳性株农艺性状观察 |
5.2.4 Rfo阳性株倍性分析 |
5.3 讨论 |
5.3.1 转基因育性恢复材料的创制与研究 |
第六章 结论 |
6.1 回交转育途径创制Ogura CMS青花菜恢复材料及其遗传背景分析 |
6.2 小孢子培养途径创制Ogura CMS青花菜恢复材料及其遗传背景分析 |
6.3 遗传转化途径创制Ogura CMS青花菜恢复材料 |
参考文献 |
附录A 胚挽救、花粉活力划分、样品制备及电泳检测等 |
附录B pBWA(V)BII-Rfo表达载体的启动子序列和Rfo基因序列 |
致谢 |
作者简历 |
(4)甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育及育性恢复机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 Abbreviation |
1 前言 |
1.1 植物细胞质雄性不育的特点和研究进展 |
1.1.1 细胞质雄性雄性不育的特点和应用 |
1.1.2 植物细胞质雄性不育基因的研究进展 |
1.1.3 植物细胞质雄性不育恢复基因的研究进展 |
1.2 十字花科植物花药结构和发育概述 |
1.2.1 十字花科植物花药结构和发育时期 |
1.2.2 拟南芥花药败育研究进展 |
1.3 甘蓝型油菜细胞质雄性不育研究进展 |
1.3.1 甘蓝型油菜pol细胞质雄性不育 |
1.3.2 油菜nap细胞质雄性不育 |
1.3.3 油菜ogu细胞质雄性不育 |
1.3.4 其他种类油菜细胞质雄性不育 |
1.4 高等植物中PPR蛋白家族的研究进展 |
1.5 多组学在高等植物研究中的作用 |
1.6 本研究的目的和意义 |
2 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体和菌株 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 提取油菜/拟南芥总DNA |
2.2.2 油菜/拟南芥各组织RNA trizol法提取 |
2.2.3 半薄切片 |
2.2.4 扫描电镜 |
2.2.5 透射电镜 |
2.2.6 亚细胞定位 |
2.2.7 基因的表达分析 |
2.2.8 原核表达及蛋白纯化 |
2.2.9 转基因CRISPR/Cas9载体构建 |
2.2.10 拟南芥的遗传转化 |
2.2.11 甘蓝型油菜遗传转化 |
3 实验结果与分析 |
3.1 甘蓝型油菜polCMS恢复基因Rfp功能研究 |
3.1.1 恢复基因Rfp互作基因的筛选 |
3.1.2 荧光双分子互补验证Bna.MORF1蛋白与Rfp蛋白互作 |
3.1.3 荧光素酶双分子验证Bna.MORF1蛋白与Rfp蛋白互作 |
3.1.4 Bna.MORF1蛋白的亚细胞定位 |
3.1.5 .蛋白质体外结合实验验证Bna.MORF1蛋白与Rfp蛋白互作 |
3.1.6 荧光双分子免疫共沉淀验证Bna.MORF1蛋白与Rfp蛋白互作 |
3.1.7 油菜BnaMORF1基因的进化分析和序列比对 |
3.1.8 油菜中CRISPR/Cas9敲除验证Bna.MORF1基因功能 |
3.1.9 验证Bna.MORF1蛋白在polCMS中的作用 |
3.2 油菜PolCMS不育基因orf224的相关研究 |
3.2.1 酵母双杂交筛选不育基因orf224的互作蛋白 |
3.2.2 荧光素酶双分子验证orf224蛋白与Bna.LRR1蛋白互作 |
3.2.3 Bna.LRR1蛋白的亚细胞定位 |
3.2.4 油菜Bna.LRR1基因进化树和序列比对 |
3.3 多组学数据分析 |
3.3.1 单细胞转录组数据分析结果 |
3.3.2 蛋白组数据分析结果 |
3.3.3 代谢组数据分析结果 |
3.3.4 多组学联合分析结果 |
4 讨论 |
4.1 甘蓝型油菜polCMS的育性调控 |
4.2 研究PPR蛋白家族研究是核基因与细胞器基因的良好材料 |
4.3 细胞质雄性不育中不育基因的功能 |
4.4 恢复基因介导编辑线粒体不育基因 |
4.5 多组学的广泛应用 |
参考文献 |
附录一:亚细胞定位试剂配制 |
附录二 |
个人简介 |
读博期间发表论文 |
致谢 |
(5)甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系160S花药败育的形态学特征和细胞学研究(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 取材与固定 |
1.3 花器形态特征观察 |
1.4 花药石蜡切片观察 |
1.5 TUNEL染色 |
2 结果与分析 |
2.1 160S-MF和160S-MS花朵形态学分析 |
2.2 160S-MF和160S-MS小孢子形态观察分析 |
2.3 160S-MF和160S-MS花药细胞学观察 |
2.4 TUNEL染色分析 |
3 讨论 |
(6)甘蓝型油菜叶片杂色基因初定位与候选基因分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 叶绿体进化与叶绿体基因组进化 |
1.2 叶绿体的发育 |
1.2.1 叶绿体发育基本过程 |
1.2.2 光形态建成对叶绿体发育的调控 |
1.2.3 叶绿体反馈信号对叶绿体发育的调控 |
1.3 杂色突变体分类与研究进展 |
1.3.1 杂色突变体分类 |
1.3.2 杂色变异机理研究进展 |
1.3.3 芸薹属叶色相关研究进展 |
1.4 类胡萝卜素的功能与生物合成 |
1.4.1 类胡萝卜素生物功能与作用 |
1.4.2 类胡萝卜素生物合成核心酶 |
1.4.3 类胡萝卜素生物合成的调节 |
1.5 本研究的目的与意义 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与群体构建 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 叶绿素测定 |
2.2.2 叶绿体透射电镜观察 |
2.2.3 DNA提取 |
2.2.4 BSA混池与60K甘蓝型油菜SNP芯片分析 |
2.2.5 SSR标记的开发及分析 |
2.2.6 PCR扩增、凝胶电泳和银染检测 |
2.2.7 幼苗叶片RNA提取与转录组测序 |
2.2.8 测序结果处理与分析 |
2.2.9 ROS组织化学分析 |
3 结果与分析 |
3.1 杂色突变体表型观察与叶绿素含量测定 |
3.2 杂色突变体遗传学分析 |
3.3 杂色突变体基因初步定位 |
3.4 杂色突变体幼苗期叶片表型观察与叶绿体透射电镜观察 |
3.5 杂色突变体幼苗期转录组测序与数据分析 |
3.6 杂色突变体转录组数据GO与 KEGG富集分析 |
3.7 叶绿体相关通路基因表达综合分析 |
3.7.1 光合作用与翻译相关基因表达分析 |
3.7.2 免疫系统相关基因表达分析 |
3.7.3 叶绿体-细胞核反馈信号相关基因表达分析 |
3.8 联合转录组与基因定位结果预测候选基因 |
3.9 类胡萝卜素生物合成通路基因表达分析 |
3.10 杂色突变体与ZS11中ROS组织化学分析 |
4 讨论 |
4.1 BSA芯片与转录组测序结合是图位克隆有效手段 |
4.2 ZY-4和ZY-8杂色程度不同的原因分析 |
4.3 ZY-4和ZY-8中类胡萝卜素生物合成途径的调节 |
4.4 叶片杂色表型分子机理对比分析 |
4.5 高光效育种与类胡萝卜素生物合成 |
参考文献 |
附录Ⅰ:研究中开发的分子标记和引物 |
附录Ⅱ:转录组数据可靠性分析 |
附录Ⅲ:杂色突变体差异表达基因GO与 KEGG富集结果 |
附录Ⅳ:作者简介和在读期间发表论文 |
致谢 |
(7)中国油菜强优势杂交种亲本的遗传多样性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 遗传多样性概述 |
1.1.1 形态学标记 |
1.1.2 生化标记 |
1.1.3 细胞学标记 |
1.1.4 分子标记 |
1.2 常用分子标记概述 |
1.2.1 SSR标记 |
1.2.2 RFLP标记 |
1.2.3 SRAP标记 |
1.2.4 AFLP标记 |
1.2.5 SNP标记 |
1.3 杂种优势利用途径 |
1.3.1 细胞质雄性不育 |
1.3.2 细胞核雄性不育 |
1.3.3 自交不亲和 |
1.3.4 化学杂交剂诱导雄性不育 |
1.3.5 生态型雄性不育 |
1.4 遗传距离与杂种优势预测 |
1.5 划分杂种优势群的作用 |
1.6 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.2 DNA提取 |
2.3 SNP芯片分型和扫描 |
2.3.1 试剂和工具 |
2.3.2 油菜50K芯片分型流程 |
2.3.3 芯片扫描 |
2.3.4 新50K芯片介绍 |
2.4 数据处理及分析 |
3 结果分析 |
3.1 SNP标记筛选和遗传多样性分析 |
3.2 3761份亲本材料间的遗传距离及聚类分析 |
3.3 各单位材料间的遗传距离与聚类分析 |
3.4 华中农业大学亲本材料的聚类分析 |
3.5 华中农业大学亲本材料的群体结构分析 |
3.6 华中农业大学亲本材料遗传距离和杂种优势相关分析 |
3.7 华中农业大学亲本材料的主成分分析 |
4 讨论 |
4.1 SNP标记与群体遗传多样性分析 |
4.2 基于遗传距离的聚类分析 |
4.3 强优势杂交组合的选择 |
4.4 油菜细胞质不育系材料的遗传差异分析 |
4.5 实验不足 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(8)西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 植物雄性不育的研究概况 |
1.1.1 植物雄性不育的起源 |
1.1.2 植物雄性不育的类型 |
1.1.3 植物雄性不育的遗传 |
1.1.4 花粉发育与雄性不育形成机制 |
1.2 植物雄性不育的生理生化研究进展 |
1.2.1 雄性不育与物质代谢 |
1.2.2 雄性不育与能量代谢 |
1.2.3 雄性不育与活性氧代谢 |
1.2.4 雄性不育与内源激素 |
1.3 植物雄性不育相关基因研究进展 |
1.3.1 植物细胞核雄性不育相关基因 |
1.3.2 拟南芥花药和花粉发育相关基因 |
1.4 植物雄性不育的转录组分析 |
1.4.1 转录组测序技术的发展 |
1.4.2 RNA-seq技术测序流程 |
1.4.3 RNA-seq技术在植物雄性不育研究中的应用 |
1.5 西瓜雄性不育的研究与利用 |
1.5.1 西瓜雄性不育的类型及遗传研究 |
1.5.2 西瓜雄性不育的研究与利用 |
1.6 本研究的目的、意义和内容 |
1.6.1 研究目的意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 西瓜细胞核雄性不育系的细胞学研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不育株与可育株花的形态特征 |
2.2.2 可育株花药发育过程 |
2.2.3 不育株花药发育过程 |
2.3 讨论与结论 |
第三章 西瓜细胞核雄性不育与膜脂过氧化的关系 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 取样 |
3.1.3 测定项目与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 花蕾抗氧化酶活性的变化 |
3.2.2 花蕾抗氧化物质含量的变化 |
3.2.3 花蕾活性氧含量的变化 |
3.3 讨论与结论 |
3.3.1 雄性不育与抗氧化酶活性的关系 |
3.3.2 雄性不育与抗氧化物质含量的关系 |
3.3.3 雄性不育与活性氧含量的关系 |
第四章 西瓜细胞核雄性不育与物质代谢的关系 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 取样 |
4.1.3 测定项目与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 花蕾可溶性蛋白含量的变化 |
4.2.2 花蕾游离脯氨酸含量的变化 |
4.3 讨论与结论 |
4.3.1 雄性不育与可溶性蛋白含量的关系 |
4.3.2 雄性不育与游离脯氨酸含量的关系 |
第五章 西瓜细胞核雄性不育与内源激素的关系 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 取样 |
5.1.3 测定项目与方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 花蕾内源激素含量的变化 |
5.2.2 叶片内源激素含量的变化 |
5.2.3 花蕾中内源激素之间的平衡关系 |
5.3 讨论与结论 |
5.3.1 雄性不育与内源激素含量的关系 |
5.3.2 雄性不育与激素比值的关系 |
第六章 西瓜细胞核雄性不育花蕾转录组分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 取样 |
6.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
6.1.4 数据处理和分析 |
6.1.5 qRT-PCR分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转录组测序及数据分析 |
6.2.2 差异表达基因的功能注释和分类 |
6.2.3 植物内源激素相关的差异表达基因 |
6.2.4 花发育相关的差异表达基因 |
6.2.5 差异表达的转录因子相关基因 |
6.2.6 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
6.3 讨论 |
6.3.1 转录组测序数据和花药发育相关的DEGs |
6.3.2 内源激素相关的DEGs |
6.3.3 转录因子相关的DEGs |
6.4 结论 |
第七章 西瓜细胞核雄性不育候选基因区段的预测与分析 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 取样 |
7.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
7.1.4 SNP标记检测 |
7.1.5 关联分析 |
7.1.6 候选区域基因的功能注释 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 SNP检测 |
7.2.2 BSR关联分析 |
7.2.3 候选区域内基因功能注释 |
7.3 讨论与结论 |
第八章 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(9)基于基因组数据解析中国油菜品种演化历程及方向(论文提纲范文)
1 甘蓝型油菜的起源和栽培历史 |
2 我国油菜品种生育期演化遗传解析 |
3 我国甘蓝型油菜系谱育种遗传解析 |
4 我国甘蓝型油菜杂交种系谱遗传解析 |
4.1 杂交种授粉系统——不育系选育 |
4.2 杂交种亲本选育——恢复系选育 |
5 我国甘蓝型油菜未来可能的发展方向 |
(10)油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略表 |
1 前言 |
1.1 细胞质雄性不育类型 |
1.1.1 孢子体不育与配子体不育 |
1.1.2 细胞质来源 |
1.2 细胞质雄性不育基因的特征及鉴定方法 |
1.2.1 不育基因的特征 |
1.2.2 表达分析鉴定不育基因 |
1.2.3 遗传转化验证 |
1.3 细胞质雄性不育机理研究进展 |
1.4 课题由来 |
1.5 研究的目的和意义 |
2 材料方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 表达载体和菌株 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 植物材料DNA提取 |
2.3.2 RNA的提取 |
2.3.3 cDNA一链合成 |
2.3.4 线粒体基因荧光定量分析 |
2.3.5 RNA印记(Northern Blot)分析 |
2.3.6 原核表达分析 |
2.3.7 活性氧(ROS)检测 |
2.3.8 亚细胞定位 |
2.3.9 遗传载体构建及转化实验 |
2.3.10 转录组分析 |
2.3.11 电镜半薄切片观察 |
2.3.12 基因及基因的组分析 |
3 结果 |
3.1 油菜Nsa CMS不育系的表型及细胞学观察 |
3.1.1 油菜Nsa CMS不育系表型观察 |
3.1.2 油菜Nsa CMS不育系的败育时期观察 |
3.2 Nsa CMS线粒体基因组组成分析 |
3.2.1 线粒体基因组共线性分析 |
3.2.2 Nsa CMS功能基因来源分析 |
3.2.3 Nsa CMS多种线粒体单倍型(mitotype)分析 |
3.2.4 Nsa CMS线粒体基因组进化分析 |
3.2.5 Nsa CMS与保持系中差异开放阅读框的鉴定 |
3.3 Nsa CMS不育关联基因的鉴定 |
3.3.1 候选不育基因的RT-PCR鉴定 |
3.3.2 候选不育基因的进化分析 |
3.3.3 Northern Blot分析候选不育基因的表达 |
3.3.4 候选不育基因的毒性分析 |
3.3.5 三个候选不育基因遗传转化分析 |
3.4 orf346基因研究及标记开发 |
3.4.1 orf346同nad3和rps12 共转录 |
3.4.2 ORF346的亚细胞定位 |
3.4.3 orf346表达对大肠杆菌致毒性研究 |
3.4.4 orf346与活性氧之间的关系 |
3.4.5 orf346 导致ATP生成减少 |
3.4.6 orf346对油菜基因表达的影响分析 |
3.4.7 orf346标记开发 |
3.5 Nsa CMS败育机理研究 |
3.5.1 Nsa CMS败育同活性氧之间的关系 |
3.5.2 Nsa CMS同激素之间的关系 |
3.5.3 Nsa CMS败育同线粒体功能基因表达之间的关系 |
3.5.4 Nsa CMS同保持系功能基因的差异分析 |
3.5.5 Nsa CMS转录组分析 |
4 讨论 |
4.1 Nsa CMS线粒体基因组组成 |
4.2 orf346为Nsa CMS的不育基因 |
4.3 ORF346是具有毒性的线粒体膜蛋白 |
4.4 Nsa CMS与活性氧积累有关 |
4.5 Nsa CMS败育与能量下降有关 |
4.6 Nsa CMS同激素的关系 |
4.7 总结和展望 |
5 参考文献 |
附录 |
附录1 部分实验的详细操作步骤 |
一、DNA提取步骤 |
二、RNA的提取步骤 |
四、Western blot操作步骤 |
五、拟南芥转化实验 |
六、甘蓝型油菜遗传转化 |
附录2 部分实验所需试剂配方 |
附录3 实验所需引物列表 |
附录4 作者简介和在读期间发表的论文或者会议摘要 |
致谢 |
四、甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料9012A的发现与初步研究(论文参考文献)
- [1]甘蓝型隐性上位核不育系杂交油菜新品种油研585的选育及特征特性[J]. 陈芝能,曾章丽,张瑞茂,曾章容,李敏,张敏琴,陈大伦. 贵州农业科学, 2021(11)
- [2]甘蓝高代回交Ogura CMS育性恢复材料的创制及其利用[D]. 任文静. 中国农业科学院, 2021(09)
- [3]Ogura CMS青花菜育性恢复材料的创制及其遗传背景解析[D]. 黄静静. 中国农业科学院, 2021(09)
- [4]甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育及育性恢复机理研究[D]. 王本启. 华中农业大学, 2021
- [5]甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系160S花药败育的形态学特征和细胞学研究[J]. 唐鑫,李圆圆,陆俊杏,张涛. 作物学报, 2021(05)
- [6]甘蓝型油菜叶片杂色基因初定位与候选基因分析[D]. 赵晓彬. 华中农业大学, 2020(04)
- [7]中国油菜强优势杂交种亲本的遗传多样性分析[D]. 余泽文. 华中农业大学, 2020(05)
- [8]西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究[D]. 王永琦. 西北农林科技大学, 2020
- [9]基于基因组数据解析中国油菜品种演化历程及方向[J]. 张毅,伍向苹,张芳,罗莉霞,郭瑞星,涂金星. 中国油料作物学报, 2020(03)
- [10]油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析[D]. 桑世飞. 华中农业大学, 2020(01)