一、普通小麦亲本灌浆特性与F_1粒重优势关系研究（论文文献综述）
李燕红,高世庆,任扬,张俊杰,都晶晶,高聪,王军卫,马守才,宋瑜龙,张改生,牛娜[1]（2021）在《小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析》文中认为为探究核质互作杂交种不同性状间的遗传变异规律和杂种优势,用8种小麦同核异质、同质异核雄性不育系分别与恢复系R5174、R2726组配获得16个杂交组合,对其F1代及亲本的11个农艺性状和6个籽粒物理性状进行遗传变异、杂种优势、相关性、主成分及聚类分析。结果表明:（1）F1表型性状的变异系数为3.00%～32.72%,农艺性状的变异系数大于籽粒性状;（2）不同性状间杂种优势差异显着,中亲优势和超亲优势分别为0.22%～12.50%和-13.51%～3.61%,其中正中亲优势组合最低比例为50%,正超亲优势组合最高比例可达81.25%;（3）粒形与旗叶面积呈显着正相关,与穗长、小穗数、穗粒数呈显着负相关;（4）从通过主成分分析得到的F1代综合得分看,P型和Y型细胞质背景下的AK58不育系与R2726的杂交组合F1表现最好;（5）通过聚类分析可将F1分为两大类,其中第二大类包含除AS细胞质背景的AK58异质不育系与恢复系R2726组配的杂交组合,其共同的特征是籽粒表面积大、千粒重高及旗叶性状较好,表型性状的综合表现优于第Ⅰ类群,说明杂交种的性状受恢复系和不育系核背景影响较大。
李燕红[2]（2021）在《小麦核质杂种配合力、杂种优势及淀粉特性研究》文中指出
田秀苓[3]（2021）在《小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析》文中研究表明株高是影响小麦株型和产量潜力的重要性状。适当降低株高,可以增强小麦抗倒伏能力,有助于提高收获指数,促进高产稳产。本实验室前期在6AL染色体上定位到一个赤霉素敏感型矮秆基因Rht24,其对胚芽鞘没有显着影响,且分布广泛,因此,克隆并明确其功能,对于小麦育种及揭示植株形态建成的分子机理具有重要意义。本研究以京冬8号（JD8）/矮抗58（AK58）的重组自交系（Recombinant inbred line,RIL）及其衍生作图群体为研究材料,利用基因组挖掘、SNP芯片、转基因、转录组分析、生物信息学及关联分析等技术从基因精细定位、候选基因预测,功能验证、调控机理解析、等位变异分析、遗传效应检测及起源进化等不同层次对Rht24进行了系统研究。取得的主要进展如下:（1）Rht24精细定位以京冬8号为轮回亲本构建了一个包含1245个单株的BC1F2群体,用基因侧翼标记Ta AP2和Ta FAR筛选交换单株,这些单株的自交后代构成次生作图群体用于Rht24的精细定位;利用最新释放的小麦参考基因组序列挖掘并开发了Rht24目标区段内的7个基因特异标记;根据次生作图群体的表型和基因型分析,最终将Rht24定位在标记Ta PL和Ta SR之间,二者之间物理距离约为2.95 Mb,包含6个注释基因。（2）Rht24候选基因预测及功能验证通过基因注释,序列多态性及转录组分析,推测Traes CS6A02G221900（Ta GA2ox-A9）是Rht24的候选基因;Ta GA2ox-A9编码一个赤霉素2-氧化酶（gibberellin 2-oxidase）,其过表达可显着降低赤霉素水平并引起植株矮化,但对产量性状无不利影响。（3）分子调控机理解析通过氮同位素试验、光合速率测定、赤霉素（Gibberellic acid,GA）的定量分析及转录组分析,进一步解析了等位基因Rht24b（矮秆类型）降低株高而不影响产量的分子机制和生理基础。实验结果显示,Rht24不仅可以改变GA的丰度而且显着影响其时空分布;此外,Rht24b显着促进氮素利用效率和光合作用能力,而且氮吸收同化及光合作用相关的大部分关键酶也明显上调。（4）Rht24等位变异、分布频率及起源进化通过序列比较、蛋白结构预测、转录差异分析、荧光素酶活性试验明确了Rht24的功能多态位点。将京冬8号和矮抗58中的等位变异分别定义为Rht24a（高秆型）和Rht24b（矮秆型）,等位变异分析表明Rht24a和Rht24b是小麦品种的两种主要单倍型。利用Rht24功能标记的关联分析也表明Rht24b显着降低株高但对产量性状无不利影响。基于小麦祖先种的起源进化分析,Rht24b最早出现在野生二粒小麦中;对世界主要麦区1000份小麦材料的基因型分析表明,Rht24b分布频率（74.9%）高于Rht-B1b（29.7%）和Rht-D1b（33.1%）。因此,Rht24b是一个古老的绿色革命基因,且已广泛应用于现代小麦育种。
陈欣[4]（2021）在《小麦TIFY转录因子TaTIFY10b调控籽粒发育的分子机理解析》文中研究指明小麦（Triticum aestivum L.）是世界上第一大粮食作物,其种植面积、总产量及在国际贸易中所占的比例均居粮食作物之首。随着我国人口增长、耕地面积减少、环境变化以及生产成本增加,小麦生产面临一系列挑战。利用小麦自身特有的遗传特性,改良其丰产性和抗逆性,是提高小麦产量、保障粮食安全的最有效途径。TIFY转录因子是JA信号通路的重要组分,参与调控植物生长发育和各种逆境胁迫反应。本研究克隆了TaTIFY10b基因,通过表达模式分析、基因序列多态性分析、功能标记开发、关联分析及蛋白互作分析等,明确了TaTIFY10b-2A在调控千粒重方面的作用,确定了TaTIFY10b-2A的优异单倍型,初步解析了TaSnRK2.4通过磷酸化TaTIFY10b调控籽粒大小的信号通路。主要的研究结果如下:（1）克隆了小麦TaTIFY10b-2A、-2B、-2D的基因组序列,蛋白分析发现其包含两个保守结构域:TIFY结构域和CCT-2结构域。二级结构预测TaTIFY10b包含4个α螺旋和2个β折叠。（2）启动子分析发现TaTIFY10b启动子区存在多个逆境应答顺式作用元件,不同基因组成员顺式作用元件的数量和分布有着较大差异。（3）基因表达分析发现,TaTIFY10b在小麦拔节、抽穗期及开花期的各个组织中均有表达,其中在穗中表达量较高。TaTIFY10b-2A受激素Me JA、ABA及多种逆境,如高盐、干旱、低温等诱导表达。（4）序列多态性发现,TaTIFY10b-2A非编码区存在3个SNP,TaTIFY10b-2B非编码区存在1个SNP,而TaTIFY10b-2D无多态性。基于基因序列多态性,开发了3个分子标记,SNP-A-1、SNP-A-3和SNP-B-1。（5）关联分析发现TaTIFY10b-2A的2个标记SNP-A-1和SNP-A-3在多种环境下均与千粒重显着关联,其中Hap-2A-1为高千粒重单倍型。单倍型地理分布、表达量分析及回交导入系籽粒大小的比较证明Hap-2A-1是高千粒重优异单倍型。（6）通过酵母筛库得到两个与TaTIFY10b互作的候选蛋白TaTIFY3和Ta YIFP6,酵母双杂和LCI实验均证明TaTIFY10b能够与TaTIFY3互作。亚细胞定位发现TaTIFY10b和TaTIFY3均定位于细胞核中,Bi FC实验证明两者相互也发生在细胞核内。（7）酵母双杂和烟草LCI实验表明,TaSnRK2.4能够与TaTIFY10b、TaTIFY3互作,同时TaTIFY10b能和TaTIFY3互作。且三者在穗中大量表达,推测三者可能通过形成蛋白复合体以调控小麦生长发育。（8）蛋白体外磷酸化试验表明,TaSnRK2.4可以磷酸化TaTIFY10b。由于二者均参与调控小麦千粒重,推测TaSnRK2.4可能通过磷酸化TaTIFY10b调节其活性,从而调控小麦籽粒发育。
马田[5]（2021）在《小麦穗分枝的遗传及基因定位》文中研究表明小麦（Triticum aestivum L.）穗结构是与穗发育相关的重要性状。本文报道了一个来自于穗型正常且中抗赤霉病的小麦育种品系YD-16的具有分枝小穗的突变体（Branchedspikelets1,BSL1）。位于BSL1穗轴基部的侧生分生组织发育成以多小穗为特征的分枝小穗。BSL1的生育期比野生型长3-4天,但千粒重极显着低于野生型,并且高感赤霉病,说明控制BSL性状的位点在现代育种过程中可能经历了强烈的人工和自然选择。具有BSL性状的小麦植株自交后代的分枝小穗单株与正常小穗单株比例为1:1,即使经过9代自交,仍不能获得具有BSL性状的纯合单株。从BSL1的自交后代的分离比以及BSL单株与其姊妹正常小穗（Normal spikelets,NSL）单株的正反交实验不同的分离模式表明,配子体雄性不育可能与BSL性状的杂合有关,但BSL性状小麦和NSL性状小麦的花粉育性没有差异,所以我们推测BSL1自交后代性状的杂合分是携带穗分枝基因的雄配子早期败育导致的。以BSL1和普通小麦Wheaton为亲本配置了正交和反交组合,两个杂交组合F1单株均为NSL性状小麦;反交组合F1、F2代单株均为NSL性状小麦,而正交组合F2单株表现出穗型的分离,这一现象进一步表明是携带穗分枝基因的雄配子早期败育导致BSL1的分枝表型无法纯合,并且根据分离比,我们推测该突变体的表型由多对基因控制,其中一对基因是杂合的。之后,我们以正交组合F2、F3代分离株系中的所有分枝麦和部分正常穗型植株为材料进行小麦55K单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）分析,发现小麦2A和2D染色体上均有SNP位点与BSL性状显着关联。通过对F3群体的表型鉴定和基因分型表明2A染色体上控制BSL性状的基因（TaBSL.2A）位于分子标记y120和4066之间,遗传距离2.6cM,物理距离约14Mb。随后,通过对F4次级分离群体8000多个单株进行筛选,获得297个重组子,结合表型鉴定,进一步将该基因（TaBSL.2A）定位于分子标记M765和M766之间,物理距离约 2Mb。为了获得控制BSL性状的候选基因、解析穗分枝小麦的遗传规律和分子机制,我们在抽穗期对BSL1自交系后代中的穗分枝小麦和正常穗型小麦进行转录组测序,结果表明2DS染色体上的差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）最多,可能与 BSL 性状的形成关联。KEGG（Kyoto Encyclopedia of genes and Genomes）分析表明,碳水化合物代谢参与了 BSL性状的形成。这项工作为理解小麦穗的发育和驯化以及BSL性状与FHB感病性的关系提供了有价值的线索。
董鲁浩[6]（2021）在《小麦驯化过程中亚基因组差异核苷酸模式及粒型调控位点的研究》文中研究说明小麦（Triticum aestivum L.）是世界重要的粮食作物之一,其年均种植面积约占全世界作物播种面积的17%,为全世界提供了约20%的粮食消耗;而在我国,小麦种植面积占我国粮食种植面积的20%,小麦总产占我国粮食总产的20%,因此,保障小麦的稳产、增产对维护粮食安全具有至关重要的意义。为了缓解小麦总产同小麦需求间的差距,必须不断提高小麦产量。小麦产量作为人类进行小麦生产活动最为关注的主要性状,其整个生产历史过程是单产不断增加的驯化和选育过程。粒重是构成小麦产量的三要素之一,主要由粒长、粒宽、籽粒面积等籽粒形态性状所决定。小麦是典型的异源六倍体作物,其在异源多倍化后的驯化过程中,3个亚基因组发生了剧烈的变化,带来了丰富的遗传变异和表型变异。DNA核苷酸组成是影响密码子使用、物种形成和基因组结构的基本基因组特征。因此,研究普通小麦及其野生祖先种的DNA核苷酸组成,发掘重要籽粒大小相关QTL/基因,将有助于了解普通小麦驯化过程中基因组/亚基因组的核苷酸差异进化/驯化模式及小麦籽粒形态性状的遗传基础,对小麦籽粒性状的分子改良具有重要意义。本研究以普通小麦的3个亚基因组为研究对象,利用包括普通小麦、硬粒小麦、野生二粒小麦和粗山羊草等93份重测序数据,研究普通小麦及其祖先种（野生二粒小麦和粗山羊草）在全基因组/亚基因组水平上的核苷酸组成模式;利用普通小麦自然群体的全基因组关联分析,解析籽粒性状QTL的亚基因组差异分布,剖析小麦籽粒形态性状的遗传基础,发掘相关籽粒性状的QTL/基因。主要结果如下:1.普通小麦A、B、D亚基因组的核苷酸组成普通小麦在基因组、亚基因组、染色体和多态性位点水平上保持着核苷酸组成第二匹配规则（PR2）和[AT]-增长模式（[AT]值为碱基A和T的数量占4类碱基总和的比例）。通过比较从野生二粒小麦到普通小麦的A、B亚基因组的[AT]-增长和从粗山羊草到普通小麦的D亚基因组的[AT]-增长,我们发现D亚基因组在亚基因组和染色体的多态性位点上的[AT]-增长最快,而且D亚基因组上这种最快的[AT]-增长几乎在所有的染色体窗口都能够被检测到,这表明D亚基因组与其它2个亚基因组之间可能存在着不同的[AT]-增长模式。通过对不同功能注释SNP集（基因间区SNP集与非同义SNP集、非基因SNP集与基因SNP集）及选择性区段的[AT]-增长比较,我们发现[AT]-增长主要是由非选择性区段的基因间区引起的。而进一步的置换频率和序列分析表明,3个亚基因组具有相同的突变类型,而D亚基因组在高频突变类型上的突变率最高。我们利用普通小麦私有SNP集也进一步证实了D亚基因组在高频突变类型上的最高突变率。通过对D亚基因组最快[AT]-增长调控相关候选位点的筛选,共检测到4个关联位点（qATD-3A、qATD-1B、qATD-3B和qATD-7D）,其中在A和D亚基因组上分别有1个关联信号,而2个信号在B亚基因组上。结果表明,D亚基因组的最快[AT]-增长不仅由其自身决定,可能与分布在普通小麦3个亚基因组上的DNA修复系统有关。2.普通小麦自然群体籽粒形态性状的全基因组关联分析利用50K SNP芯片筛选出的45,298个高质量SNP标记,对自然群体在6个环境下的粒重和籽粒形态性状进行全基因组关联分析,共检测到51个与籽粒性状相关的关联位点,分布在1D、2A、2B、2D、3D、4A、4B、5A、5B、5D、6D、7D染色体上,其中能够在至少3个环境中被检测到的关联位点有6个（qGA-6D、qTGW-6D、qGL-2D、qGW-2D.1、qTGW-4A和qGW-2B）。51个关联位点在A（11）、B（5）、D（35）亚基因组的分布不同,表明3个亚基因组对籽粒性状调控是有差异的;且只有qGW-2A、qGW-2B和qGW-2D.1分布在A、B、D亚基因组的相似物理位置上,存在着共线性关系,这表明在普通小麦A、B、D亚基因组上的同源基因对在籽粒性状调控上产生了分化;而这些QTL在A、B、D亚基因组中均有分布,这也表明籽粒性状可能是受分布在3个亚基因组的多基因共同调控的。在2D、4B、5A、5D染色体上检测到与粒长性状相关的5个关联位点（qGL-2D、qGL-4B、qGL-5A.1、qGL-5A.2和qGL-5D）,其中2D染色体上的关联信号最显着,且在6个环境中均被检测到。通过LD分析,将qGL-2D定位于2D染色体上的522,544,495-533,987,666。利用qGL-2D的显着SNP位点对自然群体的粒长性状进行单倍型分析,发现HAP4的平均粒长（6.82 mm）较HAP1的平均粒长（6.51 mm）提高了4.76%,达到显着差异水平（p<0.05）,同时HAP4单倍型能够显着提高群体的籽粒大小、粒重和产量。因此,qGL-2D的优异单倍型能够用于小麦高产分子育种。结合籽粒转录组数据,我们在qGL-2D区间内发现29个在籽粒中表达的基因。同源分析表明,Traes CS2D02G407700编码谷胱甘肽过氧化物酶,在小麦籽粒的果种皮高表达;Traes CS2D02G414800编码油质蛋白,在小麦籽粒的糊粉层高表达。这2个基因可能影响作物的正常生长发育和种子的萌发、发育、成熟、休眠,是qGL-2D区间的重要候选基因。3.普通小麦3个亚基因组的核苷酸组成、性状调控的分析在多倍体的二倍化过程中,来自不同野生祖先种的多个亚基因组需要在密码子使用、基因表达模式以及DNA修复系统等方面逐渐融合,才能重新构建一个完整且统一的全基因组管理系统。本研究发现的异源六倍体普通小麦3个亚基因组在核苷酸模式、突变率、籽粒性状调控方面的差异为了解异源多倍体的二倍化提供了新的线索。
曲思泛[7]（2021）在《玉米正反交组合种子活力差异机理解析》文中指出种子活力主要表现在发芽率、出苗率、干物质量以及对逆境的抵抗能力等多个方面。高活力种子具有苗强、苗壮、生长快速整齐的特性,培育高活力杂交种对于应对未来环境问题造成的生长期胁迫,提高作物产量具有极大的意义。因此,研究正反交组合种子活力差异,对于正反交组合中高活力种子的选择具有一定的参考价值。本试验共选出12个具有代表性的自交系,以塘四平头群中的5个自交系为主要亲本设计正反交组合,测定正反交组合的种子活力,对正反交组合种子活力存在差异的组合的生理特性以及遗传特性进行分析,探究正反交组合种子活力产生差异的原因。主要研究结果如下:1.玉米种子活力存在显着的正反交效应以及母本效应。本试验对正反交组合种子活力进行测定发现,65%～75%的正反交组合种子活力存在显着差异。同时,由杂种优势群间自交系所组配的组合中72%～81%的正反交种子活力存在显着差异。且正反交组合种子活力及其各相关性状均呈现出极显着的母本效应。2.通过对三亚和泰安两地的正反交组合的种子活力、百粒重、籽粒化学成分以及物质总转化率进行相关性分析得出,正反交组合种子活力指数与单株苗干重、发芽指数以及总转化率成极显着正相关。单株苗干重与百粒重、蛋白质绝对含量、脂类绝对含量以及淀粉绝对含量呈极显着正相关。3.玉米正反交组合的单株苗干重与种胚干重间存在密切关系。对玉米正反交组合单株苗干重与籽粒性状进行差异分析得出,正反交组合单株苗干重与种胚干重存在密切关系,种胚干重存在差异的组合其单株苗干重存在显着差异,且种胚干重越高,其单株苗干重越高。4.种胚干重的差异与相关基因的表达以及水解酶活性的差异存在密切关系。通过正反交组合种胚中α-淀粉酶以及半胱氨酸蛋白酶活性进行测定发现,种胚干重存在差异的组合,其种胚中两种水解酶的活性存在显着差异,同时,其α-AMY以及CCP1的相对表达量也存在显着差异。5.产量结果分析表明,正反交组合产量在F0.01水平上存在显着差异,通过正反交组合单株苗干重与其产量进行比较后发现,正反交组合中单株苗干重较高的种子其产量也较高。因而,生产正反交组合中单株苗干重较高的杂交种子,有利于高产稳产。
杨林[8]（2021）在《陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析》文中研究指明高产稳产是玉米育种的永恒目标,遗传改良是提高玉米产量的主要途径,穗部性状与产量关系密切。深入研究现有杂种优势群及其选育自交系的穗部性状遗传机理,挖掘分析优异等位基因及功能,对指导育种家丰富耐密种质遗传多样性、开展育种组合亲本选配及提高玉米产量具有重要的现实意义。本研究以西北旱区玉米生物学与遗传改良重点实验室历时十余年构建的陕A群和陕B群玉米杂种优势群为基础,构建优良自交系KA105/KB020的F5:6重组自交系和126个自交系的关联群体,开展多环境穗部性状QTL定位和全基因组关联分析,阐明陕A群和陕B群选育玉米自交系穗部性状的遗传基础,以期指导提高陕A群和陕B群改良和选育效率。取得的主要研究结果如下:1)基于陕A群选育自交系KA105和陕B群选育自交系KB020构建了包含201个家系的F5:6群体,采用靶向基因检测技术（GBTS）分型绘制了包含2248个Bin标记,总长度为2722.79 c M,平均标记密度1.21 c M的遗传连锁图谱。通过穗部性状表型解析发现,不同授粉处理下穗粗性状与其它性状均为极显着正相关,穗长与结实长、行粒数和穗行数,结实长与行粒数、穗行数,行粒数与穗行数之间极显着正相关。初步明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状QTL定位存在明显影响。2)共检测到穗部性状QTL 66个。其中穗长QTL 8个,遗传贡献率为3.14%-11.58%;结实长14个,遗传贡献率为2.87%-13.04%;穗粗17个,遗传贡献率为2.15%-12.37%;穗行数10个,遗传贡献率为3.95%-17.16%;行粒数12个,遗传贡献率为4.21%-9.79%;穗粒数5个,遗传贡献率为4.13%-14.28%。检测到主效QTL 6个,两个环境以上稳定QTL 27个。明确了不同授粉方式下6个穗部性状QTL的加性增效差异,并利用稳定QTL筛选到了3个分别影响结实长、穗行数和行粒数的候选基因。3)利用陕A群和陕B群选育的126份玉米自交系开展GWAS分析,定位到穗部显着SNP位点116个,其中穗粗相关SNP 37个,穗行数相关SNP 42个,行粒数相关SNP 37个。检测到稳定SNP位点19个,其优异等位基因百分比为5.56%-88.89%,优异等位基因数与3个性状表现为显着正相关,其中拥有2-7个优异等位基因的自交系为54个,其产量显着低于71个拥有8-13个优异等位基因的自交系产量。指出了上述优异等位基因在陕A群和陕B群选育自交系中的分布情况,明确了3个性状可通过聚合优异等位基因实现产量提升,且穗行数和行粒数对产量提升更为有效。4)以116个显着SNP位点为基础,利用V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝RNA-seq数据库,筛选到有表达基因558个,主要涉及苯丙素类生物合成、蛋白质输出、氨基酸合成及糖代谢等途径,表明这些途径与籽粒灌浆过程物质储存有关,参与穗部性状调控,筛选出穗行数、行粒数及穗粗相关候选基因5个,可作为玉米穗部发育相关基因进行功能分析。5)基于GWAS和QTL的联合分析,共发现13个显着SNP位点位于11个QTL标记内。这13个SNP候选区共筛出候选基因126个,其中76个在V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝中有表达。通过GO分析和String蛋白互作分析,共挖掘到8个候选基因。通过基因表达数据库,从上述全部候选基因（共16个）中筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个相对重要的候选基因,进一步开展基因功能验证和穗部形态功能基因组研究。综上所述,本研究利用表型遗传解析和QTL定位结果分析,初步阐明了6个穗部性状的遗传机理,并利用GWAS对3个性状（穗粗、穗行数和行粒数）进行深入解析,通过穗行数和行粒数性状的改良,指导陕A群、陕B群亲本组配,提高了陕A群和陕B群的育种效率。筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个重要候选基因,进一步开展功能验证分析与分子标记辅助选择育种。同时明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状存在明显影响。
吕士凯[9]（2021）在《真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究》文中提出小麦（Triticum aestivum L.）是世界上最主要的粮食作物之一,条锈病和白粉病均是严重威胁小麦生产安全的病害。小麦杂种衰亡是一种并不少见的过早衰老或过早死亡表型,是优良基因转移及品种改良的障碍。杂种衰亡可能是由植物响应病原菌胁迫相关基因进化出多效性的叠加导致的。NAC转录因子基因家族在植物衰老和生物胁迫响应中均发挥重要的调节作用。开展小麦抗病研究,挖掘抗病TaNAC基因并探究其抗病机制,对保证小麦生产安全具有重要意义,且有助于丰富对小麦抗病机制的理解。开展小麦杂种衰亡的遗传规律分析验证、调控基因的精细定位及调控机制的多组学研究,有助于克隆杂种衰亡调控基因并解析其分子基础和调控机理,有助于消除杂种衰亡基因对育种选择造成的障碍,促进小麦育种事业的发展。同时开展小麦真菌胁迫响应、杂种衰亡及相关NAC转录因子调控的研究,明确三者的关系,有助于丰富对植物抗病基因功能与机制的理解,促进小麦聚合抗病基因杂交育种进程。本研究以兼抗白粉病与条锈病的普通小麦优异种质N9134为材料,在两种病菌胁迫下对TaNAC基因进行系统性克隆。按照从N9134得到和从小麦参考基因组提取两类,对TaNAC转录本进行比对分析,同时分析克隆得到TaNAC转录本的特征,研究它们结构变异与真菌胁迫的关系,进一步探究TaNAC基因可变剪切在小麦真菌胁迫响应中的调控规律。基于多种不同遗传群体,开展小麦杂种衰亡研究,分析并完善Ne基因的复等位基因、剂量效应等理论。创制杂种衰亡回交分离群体并结合开发的SNP标记,构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱。基于杂交测验和分子标记检测,系统分析Ne1和Ne2在我国小麦品种（系）中的分布情况。此外,基于背景一致的性状分离遗传群体（两种表型4种基因型）,借助转录组（2+3）、蛋白组和代谢组测序技术,开展小麦杂种衰亡调控机制的研究。主要研究结果如下:1、小麦TaNAC基因家族被重新鉴定为包括460个基因位点的559个转录本（IWGSC Ref Seq v1.1）;发现N9134中约1/3（54/154）的TaNAC基因在苗期参与白粉菌和条锈菌胁迫的响应过程。从两种真菌胁迫的N9134中,获得186个TaNAC转录本（167个为克隆得到）,其中180个为新转录本并上传到Gen Bank。发现真菌胁迫的N9134中,差异表达TaNAC基因转录的“非正常”编码转录本的比例更高（p=0.0098）,TaNAC MTFs编码序列的比例相对参考基因中的比例更高（p=0.003）;发现紧随NAM结构域、且相对保守的氨基酸基序（WV[L/V]CR）可能与TaNAC转录因子响应真菌胁迫有关。结果表明,小麦TaNAC基因可以通过形成不同结构变异转录本的方式响应真菌胁迫。发现并整理的响应条锈病和（或）白粉病胁迫的TaNAC及其结构变异转录本,为解析TaNAC参与小麦对生物胁迫的响应机制提供了丰富资源。2、选取由13个基因可变剪切形成的35个TaNAC转录本进行深入分析,发现可变剪切事件通过改变转录本的序列结构,进而改变其编码产物的结构、理化性质等,最终影响其亚细胞定位和转录调控活性等。通过分析TaNAC基因及其编码区的靶标taemi RNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-mi RNA的结合位点均位于非可变剪切区域。综合上述结果推断,TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与小麦响应真菌胁迫的过程;靶定位点在TaNAC基因编码区的tae-mi RNA可以独立于可变剪切行使转录后调控功能。3、构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱,其中,Ne1位于5BL上的标记NWU5B4137（383.40 Mb）和NWU5B5114（388.01 Mb）之间（IWGSC Ref Seq v1.0）,两标记相距0.50 c M;Ne2与2BS上的标记Lseq102（156.59 Mb）和TC67744（157.76Mb）共分离。系统遗传分析发现,N9134的Ne1不同于Spica和Ta4152-60的Ne1,周麦22的Ne2不同于Manitou、WL711和Pan555的Ne2;Ne基因的剂量效应也存在于中度和重度杂种衰亡系统,遗传背景也可能影响杂种衰亡的症状。通过系统分析国内外1364种小麦品种（系）中Ne1和Ne2的基因型频率,明确了二者在我国小麦主产区中呈现离散分布的特征及比例;发现我国现代小麦品种（系）Ne基因型频率的现状应该由地方品种（系）（贡献Ne1）和现代引进品种（系）（贡献Ne2）共同作用形成。根据本研究的材料及其系谱分析推断,冬小麦的Ne1可以直接来源于野生二粒小麦,而Ne2可能起源于黑麦。本研究为图位克隆Ne1和Ne2打下了坚实基础,向更好地理解小麦杂种衰亡迈出了重要一步。4、利用衰亡表型且基因型为Ne1Ne2的样本与正常表型基因型分别为Ne1ne2ne2、ne1ne1Ne2、ne1ne1ne2ne2的样本,通过转录组（2+3）、蛋白质组和代谢组联合分析,发现杂种衰亡过程主要涉及植物与病原体的互作（ko04626）、植物激素信号转导（ko04075）、内质网中的蛋白质加工（ko04141）、氨基酸的生物合成（ko01230）、苯丙烷类化合物的生物合成（ko00940）、α-亚麻酸代谢（ko00592）等KEGG途径。推断:植株防御系统失调引起在没有病菌侵染时防御反应仍被激活,产生最初的代谢产物（氨基酸）;而Ne1和Ne2协同表达,导致前述产物代谢途径失调,使其持续积累;达到一定浓度后,其作为反应底物或信号物质,激活茉莉酸（Jasmonic acid,JA）信号介导的衰老和病程相关程序性细胞死亡,继续产生并积累各种氨基酸,循环往复持续进行,导致Ne1Ne2基因型植株从一定发育阶段开始,表现细胞死亡加速的杂种衰亡性状;NAC转录因子参与这一过程的调控,且茉莉酸起关键信号转导作用。由防御系统失调引起的病程相关程序性细胞死亡,既是杂种衰亡性状的启动因素,也是杂种衰亡表型的主要形式。
韩静[10]（2021）在《小麦—华山新麦草衍生后代的分子细胞遗传学鉴定及白粉病抗性基因定位》文中研究表明由布氏白粉菌（Bgt,Blumeria graminis f.sp.tritici）侵染而引起的小麦白粉病,是我国乃至全世界广大麦区常见的重要病害,严重制约了小麦产量的增加和品质的改良。挖掘白粉病抗性新基因,培育和种植具白粉病抗性的小麦品种,是防治小麦白粉病最有效最根本的措施。本课题组通过染色体工程和远缘杂交等方式创制了一批小麦-华山新麦草衍生后代材料,经过初步的白粉病抗性鉴定,筛选出5个抗性材料,其中编号为H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4的衍生后代材料对白粉病抗性表现优异。以这两份材料为主要研究对象,通过细胞学、分子标记等方法确定H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4的遗传构成,明确有无外源染色体片段的导入,并对外源染色体和外源基因进行初步的归属和定位分析;构建了H3-5-9-3-1-4×铭贤169的F2分离群体及F2:3群体,采用BSA法建立感病池和抗病池,进行SSR分子标记筛选和660K SNP芯片扫描,根据筛选结果利用连锁分子标记对H3-5-9-3-1-4的白粉病抗性基因进行初步定位。本试验的主要成果如下:1.采用白粉菌株E09对5份小麦-华山新麦草衍生后代材料、华山新麦草及其小麦亲本7182、感病对照铭贤169进行苗期和成株期抗性鉴定,结果显示H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4与其野生亲本华山新麦草在两个时期所呈现的白粉病抗性相似,均免疫或高抗白粉病菌,而H18-1-3-1-6-2和H30-4-4-1-6-2则表现为苗期中感白粉病而成株期高抗,H30-2-3-1-1则表现为苗期高感而成株期中感白粉病。2.通过细胞学和基因组原位杂交技术（GISH）对H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4进行染色体数目和结构鉴定,结果表明H5-5-4-2-2-2含有一对华山新麦草外源染色体和42条小麦染色体,并经EST-STS分子标记分析,表明附加的外源染色体与小麦染色体第一同源群有部分同源群关系,确定H5-5-4-2-2-2为小麦-华山新麦草1Ns二体附加系;H3-5-9-3-1-4的根尖细胞含有42条染色体,GISH鉴定并未观察到明显的荧光杂交信号,其原因可能是导入外源片段过小;结合SSR标记分析及抗病鉴定结果,推测H3-5-9-3-1-4为小麦-华山新麦草渐渗系。3.利用白粉菌株E09对H3-5-9-3-1-4×铭贤169的F1、F2群体及其F2:3家系进行成株期抗性鉴定,其F1所有单株均免疫白粉病,F2群体以及F2:3家系发生性状分离,其抗、感分离比均符合3:1的理论比值,而F2:3家系中纯合抗病、杂合抗病与感病的比例符合1:2:1,推测渐渗系H3-5-9-3-1-4中的白粉病抗性基因是由显性基因控制的,并暂命名为Pm H3-5-9-3-1-4。4.通过集群分离分析法（BSA）构建抗感池,进行SSR标记筛选及660K SNP芯片扫描。以SSR标记初步筛选抗、感病亲本和抗、感病池间的差异多态性,发现3A染色体上的Xbarc321具有显着多态性;根据660K SNP扫描结果,共检测到了1616个多态性SNP标记,其中3A染色体上存在较多的差异位点,达284个,并且多数富集于3AS的5-20c M区段内。5.根据目标区域选择合成SSR引物进行连锁分析,筛选到标记Xbarc310和Xbarc321与Pm H3-5-9-3-1-4紧密连锁,连锁顺序为Xbarc310-Pm H3-5-9-3-1-4-Xbarc321,连锁距离分别为7.5c M、3.2c M。因此Pm H3-5-9-3-1-4可能是一个3AS上新的抗白粉病基因。
二、普通小麦亲本灌浆特性与F_1粒重优势关系研究（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、普通小麦亲本灌浆特性与F_1粒重优势关系研究（论文提纲范文）
（1）小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料种植 |
| 1.2 性状调查 |
| 1.3 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 F1代农艺性状和籽粒性状遗传变异分析 |
| 2.2 F1代农艺性状和籽粒性状的杂种优势表现 |
| 2.3 F1代农艺性状和籽粒性状的相关性 |
| 2.4 不同杂交组合农艺性状和籽粒性状的主成分分析 |
| 2.5 不同杂交组合的综合得分值 |
| 2.6 不同杂交组合F1的聚类分析 |
| 3 讨 论 |
| 4 结 论 |
（3）小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 株高性状研究的意义 |
| 1.2 普通小麦的起源和进化 |
| 1.3 小麦株高性状研究进展 |
| 1.3.1 小麦矮秆基因的定位 |
| 1.3.2 小麦矮秆基因的克隆及调控机理 |
| 1.3.3 小麦矮秆基因功能标记开发与应用 |
| 1.4 图位克隆技术的策略与途径 |
| 1.4.1 作图群体的构建 |
| 1.4.2 目标QTL区间遗传图谱的加密 |
| 1.4.3 候选基因的筛选与验证方法 |
| 1.4.4 优异单倍型分析 |
| 1.5 本研究立题依据与研究内容 |
| 1.5.1 立题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 田间试验设计与株高表型鉴定 |
| 2.3 高通量植物基因组DNA提取 |
| 2.4 目标QTL区间分子标记开发 |
| 2.5 聚合酶链式反应(PCR)与扩增产物检测 |
| 2.6 RNA提取、c DNA合成、转录组测序及荧光定量PCR |
| 2.6.1 取样和研磨 |
| 2.6.2 RNA提取 |
| 2.6.3 反转录 |
| 2.6.4 转录组测序 |
| 2.6.5 荧光定量PCR(q PCR) |
| 2.7 小麦遗传转化 |
| 2.8 ~(15)N-铵盐和~(15)N-硝酸盐积累试验 |
| 2.9 光合速率和叶绿素含量测定 |
| 2.10 赤霉素含量测定 |
| 2.11 荧光素酶活性测定 |
| 2.12 组织切片与细胞大小测定 |
| 2.13 数据统计 |
| 第三章 实验结果 |
| 3.1 Rht24 精细定位 |
| 3.2 候选基因预测与功能验证 |
| 3.3 Rht24b在赤霉素介导的株高控制中的作用 |
| 3.4 Rht24b对产量的影响 |
| 3.5 Rht24 功能位点的确认 |
| 3.6 Rht24b进化与来源分析 |
| 3.7 Rht24 等位变异、影响及分布 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 Rht24b是小麦育种的重要矮秆基因 |
| 4.2 Rht24b是一个古老的矮秆基因 |
| 4.3 Rht24 介导的差异表达基因参与GA调控植物株高途径 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（4）小麦TIFY转录因子TaTIFY10b调控籽粒发育的分子机理解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 小麦千粒重研究进展 |
| 1.1.1 千粒重的构成及其影响因素 |
| 1.1.2 千粒重在我国小麦改良中的作用 |
| 1.2 TIFY转录因子研究进展 |
| 1.2.1 TIFY转录因子超家族的结构特点 |
| 1.2.2 TIFY超家族的生物学功能 |
| 1.3 蔗糖非发酵型蛋白激酶(Sn RK) |
| 1.3.1 蛋白质的磷酸化 |
| 1.3.2 蛋白磷酸化检测方法 |
| 1.4 实验技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验所用植物材料 |
| 2.1.2 实验所用载体及菌株 |
| 2.1.3 实验所用酶及试剂 |
| 2.1.4 实验所用试剂盒 |
| 2.1.5 引物 |
| 2.1.6 实验数据处理所用软件 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验材料的培养及处理 |
| 2.2.2 小麦基因组DNA提取 |
| 2.2.3 小麦总RNA提取 |
| 2.2.4 反转录 |
| 2.2.5 回收与纯化 |
| 2.2.6 连接与转化 |
| 2.2.7 TaTIFY10b基因表达模式分析 |
| 2.2.8 TaTIFY10b不同基因组成员启动子顺式作用元件分析 |
| 2.2.9 水稻转化 |
| 2.2.10 基因互作分析 |
| 2.2.11 亚细胞定位 |
| 2.2.12 目的基因基因组片段分离 |
| 2.2.13 目的基因测序 |
| 2.2.14 TaTIFY10b-2A、-2B、-2D基因组序列的分析 |
| 2.2.15 关联分析 |
| 2.2.16 蛋白纯化 |
| 2.2.17 磷酸化实验(Phos-tag) |
| 2.2.18 蛋白纯化和Phos-tag所需的主要缓冲液 |
| 2.3 数据统计分析 |
| 2.3.1 序列分析 |
| 2.3.2 TaTIFY10b的系统进化树构建 |
| 第三章 实验结果与分析 |
| 3.1 TaTIFY10b编码蛋白质序列的特征分析 |
| 3.2 TaTIFY10b启动子顺式作用元件分析 |
| 3.3 TaTIFY10b表达模式分析 |
| 3.3.1 组织特异性表达 |
| 3.3.2 TaTIFY10bs对逆境胁迫和植物激素的应答 |
| 3.4 TaTIFY10b亚细胞定位 |
| 3.5 TaTIFY10b基因多态性及农艺性状关联分析 |
| 3.5.1 序列多态性分析 |
| 3.5.2 TaTIFY10b-2A、-2B、-2D分子标记开发 |
| 3.5.3 分子标记与农艺性状关联分析 |
| 3.5.4 TaTIFY10b-2A单倍型在我国主要麦区的分布 |
| 3.5.5 TaTIFY10b-2A优异单倍型在不同年代品种中的频率分布 |
| 3.5.6 不同TaTIFY10b-2A单倍型表达量分析 |
| 3.5.7 TaTIFY10b-2A两种单倍型启动子顺式作用元件比较分析 |
| 3.5.8 TaTIFY10b-2A不同单倍型在回交导入系中籽粒大小比较 |
| 3.6 TaSnRK2.4与TaTIFY10b互作分析 |
| 3.7 TaSnRK2.4 可以在体外磷酸化TaTIFY10b |
| 3.8 TaSnRK2.4 组织特异性表达模式分析 |
| 3.9 蛋白质互作分析 |
| 3.9.1 TaTIFY10b转录自激活检测 |
| 3.9.2 TaTIFY10b互作蛋白的筛选 |
| 3.9.3 TaTIFY10b与 TaTIFY3 互作分析 |
| 3.9.4 TaTIFY10b与 TaTIFY10b互作分析 |
| 3.9.5 TaSnRK2.4 能与TaTIFY3 互作 |
| 3.10 TaTIFY3 亚细胞定位 |
| 3.11 TaTIFY3 表达模式分析 |
| 3.11.1 TaTIFY3 在不同发育时期组织特异性表达 |
| 3.11.2 TaTIFY3s对逆境胁迫和植物激素的应答 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 TaTIFY10b启动子区顺式作用元件与基因表达 |
| 4.2 TaTIFY10b参与调控小麦千粒重 |
| 4.3 TaTIFY10b互作蛋白的研究 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（5）小麦穗分枝的遗传及基因定位（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一节 文献综述 |
| 1.1 穗发育研究进展 |
| 1.2 穗分枝小麦的形态学分类 |
| 1.3 穗分枝小麦的来源 |
| 1.4 小麦穗分枝性状的研究现状 |
| 1.5 小麦赤霉病的概况与研究进展 |
| 第二节 本实验研究思路、目的及意义 |
| 第三节 材料与方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 BSL1自交后代农艺性状以及赤霉病抗性的鉴定 |
| 3.3 遗传模式的分析 |
| 3.4 分枝麦穗型大小的赋值和F_2 QTL Mapping |
| 3.5 标记的开发与验证 |
| 3.6 F_3株系的基因分型 |
| 3.7 RNA样品准备 |
| 3.8 De novo转录组组装和注释 |
| 3.9 差异表达基因分析及Pathway分析 |
| 3.10 qRT-PCR分析 |
| 3.11 植物总DNA的少量提取、PCR及检测 |
| 3.12 植物总DNA的高通量提取 |
| 3.13 植物总RNA的提取 |
| 第四节 结果 |
| 4.1 BSL1是具有杂合基因型的自然突变体 |
| 4.2 BSL1的遗传模式 |
| 4.3 BSL1的农艺性状和FHB抗性与野生型存在显着差异 |
| 4.4 穗分枝基因的初步定位 |
| 4.5 BSL1中BSL单株和NSL单株的共同差异表达基因 |
| 4.6 BSL1中BSL小麦和NSL小麦在碳代谢途径存在显着差异 |
| 第五节 讨论与小结 |
| 5.1 控制穗分枝性状的基因可能经过了负向的人工选择 |
| 5.2 雄配子败育可能是BSL1不能纯合的原因 |
| 5.3 WFZP不是BSL1的候选基因 |
| 5.4 BSL性状小麦和NSL在碳水化合物代谢路径存在显着差异 |
| 5.5 总结 |
| 附表 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）小麦驯化过程中亚基因组差异核苷酸模式及粒型调控位点的研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 多倍体及其分类 |
| 1.2 普通小麦的起源与多倍化 |
| 1.2.1 普通小麦的起源 |
| 1.2.2 普通小麦异源多倍体形成过程中各亚基因组变异 |
| 1.2.3 普通小麦驯化过程中基因组/亚基因组的核苷酸模式 |
| 1.3 作物驯化 |
| 1.3.1 作物的主要驯化性状及其特点 |
| 1.3.2 作物驯化性状的基因定位方法 |
| 1.3.3 作物驯化性状的定位群体 |
| 1.3.4 种质资源利用 |
| 1.3.5 小麦产量及其相关性状的QTL |
| 1.3.5.1 小麦产量三要素的QTL |
| 1.3.5.2 小麦粒重与籽粒形态的QTL |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 田间种植 |
| 2.1.3 性状测量 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 小麦基因组DNA提取 |
| 2.2.1.1 DNA提取相关试剂 |
| 2.2.1.2 DNA提取操作步骤 |
| 2.2.2 小麦总RNA提取 |
| 2.2.2.1 RNA提取相关试剂与耗材 |
| 2.2.2.2 RNA提取操作步骤 |
| 2.2.3 粒长候选区间的RNA-seq分析 |
| 2.3 数据分析 |
| 2.3.1 普通小麦及其野生祖先种核苷酸组成的统计 |
| 2.3.1.1 普通小麦及其野生祖先种的基因组和序列信息 |
| 2.3.1.2 多态性位点的核苷酸组成 |
| 2.3.1.3 不同基因组功能注释集的核苷酸组成 |
| 2.3.1.4 与[AT]-增长相关的突变类型和突变率 |
| 2.3.1.5 D亚基因组[AT]值的关联分析 |
| 2.3.1.6 D亚基因组最快[AT]-增长调控相关候选基因的筛选 |
| 2.3.2 普通小麦自然群体的数据分析 |
| 2.3.2.1 表型分析 |
| 2.3.2.2 基因分型 |
| 2.3.2.3 群体结构和亲缘关系 |
| 2.3.2.4 关联分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 普通小麦A、B、D亚基因组的核苷酸模式 |
| 3.1.1 在普通小麦驯化过程中,D亚基因组的核苷酸组成变化最大 |
| 3.1.2 在异源多倍化后的驯化过程中,D亚基因组在多态性位点上的[AT]-增长最快 |
| 3.1.3 D亚基因组在多态性位点上最快的[AT]-增长并不依赖于任何特定的染色体片段 |
| 3.1.4 三个亚基因组的[AT]-增长主要是由非选择性区段的基因间区引起的 |
| 3.1.5 三个亚基因组的[AT]-增长是由相同的突变类型引起的 |
| 3.1.6 D亚基因组中最快的[AT]-增长得益于最高的突变率 |
| 3.1.7 D亚基因组上最快的[AT]-增长是由整个基因组的联合修复系统决定的 |
| 3.2 普通小麦自然群体分析 |
| 3.2.1 籽粒性状的表型分析 |
| 3.2.2 群体内差异比较 |
| 3.2.3 优异种质筛选 |
| 3.2.4 SNP标记统计 |
| 3.2.5 群体结构与亲缘关系 |
| 3.2.6 籽粒性状的全基因组关联分析 |
| 3.2.6.1 籽粒性状的关联分析结果 |
| 3.2.6.2 普通小麦3 个亚基因组对籽粒性状的调控差异 |
| 3.2.7 粒长的全基因组关联分析 |
| 3.2.7.1 粒长关联分析结果 |
| 3.2.7.2 粒长的单倍型分析 |
| 3.2.7.3 四种粒长单倍型在籽粒其它性状的比较分析 |
| 3.2.7.4 粒长候选区间的转录组分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 普通小麦驯化过程中基因组/亚基因组核苷酸组成的差异模式 |
| 4.1.1 在异源多倍化后的驯化过程中,普通小麦3 个亚基因组的PR2 和[AT]-增长仍然存在 |
| 4.1.2 普通小麦D亚基因组的显着[AT]-增长表明其野生祖先种的多个DNA修复系统逐渐整合 |
| 4.2 自然群体的关联分析 |
| 4.2.1 籽粒性状的表型分析 |
| 4.2.2 小麦粒长的关联分析 |
| 4.2.3 籽粒性状QTL在 A、B、D亚基因组的差异分布 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文 |
（7）玉米正反交组合种子活力差异机理解析（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 正反交组合性状的差异 |
| 1.1.1 正反交组合产量以及植株性状差异 |
| 1.1.2 正反交组合籽粒性状差异 |
| 1.1.3 正反交组合籽粒萌发性状差异 |
| 1.2 正反交组合不同性状产生差异的原因 |
| 1.3 种子萌发过程的物质动员 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 种子化学成分测定 |
| 2.3 种子活力测定 |
| 2.3.1 标准发芽实验 |
| 2.3.2 干旱胁迫发芽试验 |
| 2.3.3 低温发芽试验 |
| 2.3.4 田间种子萌发指标测定 |
| 2.4 种胚发芽试验 |
| 2.4.1 种胚的剥离 |
| 2.4.2 种胚发芽试验 |
| 2.5 种子萌发过程中α-淀粉酶活性测定 |
| 2.6 种子萌发过程中半胱氨酸蛋白酶活性测定 |
| 2.7 荧光定量PCR |
| 2.7.1 RNA提取和质量检测 |
| 2.7.2 cDNA合成 |
| 2.7.3 荧光定量PCR扩增 |
| 2.8 正反交组合植株性状及产量测定 |
| 2.8.1 正反交组合植株形态测定 |
| 2.8.2 穗位叶SPAD值测定 |
| 2.8.3 产量相关性状测定 |
| 2.8.4 产量测定 |
| 2.9 统计分析与作图 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 不同正反交组合种子活力差异性比较 |
| 3.1.1 不同正反交组合种子活力差异性比较 |
| 3.1.2 正反交组合种子活力及其相关性状的母本效应 |
| 3.1.3 正反交组合逆境萌发单株苗干重分析 |
| 3.1.4 正反交组合田间活力指标分析 |
| 3.2 正反交组合种子活力指数与各相关性状的相关关系 |
| 3.3 正反交组合种子活力差异机理解析 |
| 3.3.1 单株苗干重与籽粒性状正反交组合间差异性的相关关系 |
| 3.3.2 正反交组合种子萌发期间相关酶活性分析 |
| 3.3.2.1 正反交组合酶活测定材料筛选 |
| 3.3.2.2 正反交组合种子萌发过程中α-淀粉酶活性分析 |
| 3.3.2.3 正反交组合种子萌发过程中半胱氨酸蛋白酶活性分析 |
| 3.3.3 正反交组合种子萌发期间α-淀粉酶基因表达分析 |
| 3.3.4 正反交组合种子萌发期间半胱氨酸蛋白酶基因表达分析 |
| 3.4 正反交组合植株形态性状及产量分析 |
| 3.4.1 正反交组合植株形态性状分析 |
| 3.4.2 正反交组合产量性状分析 |
| 3.4.3 正反交组合产量与种子活力相关性状的相关关系 |
| 4 讨论 |
| 4.1 正反交组合种子活力差异性比较 |
| 4.2 正反交组合种子活力产生差异的原因 |
| 4.3 正反交组合单株苗干重与α-淀粉酶活性的关系 |
| 4.4 正反交组合α-淀粉酶活性与基因表达的关系 |
| 4.5 单株苗干重与半胱氨酸蛋白酶活性以及其基因表达量的关系 |
| 4.6 正反交单株苗干重与产量的关系 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 玉米的重要性及产量提高途径 |
| 1.2 玉米杂种优势群的应用与改良 |
| 1.2.1 国内外玉米杂种优势群划分与应用 |
| 1.2.2 陕A群和陕B群杂种优势群构建与应用 |
| 1.3 玉米复杂数量性状遗传机理解析方法 |
| 1.3.1 连锁分析是经典的遗传分析方法 |
| 1.3.2 关联分析是高精度的遗传分析方法 |
| 1.3.3 高通量分子标记在数量性状解析中的应用 |
| 1.3.4 联合连锁与关联是解析数量性状遗传的强有力工具 |
| 1.4 玉米穗部性状研究进展 |
| 1.4.1 玉米穗分化过程 |
| 1.4.2 穗部性状是产量的重要构成因子 |
| 1.4.3 玉米穗部性状的连锁解析 |
| 1.4.4 玉米穗部性状的关联分析 |
| 1.5 本研究目的与意义 |
| 1.6 本研究技术路线 |
| 第二章 基于分离群体的玉米穗部性状QTL定位 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 田间管理与表型调查 |
| 2.1.3 穗部性状遗传力分析 |
| 2.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 2.1.5 遗传连锁图构建 |
| 2.1.6 QTL定位 |
| 2.1.7 候选基因的筛选和功能分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 亲本表型鉴定 |
| 2.2.2 群体表型变异、相关性和遗传力分析 |
| 2.2.3 高密度遗传图谱的构建 |
| 2.2.4 多环境联合QTL定位 |
| 2.2.5 单环境QTL定位 |
| 2.2.6 最佳线性无偏预测值QTL定位 |
| 2.2.7 穗部性状上位性QTL定位 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 2.3.2 授粉方式对穗部性状存在影响 |
| 2.3.3 穗部性状候选基因预测 |
| 第三章 基于126 个自交系的穗部性状全基因组关联分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验设计与表型调查 |
| 3.1.3 表型数据分析 |
| 3.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 3.1.5 全基因组关联分析 |
| 3.1.6 候选基因预测和功能分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 穗部性状遗传变异和遗传力分析 |
| 3.2.2 穗粗、穗行数和行粒数GWAS分析 |
| 3.2.3 穗部性状的优异等位基因分析 |
| 3.2.4 候选基因筛选与功能分析 |
| 3.2.5 穗粗、穗行数和行粒数的候选基因 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 3.3.2 不同性状间的共关联位点 |
| 3.3.3 穗部相关调控通路复杂 |
| 3.3.4 关联SNP位点可在种质改良中应用 |
| 第四章 玉米穗部性状候选基因预测与分析 |
| 4.1 数据来源 |
| 4.2 分析方法 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 连锁与关联共定位分析 |
| 4.3.2 候选基因筛选及功能注释 |
| 4.3.3 候选基因GO分析和调控网络响应 |
| 4.3.4 候选基因的预测 |
| 4.3.5 候选基因的表达分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 本研究创新点、局限性和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦条锈病与白粉病 |
| 1.1.1 小麦抗条锈病基因和抗白粉病基因的研究 |
| 1.1.2 小麦抗条锈病和白粉病的其他研究 |
| 1.2 植物NAC转录因子 |
| 1.2.1 植物NAC转录因子简介 |
| 1.2.2 植物激素参与的NAC转录因子调控 |
| 1.2.3 NAC转录因子的调控作用 |
| 1.2.4 小麦NAC转录因子(TaNAC)的研究现状 |
| 1.3 植物中的杂种衰亡 |
| 1.3.1 植物中杂种衰亡的简介 |
| 1.3.2 杂种衰亡的可能原因和调控机制 |
| 1.3.3 远缘杂交与基因互作 |
| 1.3.4 小麦中的杂种衰亡 |
| 1.4 分子标记开发及多组学研究方法 |
| 1.4.1 分子标记技术的发展与分子标记开发 |
| 1.4.2 多组学研究方法 |
| 1.5 研究方案 |
| 1.5.1 选题目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容和方案 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 TaNAC TFs参与调节小麦对白粉病和条锈病的抗性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 植物材料和处理 |
| 2.2.2 RNA提取与基因克隆 |
| 2.2.3 筛选真菌胁迫响应相关的TaNAC基因 |
| 2.2.4 实时荧光定量PCR分析 |
| 2.2.5 普通小麦NAC转录因子基因家族重鉴定和序列分析 |
| 2.2.6 TaNAC转录因子的系统进化及蛋白序列特征分析 |
| 2.2.7 基因及其编码产物的序列结构、理化性质等生物信息学分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 基于IWGSC Ref Seq v1.1 对小麦NAC转录因子基因家族重鉴定 |
| 2.3.2 基于转录组数据筛选并分析真菌胁迫响应的TaNAC基因 |
| 2.3.3 从真菌胁迫后的N9134 中克隆TaNAC基因并重命名新转录本 |
| 2.3.4 获得的TaNAC转录本及其编码产物的序列结构、理化性质等分析 |
| 2.3.5 白粉菌和条锈菌侵染下小麦TaNAC基因的表达分析 |
| 2.3.6 真菌胁迫下N9134中TaNAC转录本的结构变体 |
| 2.3.7 真菌胁迫下差异表达TaNAC转录因子的结构特征分析 |
| 2.3.8 TaNAC膜结合转录因子(Membrane-bound TFs,MTFs)的比较分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 时空特异表达和可变剪切表明:TaNAC转录本可进一步丰富和完善 |
| 2.4.2 小规模复制或删除事件有助于丰富TaNAC基因及其转录本序列结构变异的多样性 |
| 2.4.3 膜结合TaNAC通过形成不同结构变体的调控方式发挥不同的功能 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 TaNAC基因基于可变剪切和miRNA的转录后调控参与真菌胁迫响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料和处理 |
| 3.2.2 RNA提取与基因克隆 |
| 3.2.3 实时荧光定量PCR分析TaNAC结构变异转录本差异表达 |
| 3.2.4 洋葱表皮细胞瞬时表达分析亚细胞定位 |
| 3.2.5 转录调控活性分析 |
| 3.2.6 生物信息学分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 一对TaNAC可变剪切结构变异转录本在白粉菌胁迫下的表达分析 |
| 3.3.2 克隆得到TaNAC可变剪切转录本的序列结构分析 |
| 3.3.3 TaNAC结构变异转录本编码产物的结构特征和理化性质分析 |
| 3.3.4 TaNAC可变剪切结构变异转录本编码产物的高级结构分析 |
| 3.3.5 比对分析TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位 |
| 3.3.6 比较分析TaNAC结构变异转录本的转录调控活性 |
| 3.3.7 结合于小麦TaNAC基因编码区的mi RNA的预测分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与胁迫响应 |
| 3.4.2 TaNAC基因可变剪切和mi RNA耦联的转录后调控 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 小麦杂种衰亡调控基因的精细定位及其在我国的分布与演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 植物材料 |
| 4.2.2 等位性测验 |
| 4.2.3 表型调查和数据分析 |
| 4.2.4 取样和提取基因组DNA |
| 4.2.5 分子标记的筛选和开发 |
| 4.2.6 绘制遗传图谱 |
| 4.2.7 杂种衰亡相关小麦材料的系谱分析和基因型检测 |
| 4.2.8 荧光原位杂交(FISH) |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 分析验证本研究冬小麦群体中存在的杂种衰亡 |
| 4.3.2 中度和重度杂种衰亡系统中也存在Ne基因的剂量效应 |
| 4.3.3 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的复等位基因确实分别存在不同 |
| 4.3.4 构建冬小麦杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的高密度遗传图谱 |
| 4.3.5 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 在中国各麦区离散的分布特征 |
| 4.3.6 N9134 和周麦22 中杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的来源 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 F_1 与亲本的千粒重百分比更适合为杂种衰亡分级标准之一 |
| 4.4.2 遗传背景应该是杂种衰亡表型差异的另一个影响因素 |
| 4.4.3 普通小麦的Ne1 和Ne2 可能分别直接源于野生二粒小麦和黑麦 |
| 4.4.4 N9134 的Ne1 和周麦22 的Ne2 可能是杂种衰亡调控新基因 |
| 4.4.5 引进品种直接影响中国现代品种杂种衰亡基因频率(尤其Ne2) |
| 4.4.6 导致杂种衰亡的基因位点也可以对小麦育种起积极作用 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 小麦杂种衰亡调控机制的多组学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 多组学分析的植物材料 |
| 5.2.2 基于BSA的转录组测序(BSR) |
| 5.2.3 基于PacBio三代平台的全长转录组测序 |
| 5.2.4 iTRAQ定量蛋白质组测序 |
| 5.2.5 广泛靶向代谢组分析 |
| 5.2.6 多组学联合分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 小麦杂种衰亡的BSR分析 |
| 5.3.2 小麦杂种衰亡的全长转录组分析 |
| 5.3.3 小麦杂种衰亡的定量蛋白质组学分析 |
| 5.3.4 小麦杂种衰亡的代谢组学分析 |
| 5.3.5 基于转录组、蛋白质组和代谢组的多组学联合分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 各组学分析结果及多组学联合分析结果的问题与不足 |
| 5.4.2 小麦中杂种衰亡、真菌病害抗性、TaNAC转录因子三者的关系 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 附文 |
| 附录B 附表 |
| 附录C 附图 |
| 致谢 |
| 博士毕业有感 |
| 作者简介 |
（10）小麦—华山新麦草衍生后代的分子细胞遗传学鉴定及白粉病抗性基因定位（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦远缘杂交研究进展 |
| 1.2 华山新麦草在小麦遗传育种中的应用 |
| 1.2.1 华山新麦草简介 |
| 1.2.2 小麦-华山新麦草衍生后代的创制与发展 |
| 1.2.3 外源Ns染色体的检测 |
| 1.3 小麦白粉病的研究进展 |
| 1.3.1 小麦白粉病菌 |
| 1.3.2 小麦白粉病的症状和危害 |
| 1.3.3 小麦白粉病的防治措施 |
| 1.4 小麦白粉病抗性基因研究现状 |
| 1.4.1 基因的抗性类型 |
| 1.4.2 抗性基因的来源 |
| 1.4.3 已正式命名的小麦白粉病抗性基因 |
| 1.4.4 Pm基因的染色体分布 |
| 1.5 小麦抗白粉病基因定位的方法研究 |
| 1.5.1 DNA分子标记在Pm基因定位中的应用 |
| 1.5.2 集群分离分析法(BSA)在基因定位中的应用 |
| 1.6 研究的目的、意义及内容 |
| 1.6.1 研究的目的和意义 |
| 1.6.2 研究的主要内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 小麦-华山新麦草衍生后代的白粉病抗性鉴定及分子细胞遗传学鉴定 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 小麦白粉病抗性鉴定 |
| 2.1.3 全基因组DNA提取 |
| 2.1.4 根尖的制备 |
| 2.1.5 染色体制片与观察 |
| 2.1.6 基因组原位杂交 |
| 2.1.7 STS/SSR标记分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 白粉病抗性评价 |
| 2.2.2 抗病衍生系的细胞学观察 |
| 2.2.3 基因组原位杂交(GISH)鉴定 |
| 2.2.4 EST-STS/SSR分子标记分析 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 抗白粉病小麦-华山新麦草渐渗系H3-5-9-3-1-4 成株期抗性遗传分析及基因定位 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 遗传群体的构建 |
| 3.1.3 遗传群体的白粉病抗性鉴定 |
| 3.1.4 F_2群体基因组DNA提取 |
| 3.1.5 BSA法构建抗、感池与SNP芯片扫描 |
| 3.1.6 660K SNP芯片数据分析 |
| 3.1.7 SSR标记连锁分析 |
| 3.1.8 遗传连锁图谱构建 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 白粉病抗性遗传分析 |
| 3.2.2 SSR分子标记筛选 |
| 3.2.3 小麦660K SNP结果分析 |
| 3.2.4 H3-5-9-3-1-4 的抗性基因的SSR连锁分析 |
| 3.2.5 遗传连锁图谱的构建 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
四、普通小麦亲本灌浆特性与F_1粒重优势关系研究（论文参考文献）
- [1]小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析[J]. 李燕红,高世庆,任扬,张俊杰,都晶晶,高聪,王军卫,马守才,宋瑜龙,张改生,牛娜. 麦类作物学报, 2021(10)
- [2]小麦核质杂种配合力、杂种优势及淀粉特性研究[D]. 李燕红. 西北农林科技大学, 2021
- [3]小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析[D]. 田秀苓. 中国农业科学院, 2021
- [4]小麦TIFY转录因子TaTIFY10b调控籽粒发育的分子机理解析[D]. 陈欣. 中国农业科学院, 2021(09)
- [5]小麦穗分枝的遗传及基因定位[D]. 马田. 扬州大学, 2021
- [6]小麦驯化过程中亚基因组差异核苷酸模式及粒型调控位点的研究[D]. 董鲁浩. 山东农业大学, 2021(01)
- [7]玉米正反交组合种子活力差异机理解析[D]. 曲思泛. 山东农业大学, 2021(01)
- [8]陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析[D]. 杨林. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [9]真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究[D]. 吕士凯. 西北农林科技大学, 2021
- [10]小麦—华山新麦草衍生后代的分子细胞遗传学鉴定及白粉病抗性基因定位[D]. 韩静. 西北农林科技大学, 2021(01)