一、杂交小麦大幅度提高产量优势新途径(论文文献综述)
郭佳林[1](2019)在《小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理》文中进行了进一步梳理小麦是世界上最重要的粮食作物之一,在世界粮食安全中占有举足轻重的作用。小麦虽然具有明显的杂种优势,但小麦的杂种优势利用还未能大面积推广应用于生产,其中一个重要原因就是小麦繁殖系数低、杂交小麦制种成本高。如何提高小麦繁殖系数、提高杂交小麦制种产量、降低制种成本成为杂交小麦走向大规模生产应用的关键问题之一。多子房小麦具有明显的穗粒数优势,如将其应用到杂交小麦的制种中,很有可能会有效地提高杂交小麦繁殖系数、降低制种成本,有效地推动杂交小麦的应用发展,最终使杂交小麦大面积推广应用于生产。本研究依据多子房小麦材料DUOⅡ和异源细胞质小麦材料TeZhiⅠ(TZⅠ)正反交F1的性状不同,即DUOⅡ为母本时,F1表现多子房,而TZⅠ为母本时,F1表现单子房,试验表明异源细胞质对多子房基因的正常表达具有明显的抑制作用。为了进一步研究异源细胞质对多子房基因的抑制效应,本研究首先对小麦多子房性状的生长发育、遗传规律以及抑制效应进行了探究,在确定了发育及抑制规律之后从基因组DNA甲基化状态、转录组水平以及蛋白质组水平等多个层面研究了异源细胞质抑制多子房性状的表达,以期揭示异源细胞质抑制多子房基因表达的分子机理,获得如下主要结果及结论:1.采用扫描电镜、体式显微镜和石蜡切片等方法对多子房小麦副雌蕊发育过程进行观察,结果表明,副雌蕊原基起源于位于前生雄蕊和侧生雄蕊之间主雌蕊基部的一个突起。在发育前期,副雌蕊的发育明显滞后于主雌蕊的发育进程。但在露芒期后,副雌蕊发育迅速,在主雌蕊发育成熟的同时也发育为成熟的雌蕊,能够同时受粉结实。此外,副雌蕊形成的种子一般要比主雌蕊形成的种子体积小,并且种子腹沟朝外,与普通小麦相反。通过对多子房小麦不同籽粒的外显率及发芽情况进行统计,结果发现,不论种子来源于副雌蕊或者主雌蕊,植株的多子房外显率都相同。但是,主雌蕊形成的种子的发芽能力一般显着高于副雌蕊形成的种子。2.以DUOⅡ和TZⅠ为亲本进行杂交,并对正反交F1以及相应的F2、F3、BC1和BC1F1世代材料进行多子房性状世代间遗传规律的观察与分析,结果表明DUOⅡ的多子房性状由1对显性单基因控制,同时,异源细胞质能够抑制该基因的表达。此外,异源细胞质仅能抑制杂合多子房基因的表达,而对纯合多子房基因的表达不具抑制作用,使得在异源细胞质背景下,杂合多子房基因植株表现单子房性状,携有纯合多子房基因的植株表现完全的多子房性状,这一特性均可稳定遗传。3.采用甲基化敏感扩增多态性方法检测DUOII和TZI正反交F1的DNA甲基化状态。结果发现,在基因组水平上,DUOII×TZI和TZI×DUOII中均扩增出14584条DNA谱带,每一条带代表了一个可被甲基化酶识别切割的5?-CCGG-3?位点。基因组DNA甲基化水平从DUOII×TZI的31.10%降低到TZI×DUOII中的30.76%。由于异源细胞质的影响,TZI×DUOII在672个位点(4.61%)发生了胞嘧啶甲基化状态的改变,其中312个位点发生了甲基化作用,360个发生了去甲基化作用,这些位点甲基化状态的改变和细胞质抑制多子房基因的表达相关。4.对DUOII和TZI正反交F1副雌蕊起始发育关键期(2–6 mm)的幼穗材料进行转录组RNA测序分析。结果发现,在TZI×DUOII中,共鉴定到600个差异表达基因,其中相对于DUOII×TZI上调表达的基因有330个,下调表达的基因270个。对这些差异表达基因进行功能注释分析后发现,这些差异表达基因主要涉及了4个途径,叶绿体代谢及生物合成、DNA的复制修复、植物激素信号转导以及6-磷酸海藻糖途径。这些生物途径协同作用,共同调控异源细胞质对多子房性状的抑制过程。5.通过调整优化,构建了适合多子房小麦幼穗研究的双向电泳体系,并使用该体系对DUOII和TZI正反交F1副雌蕊起始发育关键期(2–6 mm)的幼穗材料进行双向电泳-质谱鉴定的蛋白质组分析。结果发现,在TZI×DUOII中,共鉴定到90个差异蛋白质,其中上调表达的18个,下调表达的72个。这些差异蛋白具有明显的功能趋势,主要涉及叶绿体的代谢及合成、细胞核和细胞分裂、植物呼吸、蛋白质代谢以及花发育过程。这些差异蛋白质构成了一个复杂的调控网络,共同调控异源细胞质对多子房性状的抑制过程。此外,对DNA甲基化、转录组和蛋白质组的结果进行了综合分析,提出了异源细胞质抑制多子房基因表达的分子机理,为小麦多子房性状的研究与应用提供了理论基础和技术支撑。
刘子涵[2](2019)在《同核异质雄性不育小麦花粉发育的调控模型构建及育性相关基因TaUGP1-6A的功能分析》文中指出目前,杂交小麦育种是最大限度利用杂种优势提高小麦产量的一种非常有前途的策略。而细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)作为小麦杂种优势利用的主要途径,由于在作物中无法产生有功能的花粉,从而为研究细胞质遗传、生殖生长和花粉发育提供了理想的材料。近年来,我们课题组对一套理想的小麦同核异质雄性不育(Isonuclearalloplasmic male sterility lines,IAMSLs)试验材料展开研究,发现它们不育性稳定,同时具有提高小麦品质、增强抗白粉病能力、提高生长潜力等优势,是一套优良的不育系材料,在小麦的三系杂交育种中具有很大的应用潜力。然而,这些同核异质雄性不育小麦花粉败育机理目前尚不清楚,尤其是它们核心的败育分子机制。鉴于此,本研究以该5种同核异质雄性不育系(K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A)以及他们的同型保持系B706为供试材料,对其进行了1BL/1RS核型鉴定;利用显微和亚显微技术对不育系和保持系各发育时期的植株、花药、绒毡层、小孢子和花粉壁进行了表型和细胞学观察;通过TUNEL和DNA ladder技术检测了绒毡层细胞程序化死亡(PCD)的动态变化;采用转录组测序技术对不育系败育关键时期的花药进行了差异表达分析,并利用生理指标测定和定量分析对测序分析结果进行了印证;通过RACE技术对转录组分析获得的候选基因TaUGP1-6A进行了全长扩增,并利用拟南芥功能回补和大麦花叶病毒侵染沉默(BSMV-VIGS)技术对该基因进行功能分析,获得以下主要研究结果:1.分子标记和A-PAGE分析结果表明,5种同核异质小麦雄性不育系均为1BL/1RS核型。花粉不同发育时期(四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期)的细胞学和表型研究表明,在整个生长发育过程中,不育系的雌蕊均发育正常,具有接受外来花粉的能力;然而不育系的雄蕊在三核时期表现出明显的干瘪、不散粉、内皮乌氏体畸形以及外表皮纤维散乱的败育特征;败育类型为典败或染败,且所占比例不同;不育系小孢子均在单核晚期开始发育紊乱,在二核期败育特征明显,然而败育的原因不同;组织切片、TUNEL和DNA ladder进行了绒毡层降解观察和PCD的检测表明,不育系K706A的花药绒毡层发生了提前降解,其余不育系均发生了延迟降解;超微结构观察表明,不育系绒毡层在单核晚期造油体的缺失以及绒毡层小体的畸形,小孢子花粉外壁无法正常合成孢粉素。以上结果均说明败育关键时期为单核晚期和二核期,绒毡层PCD的异常、造油体缺失以及绒毡层小体的畸形是花粉败育及花粉壁无法正常合成的主要原因。2.对5种不育系败育关键时期(二核期)花药进行转录组测序分析,共获得了109.43GB的高质量clean data。通过差异表达分析(以保持系为对照),不育系K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A分别获得4294、15835、5288、20444、10136个差异表达基因,其中包含1392个差异表达基因的核心基因集(172个基因上调,1220个基因下调)。通过KOG、GO、KEGG、WGCNA分析得到了败育相关的重要通路(糖代谢、氧化磷酸化、苯丙烷生物合成、磷脂酰肌醇信号通路)以及编码关键酶(GLTP、Pectinesterase、UGPase)的重要候选基因。生理指标、组织化学分析及定量的结果表明,不育花药出现了糖和ATP含量下降、ROS过量积累、孢粉素合成受阻以及ROS诱导绒毡层异常降解的现象,同时以上育性相关通路中所涉及的基因表达下调。综合以上结果,构建了一个核心转录互作网络调控同核异质雄性不育小麦花粉败育模型。3.以保持系B706花药cDNA为模板,克隆到2个小麦TaUGP1基因的拷贝TaUGP1-6A和TaUGP1-6B。序列比对发现存在17个差异的SNP位点,但所编码的氨基酸一致。基于转录组学分析发现,位于6A染色体上的编码UGPase的核心不育相关基因TaUGP1-6A(Traes6AS3A8E07254)在5种不育系中均显着下调表达。因此,利用RACE技术从B706中克隆了TaUGP1-6A的1731bp的全长cDNA序列,序列分析表明,TaUGP1-6A编码467个氨基酸,具有典型的UDPGP保守结构域。为了验证TaUGP1-6A的功能,通过构建TaUGP1-6A的过表达载体pCAMBIA3301-TaUGP1-6A,对拟南芥纯合突变体atugp1和atugp2的杂合体(Atugp1atugp1/Atugp2atugp2)进行遗传转化。发现正常的杂合体后代有不育株(atugp1atugp1/atugp2atugp2)出现,而转化的植株后代均可育,说明了该基因的回补弥补了拟南芥AtUGP1基因的功能缺失,进而验证了TaUGP1-6A与育性相关。同时采用BSMV-VIGS技术,有效地沉默了B706植株中基因TaUGP1-6A的表达,出现了花药不开裂的不育表型,自交结实率降低。这些结果均表明该基因的正常表达与小麦育性紧密相关。
陈启文[3](2017)在《袁隆平的世界》文中进行了进一步梳理第一章人就像一粒种子追溯一个生命的诞生追溯一个生命的诞生,如同探悉一粒种子。一切早已不再是悬念,只是我接下来叙述的前提。这是一个命定为种子而生的人,一个命定要用一粒种子改变世界的人。通过一粒种子,可以追溯物种的起源。"万物的原则,起始于根基",这是古希腊数学家、
张永鹏[4](2016)在《新型小麦化学杂交剂SC2011杀雄效果及制种技术探讨》文中研究表明小麦(Triticum aestivum L.)做为当前世界三大主栽作物之一,其栽培面积为世界作物面积的16%,年产量可供给全世界35%的人口每年粮食需求,如何提高小麦产量历来为各国农业科学工作者所关注。通过多年小麦生产实践证明,小麦杂种优势利用是当前有效的途径。小麦杂种优势具体表现为根系生长发达、种子生活力强、抗病性好、穗大粒多产量高。化学杀雄法作为一种有效生产杂交种的技术已被广泛用于小麦制种技术中。本研究在介绍小麦制种技术的基础上,综述了利用化学杂交剂进行小麦制种的优势,以及新型化学杂交剂SC2011使用方法,最后讨论了化学杂交剂SC2011定量进行小麦杀雄后的效果。主要结果如下:1.SC2011作为一种新型小麦化学杂交剂,在试验研究中,不同品种小麦化杀后雄性不育率都超过了90%,表明SC2011与小麦不同基因型无明显的互作效应,达到了杂种小麦生产制种要求,说明SC2011是目前一种较理想的化学杂交剂,可大范围用运于化杀杂交组合配制和大面积制种实践中。2.在提高小麦产量的实践中,杂交种的应用蕴藏着无限潜力,选择小麦杂交强优势组合与成熟的制种技术相互配合,已成为当前农业科学工作者首要任务。制种田环境位置的选择,父母本行比播幅的配置、适宜的播期、化杀剂的喷施方法和时期的掌握,以及最终杂交种的收获都需要进行严格的把控,在提高制种产量的同时保证杂交种的纯度,这一切将最终决定小麦的产量。
王静轩[5](2016)在《F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究》文中研究说明为了明确F型小麦雄性不育系的生态适应性及温光反应特性,揭示不育系的遗传规律,本研究在前人研究的基础上,对6个生态点的不育系材料进行了育性鉴定及农艺性状调查,分析了其结实和花粉败育情况,以期为进一步开展不育系遗传特性研究提供理论依据。为深入了解不育系的温光反应特性,本实验以不育系为研究材料在不同温光条件下进行了育性分析的初步研究。主要研究结果如下:1.F型不育系在河南商丘(豫东)、郑州(豫中)、西平(豫南)、浚县(豫北)4个不同生态点进行了育性鉴定及农艺性状调查,结果显示,开放授粉的不育系FA的套袋自交结实率和自由授粉结实率均显着高于其他纯合不育系A2、A3、A4;所有测试株系在西平(豫南)的结实率普遍较小;不育系A4在商丘(豫东)的套袋自交结实率为4.1%,而自由授粉结实率为64.4%,说明F型不育系的不育性受光温条件的影响。2.对不育系FA、A2、A3、A4分别在扬花期取花药观察比较。结果表明不育系FA、A2、A3、A4的花粉粒不同程度表现皱缩、空瘪,花粉内含物少;其花药瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,花粉量极少,而且开花后雄蕊不外露,开颖授粉,其不育系不育性较好。3.F型不育系在豫南西平基地的败育性较好,可能受温光效应的影响,进一步选择纬度更低的合肥和武汉两个生态点来鉴定不育系的败育特性。结果显示,不育系之间及其单株之间的差异显着。在5个不同的生态点,其中武汉生态条件对败育性影响较大为23%,而败育性最差的西平,是2015年不育系败育性表现最好(结实率普遍较低)的地区。在郑州和商丘,除90-1外,各个不育系都存在结实率为0的单穗;在合肥,除A4和125-2外,大多数不育系结实率都非常低而且存在败育性彻底的单穗;在武汉,除90-1和125-2外,其他大多数株系结实率都为0。4.将处于雌雄蕊分化期的大田盆栽不育系A4和155-2分别置于不同温光条件下培养,结果表明,供试材料表现出显着的温光敏不育特性,其结实率受光照时间的影响较大,而受温度影响较小。
茹振钢,冯素伟,李淦[6](2015)在《黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径》文中提出黄淮麦区是中国冬小麦的主产区和高产区,对中国小麦生产以及国家粮食安全起着重要作用。针对中国人多、地少的基本国情,以及耕地资源非农化、耕地利用非粮化的发展现状,指出未来提高小麦总产的根本出路在于提高单产。要充分挖掘小麦高产潜力,培育高产品种是进一步提高单产的重要途径。文章根据黄淮麦区的生产条件及生态特点,分析不同时期高产品种产量结构的发展变化趋势,指出在大田条件下实现小麦高产潜力,千粒重与穗粒数并重是小麦新品种的发展方向。并从机械化生产对品种的要求出发,探讨了黄淮麦区小麦高产品种的高产空间与创育思路,提出进一步挖掘黄淮麦区小麦品种高产潜力的有效途径:(1)小麦高产潜力的实现,应重新认识和定位穗光合在产量形成中的作用,要充分挖掘和利用穗器官的光合优势,培育穗叶高光效品种。小麦穗器官除具有空间优势外,其光合特点类似于C4途径或介于C3—C4中间型,籽粒呼吸释放的CO2能被穗光合再次固定。鉴于穗光合对籽粒产量形成的较大贡献,应强化绿穗灌浆特性,发挥穗器官的光合优势,提升穗粒重。(2)提高单产水平,必须注重群体生物产量的提高。在保持现有收获指数基本不变的情况下,提高茎秆强度,实现植株高大化、密植化,能有效改善群体穗叶空间结构。通过调节生长发育节律,培育小叶、壮秆、大穗型新品种,实现小麦高生物产量。高生物产量品种还应拉开穗层,使穗层由一层增至三层,能有效提高单位面积容穗数。(3)小麦杂种优势利用已日趋成熟,有效利用杂种优势是今后挖掘高产潜力的重要途径。利用杂种优势挖掘高产潜力需同时兼顾品质性状的优化,充分考虑多个品质性状间的协调稳定。可通过多穗大穗实现高产,通过提高强势小花结实比例稳定品质,从而实现高产与优质并重发展。挖掘小麦产量潜力是一个长期的动态过程。文章旨在通过协调各种产量形成影响因素,最大限度地挖掘黄淮麦区小麦的高产潜力,为中国黄淮麦区的小麦高产育种实践提供思路和方法借鉴。
巴青松[7](2014)在《小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究》文中进行了进一步梳理鉴于杂交小麦比纯系品种具有更高的产量和更好地适应逆境能力,杂交小麦一直被众多育种家所关注。化杀剂诱导的小麦生理型雄性不育是目前杂交小麦生产利用的重要不育系统之一。尤其是,化杀剂诱导的雄性不育具有快速和灵活的特点,并且,杂交种子生产不需要育性恢复系。此外,利用化杀剂的来组配小麦强优势组合,几乎可以使用任何纯系为母本。因此,采用生理型雄性不育是克服现有小麦产量增长瓶颈的最好途径之一。SQ-1是一种新型小麦化杀剂,对不同品种具有广谱性的特点;田间药理试验证明SQ-1小麦对雌蕊没有任何副作用,又能能够诱导小麦完全雄性不育。因此,SQ-1已广泛用于杂交小麦的大规模生产制种。但是,有关生理型雄性不育分子机理的研究目前仍不清楚。有鉴于此,为了更好地利用生理型雄性不育途径来扩大小麦杂种优势的利用范围,更有效地提高化杀剂的效能,根据化杀剂诱导不育属于当代表现的特点,本文首先利用甲基化敏感扩增多态性技术研究了小麦不同发育时期DNA甲基化水平和模式的变化,首先筛选出了一些可能的不育相关甲基化模式的差异基因;其次分析了产生活性氧NADPH oxidase (NOX)基因甲基化变异对活性氧代谢的影响;最后分析了化杀剂对花药绒毡层发育以及脂质代谢的影响。研究获得的主要结果如下:1.在小麦生理型雄性不育系1376-CISM中,在其花粉发育的单核期、二核期和三核期的三个时期中,扩增出总片段数、总甲基化的位点数和全甲基化条带分别为1346、373和298,其总扩增位点的甲基化水平和全甲基化率分别为27.7%和22.1%。在可育系1376的三个时期中,扩增出总片段数、总甲基化的位点数(包括全甲基化和只有一条链甲基化的半甲基化)和全甲基化条带(即双链甲基化)分别为1342、357和291,其总扩增位点的甲基化水平和全甲基化率分别为26.6%和21.7%。总之,SQ-1处理的小麦花药基因组DNA甲基化条带1344,变异条带为46,变异率为3.42%,其中,去甲基化率和重新甲基化率分别为1.12%和2.31%。这表明,小麦花药发育过程中基因组DNA的甲基化变异以重新甲基化为主。2.化杀剂SQ-1处理构建的生理型不育系和其可育系之间有46条出现了差异,差异的片段被选择、分离和测序。BLASTX同源分析结果表明,有9条片段在GenBank中没有注释。一些片段编码一系列蛋白与已知具有功能特征的基因同源,涉及到代谢酶、F-box蛋白、富含亮氨酸类蛋白,激素调节、bHLH蛋白、逆转录因子等。尤其是在1376-CIMS花药中,15.4%的逆转录因子序列片段发生了甲基化的改变。3. NOX基因是活性氧产生的根源,生理型雄性不育系1376-CIMS花药NOX基因核心启动子区甲基化水平下降,引起活性氧基因表达水平升高;同时,生理型雄性不育系1376-CIMS花药中SOD、POD、CAT和APX酶活性和其基因表达却显着低于其可育系1376。因此,生理型雄性不育系1376花药中SOD、POD、CAT和APX酶活性和其基因表达水平太低而不能有效地清除过量的活性氧,进而引起活性氧O.–2和H2O2在花药中的积累,造成膜脂过氧化作用。因此,NOX基因核心启动子区甲基化模式改变,造成花药活性氧代谢严重失衡,引起严重膜脂过氧化,是导致大量花粉细胞败育的主要原因之一。4.超长链脂肪酸(VLCFAs)代谢在花药发育中发挥着重要的作用,而反式烯脂酰-CoA还原酶(trans-2,3-enoyl-CoAreductase, ECR)是催化超长链脂肪酸合成的脂肪酰-CoA延长酶之一,根据已报道二穗短柄草(Brachypodium distachyon)ECR基因,采用电子克隆获得序列并设计引物,从小麦中克隆ECR的开放阅读框cDNA序列,命名为TaECR,将该序列提交至GenBank,登录号为KC222053。序列分析表明,TaECR基因编码310个氨基酸,具有反式烯脂酰-CoA还原酶的经典结构域。表达分析表明,TaECR基因在小麦花药、颖片、叶和根中均有表达,其中在根中的表达量最低。5、活性氧被认为是引起细胞凋亡的信号分子。生理型雄性不育系中过高的活性氧不能适时地被消除,这可能是异常的细胞凋亡信号。绒毡层发育的细胞学观察和花药不同发育期DNA ladder对比试验也证明生理型雄性不育系绒毡层提前降解,进而引起花药脂肪族代谢相关基因表达下调,脂肪酸合成、运输和转化受阻,致使花药脂肪族化合物含量减少,引起花药壁和花粉壁畸形,引起雄性不育。
马小飞[8](2013)在《小麦温光敏雄性不育系BNS强恢复系筛选及育性转换机理研究》文中认为本研究以温光敏雄性不育小麦BNS为母本,480个常规品种(系)为父本配制组合,研究BNS的恢复性,在480个组合中筛选出自交结实率达50%以上的组合22个,对这22个组合杂种F1自交结实率和7个农艺性状的杂种优势进行了分析;为BNS设计了秋播和春播共五个播期,利用间接酶联免疫(ELISA)法测定了秋播不育株和春播可育株不同时期幼穗中四种内源激素的含量。研究得到以下结果:(1)22个组合杂种F1恢复幅度为53.47%93.81%(国际法)、42.42%76.43%(国内法),其中3个组合的育性得到较好恢复,分别是BNS/西农9062、BNS/N9209选、BNS/K460,其自交结实率(国际法)分别为93.81%、91.67%和91.38%,说明这3个材料携带有BNS的育性恢复基因。(2)22个组合杂种F1普遍存在一定的杂种优势,7个农艺性状大都表现出正向优势,组合BNS/西农9062、BNS/N9209选和BNS/K460杂种F1,除千粒重正向优势不明显外,其他性状都表现出一定的正向优势,这3个组合杂种优势表现强,具有应用于生产的潜力。(3)在BNS温度敏感的单核小孢子时期,幼穗中IAA、GA3和ZR的含量均为不育株低于可育株,ABA含量为不育株高于可育株,由此认为单核期幼穗中IAA、GA3和ZR的亏损以及ABA含量的增加与BNS的不育有关。(4)BNS不育株与可育株幼穗中除IAA/ZR无明显差异,IAA/ABA、IAA/GA3、ABA/GA3的差异都比较明显,所以不育株中IAA/ABA比值下降,IAA/GA3、ABA/GA3比值上升可能与BNS的不育有关。
史秀秀[9](2013)在《杂交小麦杂种优势群划分方法的研究》文中研究表明为了揭示杂种小麦间亲本的组配关系,本研究利用不完全双列杂交的方法,将10份小麦亲本组配了45个杂交组合并对其进行了杂种优势和配合力的分析;同时采用SRAP标记,对10份小麦亲本分别进行了杂种优势群的划分。为了更好的选配强优势组合,拓宽强优势组合选配的种质资源,进一步扩大杂交小麦的遗传基础,本研究继续利用系谱分析与SRAP标记相结合的方法对黄淮麦区的106份小麦材料进行了杂种优势群的划分。并得出以下结论:1.杂种优势在杂种一代即子一代中是普遍存在的,试验中调查的8个农艺性状绝大部分表现出了正向优势(其中并不包括主穗粒数)。调查的8个性状所表现出来的中亲优势的大小顺序为:株重>穗下节间距>有效分蘖>株高>千粒重>小穗数>穗长>主穗粒数。2.配合力的分析结果表明:不论是同一亲本不同性状,还是同一性状不同亲本的GCA都有很大的差异。一般配合力与特殊配合力之间没有相关性的联系,杂交F1后代不仅与亲本一般配合力、组合的特殊配合力密切相关,还与其父母本的自身表现、当年的气候、田间条件等一系列的因素有关。高产的杂种优势是杂种优势利用研究的主要目标,是亲本选择时的最优选择。3.根据8个农艺性状的表现值将10份化杀杂交小麦亲本划分为5类;依据亲本农艺性状的一般配合力效应值,也将10份化杀杂交小麦亲本划分为5类。利用SRAP标记进行小麦亲本杂种优势群的划分,以遗传相似系数0.72为域值,将10份小麦亲本划分为4类。4.利用47对SRAP引物对106份黄淮麦区的小麦材料进行了杂种优势群的划分,47对SRAP引物共扩出条带1137条,多态性条带314条,多态性比率为27.62%。通过NTsys软件利用SRAP标记对106份小麦材料进行聚类分析,在遗传相似性系数0.635处,将材料分为14个杂种优势群;在遗传相似系数0.615处,划分为9类杂种优势群;在遗传相似系数0.59处,划分为5类杂种优势群;遗传相似系数0.575处,划分为3类杂种优势群。5.对于大部分小麦种质材料,利用SRAP标记进行的聚类结果与利用系谱法划分的杂种优势群相比较,在相似系数较大时,差别比较大,但是随着相似系数的降低,这种差别越来越低。因此,在一定程度上,两种方法划分杂交类群的结果是一致的。6.借助于小麦强优势组合对划分小麦杂种优势群的方法进行了比较,结果显示,SRAP分子标记的方法更准确和便捷。7.利用SRAP分子标记和系谱法对大量的小麦材料进行杂种优势群的划分,结果显示SRAP分子标记的方法更加的清晰、直观、便于利用。
牛娜[10](2012)在《黏类小麦雄性不育—恢复系统的分子细胞遗传及CMS基因(rfv1-Rfv1)的定向导入和杂种优势利用新途径研究》文中指出小麦像玉米、水稻等作物一样具有明显的杂种优势,有效利用小麦杂种优势是提高其产量的一条重要途径。目前,主要是利用小麦雄性不育来实现杂种优势,而小麦雄性不育又分为遗传型雄性不育(核不育,核质互作雄性不育,光温敏不育)和生理型雄性不育(化杀剂诱导不育等)。大量研究表明每种途径都有其明显的优势和需要克服的缺点,相对来讲,核质互作型小麦雄性不育和化杀途径是两条较有生产潜力的途径。黏类(黏型、偏型和二角型等一些易保持、易恢复小麦雄性不育系的总称)小麦细胞质雄性不育系其最大特性是细胞质雄性不育系育性基因单一,不育性彻底,易恢复性高;但与CHA(化杀诱导雄性不育)途径相比,黏类小麦雄性不育系又因受限于不育系和恢复系制约配制强优势组合的几率较低。本研究以黏类小麦雄性不育系为材料,在对其育性进行分子细胞遗传研究的基础上,旨在探索原有黏类小麦雄性不育系的局限性,拓宽其新的不育-恢复基因源,然后将CHA途径的优点与黏类小麦雄性不育三系途径相结合,充分发挥这两种途径的优点,以建拓出一套杂交小麦杂种优势利用的新途径,为三系杂交小麦能早日进入生产应用提供理论依据和技术支撑。研究获得下述重要结果:1.黏类1BL/1RS小麦雄性不育系杂种F1中期Ⅰ部分染色体配对异常和后期Ⅰ染色体变异是由于核质互作的结果;中期Ⅰ单价体细胞频率和后期Ⅰ染色体变异率呈显着正相关;K、Ven、B型异源细胞质对杂种F1育性恢复性无显着相关性;中、后期染色体变异率与杂种F1育性恢复性呈负相关,中、后期染色体变异有降低杂种F1育性的作用。2.采用MINQUE(1)统计方法、加性-显性(AD)及其与环境互作的遗传模型,对黏类小麦雄性不育系和恢复系杂交F1结实性状进行遗传分析,结果表明(1)黏类小麦雄性不育系育性恢复性主要以加性效应为主,其次是显性效应;(2)不育系(V)-90-110、(Ven)-90-110、(K)-224、(V)-224在四个结实性状上,具有正向显着或极显着加性效应;亲本5253、02-7-215、00-6-247、M8003具有使不育系恢复度提高的加性效应;(3)双亲加性效应高的组合多表现出其显性效应比较差;(4)国际法恢复度高的组合(K-224×5253),究其原因是双亲国际法恢复度的加性效应高;(5)黏类小麦雄性不育系杂交结实率的高低与环境互作相对较小,育性恢复性在年份间表现比较稳定。3.对几类不同来源的黏类非1BL/1RS小麦雄性不育基因载体进行了筛选与鉴定,并对其育性特异性进行了研究。结果表明:(1)通过根尖体细胞随体鉴定和APAGE电泳筛选出SP4,莫迦小麦两种黏类小麦雄性不育载体,其为非1BL/1RS类型,其它不育载体均属于1BL/1RS类型;(2)选择不同来源的不育基因载体培育成的新型黏型、偏型不育类型进行育性恢复性测定发现,非1BL/1RS类型SP4、莫迦两种不育载体的小麦雄性不育系育性恢复性有一定差异,且育性恢复度相对较低,莫迦不育类型育性恢复性要高于SP4类型,在实际应用上应加以重视;(3)供试黏类非1BL/1RS小麦雄性不育系其不育性是在整个配子发育过程中连续产生的。4.采用SDS-PAGE和A-PAGE对黏类小麦雄性不育新种质材料及回交转育后代的特定染色体进行了鉴定,结果表明:(1)SDS-PAGE分析鉴定出小偃22、SP4、西农2611、莫迦不具有43和40kD谱带,为非1BL/1RS核型;(2)A-PAGE技术对部分亲本材料鉴定小偃22、SP4、西农2611、莫迦则不含GldlB3位点,为非1BL/1RS核型,其余为1BL/1RS核型;(3)A-PAGE技术对部分采用1BL/1RS易位系转育不育系后的保持系后代材料进行鉴定,显示出大部分转育后代含有GldlB3醇溶蛋白标记位点,为1BL/1RS易位系;5.对杂交小麦化杀强优势组合西杂一号、西杂五号亲本遗传背景进行鉴定,发现西杂一号两个亲本均为1BL/1RS类型,西杂五号两个亲本均为非1BL/1RS类型,针对不同核型,专门设计了1BL/1RS类型和非1BL/1RS类型化杀强优势组合定向转化三系强优势组合各自保持系、不育系及恢复系转育体系与程序。6.按照设计好的转育程序图,将西杂一号的母本西农Fp1定向转育为具有SP4、莫迦小麦1Brfv1的新保持系,并同时进行不育系的转育;将西杂一号的父本Mp1转育为具有R5253、R5383的1BRfv1的恢复系。在此过程中,建立了利用多重PCR技术,同时结合传统的根尖随体鉴定技术对1BL/1RS易位纯合体和易位杂合体鉴定的技术体系。7.按照设计好的转育程序图,将西杂五号的母本西农Fp2定向转育为具有SP4、莫迦小麦1Brfv1的新保持系,在转育过程中,建立了SDS-PAGE和A-PAGE鉴定目标基因所在染色体的方法技术体系。SDS-PAGE鉴定结果发现SP4高分子量谷蛋白亚基6+8可作为小麦雄性不育基因rfv1基因的示踪特征亚基,为小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系提供了可靠的转育与检测依据。A-PAGE分析结果发现,在ω-醇溶蛋白区也发现莫迦和SP4不同于西农Fp2的特异蛋白条带,可作为小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系的示踪蛋白条带。8.经过多年回交转育,现已获得杂交小麦西杂一号、西杂五号母本同型黏类小麦非1BL/1RS雄性不育系的保持系,其不育系正在转育中,获得杂交小麦西杂一号、西杂五号父本同型黏类小麦非1BL/1RS雄性不育系的恢复系。
二、杂交小麦大幅度提高产量优势新途径(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、杂交小麦大幅度提高产量优势新途径(论文提纲范文)
(1)小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 杂交小麦的研究概况及存在问题 |
1.1.1 小麦杂种优势利用研究概况 |
1.1.2 小麦杂种优势利用的主要途径与研究进展 |
1.1.3 小麦杂种优势利用存在的问题 |
1.2 多子房性状的发现及研究进展 |
1.2.1 多子房小麦的发现与选育 |
1.2.2 多子房小麦的花器官发育 |
1.2.3 多子房小麦的生理生化研究 |
1.2.4 多子房小麦的遗传分析和基因定位 |
1.2.5 小麦多子房性状形成机理 |
1.2.6 多子房小麦的应用价值 |
1.2.7 其它作物多子房现象研究概述 |
1.3 小麦异源细胞质遗传效应研究进展 |
1.3.1 异源细胞质对小麦育性的遗传效应 |
1.3.2 异源细胞质对小麦农艺性状的遗传效应 |
1.3.3 异源细胞质对小麦抗性的遗传效应 |
1.3.4 异源细胞质对小麦品质性状的遗传效应 |
1.3.5 异源细胞质对小麦生理生化及组织培养性状的遗传效应 |
1.3.6 异源细胞质对小麦染色体(组)行为的遗传效应 |
1.3.7 异源细胞质对小麦核基因表达的遗传效应 |
1.4 细胞质在植物花发育过程中的作用 |
1.4.1 植物细胞质和花发育 |
1.4.2 植物线粒体与花发育 |
1.4.3 植物叶绿体与花发育 |
1.5 DNA甲基化在植物花发育过程中的作用 |
1.6 转录组学在植物花发育研究中的应用 |
1.7 蛋白质组学在植物花发育研究中的应用 |
1.8 本研究的目的意义及技术路线 |
1.8.1 本研究的目的意义 |
1.8.2 本研究的技术路线 |
第二章 小麦多子房的发育过程、外显率及种子活力观测 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 试验仪器和试剂 |
2.1.3 扫描电子显微镜观察 |
2.1.4 石蜡切片观察 |
2.1.5 形态学观察测定 |
2.1.6 外显率及种子活力相关性状的测定 |
2.1.7 统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 多子房小麦副雌蕊起始发育过程 |
2.2.2 多子房小麦副雌蕊生长发育过程 |
2.2.3 多子房小麦成熟期籽粒形态特征 |
2.2.4 多子房小麦DUOⅠ和DUOⅡ形态特征 |
2.2.5 多子房小麦不同类型籽粒的外显率和发芽相关性状测定 |
2.3 讨论 |
2.3.1 多子房小麦的特殊性 |
2.3.2 多子房小麦的外显率及籽粒发芽情况 |
2.3.3 多子房小麦在杂交小麦上的应用 |
第三章 小麦多子房性状的遗传规律及细胞质效应 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 植物材料和遗传群体的构建 |
3.1.2 形态学观察 |
3.1.3 小麦多子房性状遗传规律分析 |
3.1.4 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 F_1 代植株形态学观察 |
3.2.2 F_2和BC_1 世代多子房性状遗传分析 |
3.2.3 F_3和BC_1F_1 世代多子房性状遗传分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 多子房小麦DUOⅡ的遗传规律 |
3.3.2 多子房性状在杂交小麦上的应用 |
第四章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的DNA甲基化分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 形态观察 |
4.1.3 幼苗培养及取材 |
4.1.4 DNA的提取 |
4.1.5 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)试验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 F_1 植株的形态观察 |
4.2.2 TZI× DUOII和 DUOII× TZI整体甲基化水平分析 |
4.2.3 TZI× DUOII和 DUOII× TZI甲基化状态的变化 |
4.3 讨论 |
第五章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的转录组分析 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 RNA的提取及纯化 |
5.1.3 RNA测序文库的构建 |
5.1.4 簇生成及上机测序 |
5.1.5 测序数据质量控制及参考序列比对 |
5.1.6 基因表达水平分析及差异表达基因鉴定 |
5.1.7 差异基因功能分析 |
5.1.8 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 RNA质量检测 |
5.2.2 RNA-seq测序数据质量分析 |
5.2.3 RNA-seq数据与参考基因组比对分析 |
5.2.4 基因表达水平分析 |
5.2.5 RNA-seq测序数据相关性分析 |
5.2.6 差异表达基因分析 |
5.2.7 差异表达基因功能分析 |
5.2.8 差异基因的qRT-PCR验证 |
5.3 讨论 |
5.3.1 DNA复制过程是副雌蕊形成的基础 |
5.3.2 植物激素信号转导过程调控多子房小麦花序结构 |
5.3.3 叶绿体影响核内花发育基因的表达 |
5.3.4 6 -磷酸海藻糖可能参与了副雌蕊的发育 |
5.3.5 叶绿体、细胞核、植物激素以及T6P之间的信号转导通路 |
第六章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的蛋白质组分析 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 植物材料 |
6.1.2 幼穗蛋白质的提取及纯化 |
6.1.3 蛋白质的水化 |
6.1.4 蛋白质浓度测定 |
6.1.5 幼穗蛋白质的双向电泳及染色 |
6.1.6 差异表达蛋白的鉴定及挖取 |
6.1.7 差异表达蛋白的质谱鉴定分析 |
6.1.8 差异表达蛋白生物信息分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 蛋白质含量测定 |
6.2.2 幼穗蛋白质双向电泳体系的构建 |
6.2.3 DUOⅡ和 TZI正反交F_1 幼穗蛋白质双向电泳 |
6.2.4 差异表达蛋白的鉴定 |
6.2.5 差异表达蛋白的生物功能分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 叶绿体代谢影响核内花发育基因表达 |
6.3.2 细胞核和细胞分裂过程是副雌蕊原基分化的基础 |
6.3.3 植物呼吸为副雌蕊分化提供能量 |
6.3.4 蛋白质代谢是植物发育过程中代谢活动进行的基础 |
6.3.5 花发育相关蛋白对多子房性状表达有重要作用 |
6.3.6 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的分子机理 |
第七章 结论 |
7.1 本研究的主要结论 |
7.2 本研究的创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(2)同核异质雄性不育小麦花粉发育的调控模型构建及育性相关基因TaUGP1-6A的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 杂种优势利用与植物雄性不育 |
1.1.1 杂种优势利用研究进展 |
1.1.2 植物雄性不育 |
1.2 花粉败育机理研究进展 |
1.2.1 绒毡层的发育与花粉败育 |
1.2.2 花粉的发育 |
1.2.3 花粉壁的发育 |
1.3 植物转录组学的研究进展 |
1.3.1 转录组测序技术的应用 |
1.3.2 转录组学与雄性不育 |
1.4 .尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)的研究进展 |
1.4.1 UGPase的基本生物学功能 |
1.4.2 UGPase的拷贝数及同源性分析 |
1.5 目的意义及技术路线 |
1.5.1 目的意义 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 同核异质雄性不育小麦核型鉴定及花粉败育的细胞学原因 |
引言 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果 |
2.2.1 1BL/1RS易位类型鉴定 |
2.2.2 同核异质雄性不育小麦的表型观察 |
2.2.3 同核异质不育小麦及保持系的绒毡层及其细胞器观察 |
2.2.4 不育系及保持系的绒毡层细胞程序化死亡(PCD)检测 |
2.2.5 同核异质雄性不育系小孢子的异常发育 |
2.3 讨论 |
2.3.1 1BL/1RS易位系分析 |
2.3.2 绒毡层的细胞程序化死亡与小孢子败育的关系 |
2.3.3 孢粉素合成与花粉壁形成的关系 |
2.4 小结 |
第三章 核心转录互作网络调控同核异质雄性不育小麦花粉败育模型的构建 |
引言 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 试验结果 |
3.2.1 测序质量评估 |
3.2.2 基因表达水平分析 |
3.2.3 差异表达基因分析 |
3.2.4 核心差异表达基因集的功能分类与富集分析 |
3.2.5 不育hub基因的鉴定 |
3.2.6 主要代谢通路基因表达改变对花粉发育的影响 |
3.2.7 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
3.2.8 核心转录互作网络调控小麦雄性不育模型的构建 |
3.3 讨论 |
3.3.1 糖代谢与雄性不育 |
3.3.2 磷脂酰肌醇信号系统与雄性不育 |
3.3.3 苯丙烷代谢途径与雄性不育 |
3.3.4 氧化磷酸化与雄性不育 |
3.4 小结 |
第四章 Ta UGP1-6A基因的功能分析 |
引言 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 RNA质量分析 |
4.2.2 Ta UGP1 基因c DNA的获得 |
4.2.3 Ta UGP1-6A的 c DNA全长克隆及序列分析 |
4.2.4 Ta UGP1-6A回补拟南芥突变体的过表达分析 |
4.2.5 Ta UGP1-6A基因的沉默 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 全文结论 |
5.1 论文研究主要结论 |
5.2 论文研究创新点 |
参考文献 |
附录 |
缩略词 |
致谢 |
个人简介 |
(4)新型小麦化学杂交剂SC2011杀雄效果及制种技术探讨(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦杂种优势利用现状 |
1.1.1 杂种优势在生物界中的利用 |
1.1.2 小麦杂种优势利用途径 |
1.2 化学杂交剂(CHA)在生物育种中的研究 |
1.2.1 CHA的特点 |
1.2.2 CHA的研究进展 |
1.3 小麦制种技术的研究 |
1.3.1 行比播幅研究 |
1.3.2 父母本种植方向的研究 |
1.3.3 制种田父母本花期相遇的研究 |
1.3.4 父母本播量的研究 |
1.3.5 人工辅助授粉的研究 |
1.3.6 防杂保纯的研究 |
1.4 本研究的目的、意义及内容 |
1.4.1 目的和意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 不同遗传背景材料对SC2011的敏感性分析 |
2.1 供试材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 田间种植和杂交剂喷施方法 |
2.2.2 调查与计算方法 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
第三章 新型小麦杂交剂SC2011杀雄及杂交效果研究 |
3.1 供试材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 田间种植和杂交剂喷施方法 |
3.2.2 调查与计算方法 |
3.3 结果与分析 |
3.4 讨论 |
第四章 新型小麦化学杂交剂SC2011制种技术探讨 |
4.1 选择合理制种田,防止天然混杂 |
4.2 杂交剂SC2011喷施时期 |
4.3 杂交剂SC2011喷施剂量 |
4.4 杂交剂SC2011配制程序 |
4.5 杂交剂SC2011喷施方法 |
4.6 杂交剂SC2011喷施后效果检查 |
4.7 仔细去杂,保证纯度 |
4.8 人工辅助授粉,提高制种产量 |
4.9 分收,分脱,分晒,分藏,严防机械混杂 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 三种主要的小麦杂种优势利用体系 |
1.1.1 三系法(胞质互作雄性不育) |
1.1.1.1 T型不育系 |
1.1.1.2 K型、V型不育系 |
1.1.1.3 其他细胞质不育系 |
1.1.1.4 细胞核雄性不育三系法 |
1.1.1.5 三系法的优缺点 |
1.1.2 两系法 |
1.1.2.1 光温敏雄性不育体系的类型 |
1.1.2.2 两系法的优缺点 |
1.1.3 化杀法 |
1.2 小麦雄性不育的机理 |
1.2.1 小麦细胞质雄性不育花粉败育机理的研究 |
1.2.2 小麦温光敏雄性不育花粉败育机理的研究 |
1.2.3 小麦温光敏雄性不育系的育性转换机制研究 |
2 F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究 |
2.1 材料 |
2.1.1 供试材料及种植基地 |
2.1.2 实验试剂及仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 生态点的播种试验 |
2.2.2 结实率的计算采用国际法 |
2.2.3 不育系的花粉败育调查 |
2.2.4 F型不育系温光反应分析 |
2.2.5 杂交组合的回交转育 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不育系的育性分析 |
2.3.2 不育系的花粉败育调查 |
2.3.3 F型不育系温光反应分析 |
2.3.4 不育系的农艺性状分析 |
2.4 结论与讨论 |
参考文献 |
附表 |
ABSTRACT |
(6)黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径(论文提纲范文)
1黄淮麦区小麦品种高产潜力分析 |
1.1黄淮麦区的生态特点 |
1.2黄淮麦区小麦的高产潜力 |
1.3黄淮麦区小麦生产对品种的要求 |
2高产育种的创新方向及实现途径 |
2.1挖掘小麦穗光合增产潜力,培育穗叶高光效品种 |
2.2挖掘生物产量优势,开展高生物产量育种 |
2.3有效利用杂种优势,优选杂交小麦制种新途径 |
3黄淮麦区对高产、优质、高效小麦品种的现实需求 |
4结束语 |
(7)小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦杂种优势利用的进展 |
1.2 目前小麦杂种优势利用的几种主要途径 |
1.2.1 基于核质互作型小麦雄性不育的“三系法” |
1.2.2 小麦光温敏雄性不育系统 |
1.2.3 化杀剂技术诱导小麦雄性不育系统 |
1.3 小麦化杀剂诱导的生理型雄性不育的机理 |
1.3.1 显微结构研究 |
1.3.2 生理生化代谢研究 |
1.3.3 化学杀雄不育相关基因的分析 |
1.4 DNA 甲基化在植物生长发育中的作用 |
1.4.1 甲基化酶种类和功能 |
1.4.2 DNA 甲基化方式 |
1.4.3 植物 DNA 甲基化的生物学功能 |
1.4.4 植物 DNA 甲基化检测方法 |
1.5 本试验选题目的和意义 |
试验主要技术路线 |
第二章 小麦生理型雄性不育 DNA 甲基化图谱分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 试验仪器和试剂 |
2.1.3 小麦花药 DNA 提取和纯化 |
2.1.4 甲基化敏感扩增多态性试验 |
2.1.5 选增性扩增产物的 MSAP 电泳分析 |
2.1.6 MSAP 差异表达条带回收、二次扩增和纯化 |
2.1.7 目标基因克隆、测序和同源性分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 化学杂交剂诱导的雄性不育效果 |
2.2.2 化杀剂 SQ-1 对小麦花药基因组 DNA 甲基化程度的影响 |
2.2.3 化杀剂 SQ-1 对小麦花药 DNA 甲基化模式的影响 |
2.2.4 SQ-1 诱导小麦花药 MSAP 多态性片段的序列分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 化杀剂 SQ-1 对小麦花药 DNA 甲基化的影响 |
2.3.2 化杀剂 SQ-1 影响的甲基化差异基因 |
第三章 生理型雄性不育 DNA 甲基化对活性氧代谢的调节 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料和处理 |
3.1.2 试验仪器和试剂 |
3.1.3 活性氧含量测定和组织染色 |
3.1.4 丙二醛(MDA)含量的测定 |
3.1.5 抗氧化酶活力测定 |
3.1.6 小麦花药总 DNA 的提取和纯化 |
3.1.7 小麦花药总 RNA 的提取、纯化和反转录 |
3.1.8 小麦活性氧相关基因的表达分析 |
3.1.9 小麦花药 DNA 甲基化处理 |
3.1.10 目的序列的确定及引物设计 |
3.1.11 目的序列甲基化 PCR 扩增 |
3.1.12 目的序列连接转化和测序 |
3.1.13 活性氧合成抑制剂对小麦生理型不育系育性调控 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 化杀剂 SQ-1 对小麦花药活性氧含量的影响 |
3.2.2 化杀剂 SQ-1 对小麦花药抗氧化酶活性的影响 |
3.2.3 化杀剂 SQ-1 对小麦花药活性氧代谢基因表达水平的影响 |
3.2.4 化杀剂 SQ-1 对小麦花药 NOX 基因核心启动子区甲基化分析 |
3.2.5 活性氧合成抑制剂对小麦生理型不育系育性调控 |
3.3 讨论 |
3.3.1 植物细胞中的活性氧平衡 |
3.3.2 植物细胞中的活性氧与雄性不育的关系 |
3.3.3 生理型不育活性氧的 DNA 甲基化调控 |
3.3.4 植物细胞中活性氧的多重功能 |
第四章 小麦生理型雄性不育脂质代谢 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料和处理 |
4.1.2 试验仪器和试剂 |
4.1.3 不同处理花粉粒的细胞学和扫描电镜观察 |
4.1.4 不同时期花药组织切片和荧光显微镜观察 |
4.1.5 花药 RNA 提取、纯化和 cDNA 反转录以及 DNA 提取 |
4.1.6 花药不同发育时期 DNA ladder 试验 |
4.1.7 花药脂肪酸及其衍生物测定 |
4.1.8 花药脂质代谢 TaECR 基因克隆和序列分析 |
4.1.9 花药脂质代谢相关基因表达分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 SQ-1 对花药发育的干扰作用 |
4.2.2 SQ-1 对花药脂肪族化合物组成的调节 |
4.2.3 小麦 TaECR 基因的序列分析 |
4.2.4 SQ-1 对花药相关基因表达调控 |
4.3 讨论 |
4.3.1 活性氧代谢与细胞凋亡 |
4.3.2 化杀剂 SQ-1 处理对花药脂肪族代谢的影响 |
第五章 主要结论及创新点 |
5.1 主要结论 |
5.2 主要创新点 |
参考文献 |
中英文缩略词对照表 |
致谢 |
作者简介 |
(8)小麦温光敏雄性不育系BNS强恢复系筛选及育性转换机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 作物杂种优势 |
1.1.1 杂种优势利用简史 |
1.1.2 农作物杂种优势利用现状 |
1.1.3 农作物杂种优势的表现和特点 |
1.1.4 杂种优势的遗传学解释 |
1.2 小麦杂种优势 |
1.2.1 杂交小麦研究进展 |
1.2.2 小麦杂种优势的利用途径 |
1.3 光温敏雄性不育小麦研究进展 |
1.3.1 光温敏雄性不育小麦的选育 |
1.3.2 光温敏雄性不育小麦的类型 |
1.3.3 光温敏雄性不育小麦的恢复性 |
1.3.4 光温敏雄性不育小麦杂种优势利用 |
1.3.5 光温敏雄性不育小麦的应用 |
1.4 植物内源激素与雄性不育研究进展 |
1.4.1 生长素 |
1.4.2 赤霉素 |
1.4.3 细胞分裂素 |
1.4.4 脱落酸 |
1.4.5 乙烯 |
1.4.6 激素的平衡与雄性不育 |
1.5 本研究的意义 |
第二章 小麦温光敏雄性不育系 BNS 育性恢复性测定 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 配置组合 |
2.2.2 数据调查 |
2.2.3 统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
第三章 BNS 杂交 F_1代主要农艺性状杂种优势分析 |
3.1 材料 |
3.2 方法 |
3.2.1 配置组合 |
3.2.2 性状调查 |
3.2.3 统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.4 讨论 |
第四章 BNS 育性转换与幼穗中内源激素含量关系的研究 |
4.1 材料与处理 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 取材方法 |
4.2 实验方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 BNS 的育性表现 |
4.3.2 吲哚乙酸(IAA)含量的动态变化 |
4.3.3 脱落酸(ABA)含量的动态变化 |
4.3.4 赤霉素(GA_3)含量的动态变化 |
4.3.5 玉米素核苷(ZR)含量的动态变化 |
4.4 讨论 |
4.4.1 IAA 与 BNS 育性 |
4.4.2 ABA 与 BNS 育性 |
4.4.3 GA_3与 BNS 育性 |
4.4.4 ZR 与 BNS 育性 |
第五章 BNS 育性转换与幼穗中内源激素平衡关系的研究 |
5.1 材料与处理 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 取材方法 |
5.2 实验方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 生长素(IAA)与脱落酸(ABA)比值变化 |
5.3.2 生长素(IAA)与赤霉素(GA_3)比值变化 |
5.3.3 生长素(IAA)与玉米素核苷(ZR)比值变化 |
5.3.4 脱落酸(ABA)与赤霉素(GA_3)比值变化 |
5.4 讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)杂交小麦杂种优势群划分方法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 杂种优势 |
1.1.1 杂种优势利用的概述 |
1.1.2 小麦杂种优势利用的研究进展 |
1.1.3 小麦杂种优势利用的方法 |
1.1.4 小麦杂种优势利用中的问题和对策 |
1.2 配合力 |
1.2.1 配合力的测定方法 |
1.2.2 配合力分析的方法的应用 |
1.2.3 杂种优势和配合力的关系 |
1.3 小麦杂种优势群的划分 |
1.3.1 杂种优势群的概述 |
1.3.2 杂种优势群构建的方法 |
第二章 基于农艺性状和配合力方法划分杂交小麦亲本优势群的研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 杂种优势的分析 |
2.2.2 配合力分析 |
2.2.3 一般配合力 GCA、特殊配合力 SCA 与杂种优势间的关系 |
2.2.4 杂种优势群划分 |
2.3 讨论 |
第三章 SRAP 分子标记对杂交小麦亲本杂种优势群的划分 |
3.1 材料 |
3.2 方法 |
3.2.1 CTAB 法提取小麦叶片 DNA |
3.2.2 DNA 浓度检测 |
3.2.3 PCR 扩增 |
3.2.4 电泳检测 |
3.3 SRAP 数据与分析 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 SRAP 标记的多态性 |
3.4.2 遗传距离的分析 |
3.4.3 聚类结果分析 |
3.5 讨论 |
第四章 亲缘系数分析对小麦杂种优势群的划分 |
4.1 材料 |
4.2 方法 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 系谱分析 |
4.3.2 小麦亲缘系数(COP) |
4.3.3 聚类结果分析 |
4.4 小结 |
第五章 SRAP 分子标记对黄淮麦区 106 份骨干小麦杂种优势群的划分 |
5.1 SRAP 标记试验材料 |
5.1.1 参试的小麦材料 |
5.2 实验过程 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 SRAP 分子标记的多态性分析 |
5.3.2 106 份小麦杂种优势群的划分 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)黏类小麦雄性不育—恢复系统的分子细胞遗传及CMS基因(rfv1-Rfv1)的定向导入和杂种优势利用新途径研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
上篇 文献综述 |
第一章 小麦雄性不育与杂种优势利用历史概述 |
1.1 小麦雄性不育的类别 |
1.2 遗传型雄性不育 |
1.2.1 小麦细胞核雄性不育的发现与研究 |
1.2.2 小麦核质互作雄性不育的发现与研究 |
1.3 生态型雄性不育 |
1.3.1 生态型雄性不育的类别 |
1.3.2 光温敏核雄性不育的研究 |
1.3.3 光温敏细胞质雄性不育的研究 |
1.4 生理型雄性不育 |
1.4.1 生理型雄性不育的类别 |
1.4.2 化学杂交剂诱导雄性不育的研究 |
1.4.3 物理因素诱导雄性不育的研究 |
第二章 小麦核质互作遗传型雄性不育及化学杂交剂诱导生理型雄性不育的机理 |
2.1 小麦核质互作遗传型雄性不育的机理 |
2.1.1 经典细胞遗传学解释 |
2.1.2 小麦核质互作型雄性不育生理生化解释 |
2.1.3 小麦质核型雄性不育的分子生物学解释 |
2.2 小麦化学杂交剂诱导的生理型雄性不育的机理 |
2.2.1 细胞学研究 |
2.2.2 生理生化研究 |
第三章 小麦杂种优势利用的进展与问题 |
3.1 小麦杂种优势利用现状 |
3.2 目前小麦杂种优势利用的几种主要途径 |
3.2.1 CMS 系统 |
3.2.2 CHA 系统 |
3.2.3 PMS 系统 |
3.2.4 GMS 系统 |
3.3 小麦杂种优势利用中存在的问题与展望 |
3.4 本研究的目的意义及设想 |
中篇 小麦雄性不育基础研究 |
第四章 黏类 1BL/1RS 小麦雄性不育-恢复性及分子细胞学研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 减数分裂染色体行为的观察 |
4.2.2 杂种 F1育性恢复性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 异源细胞质对染色体配对的影响 |
4.3.2 染色体变异行为对育性恢复性的影响 |
第五章 黏类小麦雄性不育系 F1 结实性状的遗传分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 黏类小麦雄性不育系杂种 F1 结实性状的方差分析 |
5.2.2 黏类小麦雄性不育系杂种 F1结实性状遗传组分方差所占表型方差的比例分析 |
5.2.3 黏类小麦雄性不育系与恢复系结实性状的加性效应分析 |
5.2.4 黏类小麦雄性不育系与恢复系配制组合的显性效应分析 |
5.3 讨论 |
第六章 黏类非 1BL/1RS 小麦 CMS 基因载体的筛选鉴定及育性特异性研究 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 供试材料 |
6.1.2 试验方法 |
6.2. 结果与分析 |
6.2.1 黏类小麦 CMS 系不同育性载体的筛选及分子细胞遗传学鉴定 |
6.2.2 不同育性载体与黏类不育系回交后代花粉母细胞形态观察 |
6.2.3 黏类小麦各雄性不育类型花粉粒细胞学形态观察 |
6.2.4 黏类小麦雄性不育类型成熟花粉粒离体培养 |
6.2.5 黏类小麦不同育性载体育性恢复性比较 |
6.3 讨论 |
6.3.1 黏类 1BL/1RS 与非 1BL/1RS 小麦雄性不育系育性载体的筛选 |
6.3.2 黏类非 1BL/1RS 小麦雄性不育系育性载体的细胞学研究 |
6.3.3 成熟花粉粒的离体培养 |
第七章 PAGE 技术在定向创制黏类小麦雄性不育新种质材料中的应用 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 材料 |
7.1.2 方法 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析 |
7.2.2 酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE) 对部分亲本材料的鉴定分析 |
7.2.3 根尖染色体制片分析 |
7.2.4 A-PAGE 对部分采用 1BL/1RS 易位系转育的不育系后代材料的分析鉴定 |
7.3 讨论 |
7.3.1 SDS-PAGE 与 A-PAGE 的比较 |
7.3.2 A-PAGE 在黏类非 1BL/1RS 小麦雄性不育系及保持系上的鉴定 |
下篇 小麦杂种优势利用新途径建拓 |
第八章 小麦杂种优势利用新途径的体系创建 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 材料 |
8.1.2 方法 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 供试材料的细胞学鉴定 |
8.2.2 新型黏类非 1BL/1RS 不育系及与染色体工具材料杂交杂种 F1的育性 测定 |
8.2.3 黏类非 1BL/1RS 小麦雄性不育系及保持系定向转育体系的建立 |
8.2.4 黏类非 1BL/1RS 小麦雄性不育系恢复系转育体系的建立 |
第九章 化杀新品种西杂一号定向转育为三系组合的研究 |
9.1 材料 |
9.2 方法 |
9.2.1 回交转育 |
9.2.2 根尖染色体制片 |
9.2.3 复合引物多重 PCR |
9.3 结果与分析 |
9.3.1 不育基因 rfv1 定向导入西杂一号母本西农 Fp1 |
9.3.2 根尖随体染色体数目鉴定 |
9.3.3 西杂一号母本西农 Fp1 与 SP4、莫迦杂交后代回交后代复合引物多重PCR 检测 |
9.4 讨论 |
9.4.1 化杀组合定向转育为三系组合转育体系的可行性 |
9.4.2 西杂一号定向转育为同型三系组合过程中不育基因的示踪 |
第十章 化杀组合西杂五号定向转育为三系组合的研究 |
10.1 材料与方法 |
10.1.1 材料 |
10.1.2 方法 |
10.2 结果与分析 |
10.2.1 不育基因 rfv1 定向导入西杂五号母本西农 Fp2 |
10.2.2 小麦高低分子量谷蛋白的 SDS-PAGE 分析 |
10.2.3 小麦醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析(A-PAGE 分析) |
10.2.4 西农 Fp2 与 SP_4和莫迦杂交 F1 及回交后代育性恢复性 |
10.3 讨论 |
第十一章 主要结论及创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、杂交小麦大幅度提高产量优势新途径(论文参考文献)
- [1]小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理[D]. 郭佳林. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [2]同核异质雄性不育小麦花粉发育的调控模型构建及育性相关基因TaUGP1-6A的功能分析[D]. 刘子涵. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [3]袁隆平的世界[J]. 陈启文. 芙蓉, 2017(02)
- [4]新型小麦化学杂交剂SC2011杀雄效果及制种技术探讨[D]. 张永鹏. 西北农林科技大学, 2016(02)
- [5]F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究[D]. 王静轩. 河南农业大学, 2016(05)
- [6]黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径[J]. 茹振钢,冯素伟,李淦. 中国农业科学, 2015(17)
- [7]小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究[D]. 巴青松. 西北农林科技大学, 2014(02)
- [8]小麦温光敏雄性不育系BNS强恢复系筛选及育性转换机理研究[D]. 马小飞. 西北农林科技大学, 2013(02)
- [9]杂交小麦杂种优势群划分方法的研究[D]. 史秀秀. 西北农林科技大学, 2013(02)
- [10]黏类小麦雄性不育—恢复系统的分子细胞遗传及CMS基因(rfv1-Rfv1)的定向导入和杂种优势利用新途径研究[D]. 牛娜. 西北农林科技大学, 2012(10)