一、甘蓝型油菜品种的细胞质育性类型初探(论文文献综述)
朱永生,李汉仁,陈纪鹏[1](2021)在《芸薹属种内与种间杂种遗传学特征》文中认为芸薹属包括多种蔬菜和油料作物,是与人类生产、生活关系最密切的一个属。为了研究白菜型油菜与其近缘种间的杂交亲和性及杂种后代的遗传特征,采用剥蕾去雄和人工授粉方法进行小白菜与甘蓝型油菜种间杂交AACC×AcAc以及小白菜与黄芽白不同栽培种间杂交AcAc×AhAh,并分析杂种后代的表型、花粉育性和细胞学等遗传特征。结果表明,AACC×AcAc杂交组合杂交授粉亲和性差,在授粉后出现胚发育夭亡现象,以较低的比例获得了杂种后代,杂种后代表现出生物产量高、生命力旺盛、生长势较强等特点。杂交组合AcAc×AhAh获得杂种后代的比例较高,杂种后代植株较矮小。AACC×AcAc杂种后代花粉母细胞减数分裂过程中有单价体、不均等分离等异常现象出现,与之相应其花粉育性和结实率也较差。AcAc×AhAh杂种后代花粉母细胞减数分裂过程中染色体联会正常,所有染色体都形成二价体,后期I染色体也是均等分离,因此花粉育性好,结实率高。芸薹属杂种后代合成及其遗传特征研究有助于芸薹属栽培植物遗传资源拓展和新品种培育。
王昊一[2](2021)在《油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘》文中研究说明甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是中国最重要的油料作物之一。国产油菜的主要问题之一是其种子含油量偏低。因此,提高种子含油量是国产油菜育种的重要目标之一。以往针对提高油菜种子含油量的研究大都着眼于增加油脂的合成,但是,有关通过抑制引起种子油脂消减基因的表达进而提高种子含油量的研究相对较少,而这同样不失为提高种子含油量的有效策略。GDSL脂酶参与种子油脂消减过程,前人研究发现,拟南芥(Arabidopsis thaliana)中存在5个GDSL类种子脂肪酸消减基因(Seed fatty acid reducers,SFARs),过表达每个SFAR基因都能够显着降低拟南芥种子含油量,相反,敲除每个SFAR基因则能显着提高拟南芥种子含油量。因此,我们推测在油菜中敲除SFARs的同源基因极有可能提高油菜种子含油量。然而,甘蓝型油菜是复杂的异源四倍体植物,油菜BnSFAR家族的组成比拟南芥复杂得多,不同亚基因组的SFAR可能具有不同的表达模式与功能。此外,油菜种子含油量是受到多基因调控的复杂数量性状。以往大多数与含油量相关的QTLs的鉴定是基于两个亲本后代遗传群体含油量性状的变异,即,QTLs的发现局限于双亲之间相关基因的等位变化的有无。近年来,我们对大规模油菜种质资源群体进行了基因组重测序,为在具有丰富多态性的遗传群体中进一步发掘含油量相关QTL及基因打下基础。围绕上述问题,我们开展了以下工作:(1)利用定向诱导基因组局部突变(Targeting induced local lesions in genomes,TILLING)和CRISPR/Cas9技术创制了bnsfars突变体,并验证BnSFARs对油菜种子含油量的影响;(2)通过对290份油菜核心种质资源的种子含油量进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS),进一步发掘了调控油菜种子含油量的相关基因。主要结果如下:(1)鉴定到了甘蓝型油菜基因组上的222个BnGDSLs,平均分布于A和C亚基因组上,分别有6和4个亚家族,且这些BnGDSLs与拟南芥GDSL脂酶基因(AtGDSLs)存在着明显的共线性关系。通过序列比对,与AtSFARs(AtSFAR1至AtSFAR5)高度同源的12个BnGDSLs被挑选为候选的BnSFARs。不同BnSFAR亚家族之间的相对表达水平差异巨大,但同一BnSFAR亚家族内的同源拷贝之间的表达模式则大体相似。对870份油菜种质资源群体中分布在BnSFARs编码区域的SNPs与种子含油量进行相关性分析表明,BnSFAR1与BnSFAR4基因上的SNPs与种子含油量显着相关(P<0.05),BnSFAR1、BnSFAR4和BnSFAR5基因上的SNPs与种子油酸含量显着相关(P<0.05)。(2)采用基于甲磺酸乙酯(Ethyl methanesulfonate,EMS)诱变的TILLING技术,筛选到bnsfar1和bnsfar4的纯合单突变体、纯合双突变体。在相同遗传背景下,bnsfar4的纯合单突变体(包括bnsfar4.C03a、bnsfar4.A06a、bnsfar4.A06b、bnsfar4.Cnnb)的种子含油量与相应位点没有突变的EMS处理植株没有明显区别,但其双突变体(包括bnsfar4.A06a bnsfar4.C03a和bnsfar4.A06b bnsfar4.Cnnb)的种子含油量比相应位点没有突变的EMS处理植株显着提高了8.7%-12.1%。与bnsfar4不同,bnsfar1的纯合双突变体(bnsfar1.Ann bnsfar1.C04)种子含油量与相应位点没有突变的EMS处理植株相比没有明显区别。由于EMS会导致全基因组范围的大量随机突变,因此TILLING创制的突变体种子含油量基本上都显着低于未经EMS诱变处理的对照植株。(3)利用CRISPR/Cas9技术分别敲除了BnSFAR4的四个同源拷贝和BnSFAR5的两个同源拷贝,创制了bnsfar4四突变体(bnsfar4.A06a bnsfar4.C03a bnsfar4.A06b bnsfar4.Cnnb)和bnsfar5双突变体(bnsfar5.A03 bnsfar5.C07)。bnsfar4突变体的T3代种子和T4代种子的含油量分别比野生型种子提高9.7%-14.5%和12.9%,而bnsfar5突变体植株的T3代种子和T4代种子的含油量分别比野生型提高了10.4%和11.2%。除了bnsfar4突变体的T4代种子外,其它突变体种子的千粒重与野生型相比都没有明显变化,且突变体种子萌发率以及萌发初期的根长和芽长与野生型相比也没有明显变化。此外,bnsfar4突变体种子细胞内的油体尺寸显着大于野生型,且突变体种子含油量在种子发育后期和萌发初期的下降速率明显慢于野生型。(4)测定了290份油菜核心种质材料在两个试验点的种子含油量,并进行了GWAS分析,鉴定到C07染色体上35.25-35.79 Mb区域内的SNPs与种子含油量存在显着的关联性(-logp10>5)。其中SNP位点Chr C07_35249208与Bna C07g30920D(Bna.PTL.C07)紧密连锁(决定系数R2=0.68)。Bna.PTL.C07是Patatin-like lipase(PTL)脂酶基因家族的一员,分布于其5’端调控区的6个SNPs与种子含油量显着相关(P<0.05),其中2个SNP位点位于CAAT-box中。总之,本研究分析了油菜BnGDSL基因家族并创制了BnSFARs的功能受到有效阻控的高含油量育种基础材料;展示了CRISPR/Cas9相较TILLING在异源多倍体作物突变体创制上的优势;发掘了可能与油菜种子含油量相关的基因位点。这项研究在采用精准设计育种的手段提高油菜种子含油量方面作了有益尝试。
马君红[3](2021)在《油菜复配化学杀雄剂杀雄效果及应用研究》文中提出
杨伟光[4](2021)在《短周期甘蓝型油菜的鉴定及其遗传转化体系的建立》文中进行了进一步梳理
任文静[5](2021)在《甘蓝高代回交Ogura CMS育性恢复材料的创制及其利用》文中提出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[6](2021)在《Ogura CMS青花菜育性恢复材料的创制及其遗传背景解析》文中认为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[7](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》文中研究说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。
祁伟亮[8](2021)在《活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制》文中进行了进一步梳理甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国重要的油料作物,但因抗寒性较差,在北纬35o以北地区越冬较难。为此,课题组通过远缘杂交方式,以冬性甘蓝型油菜(B.napus)Vision与强抗寒白菜型冬油菜(Brassica rape L.)陇油7号杂交创制了新甘蓝型油菜16VHNTS309。本研究从生理生化、细胞、分子学等角度出发,旨在明确活性氧(ROS)参与调控强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309生长发育和冷胁迫应激响应机理。1)以母本陇油7号为A基因组探针,GISH结果发现甘蓝型油菜16VHNTS309(2n=38)的30条染色体上均检测到A基因组信号,该信号主要分布于中间着丝粒、随体以及短臂位置上的片段易位,推测甘蓝型油菜16VHNTS309的抗寒性与强抗寒白菜型油菜陇油7号A基因(小片段或大片大片段基因)渗入现象有关。2)以甘蓝型油菜16VHNTS309的下胚轴和子叶作为外植体,在MS培养基中添加不同浓度2,4-D、6-BA、NAA和Ag NO3构建甘蓝型油菜的再生体系。结果表明:子叶和下胚轴分别在MS+1 mg/L和1.5 mg/L 2,4-D培养基预培养7d后,再以MS+3.0mg/L 6-BA+0.2 mg/L 2,4-D+3 mg/L Ag NO3为最优培养基进行芽的诱导,最后以MS+0.2 mg/L NAA为生根培养基,可得到较好的甘蓝型油菜再生苗。3)在严酷的冬季环境下,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309为了适应冷胁迫环境,表现出匍匐生长、叶色变为黄绿色或紫色等表型性状,且强抗寒性甘蓝型油菜16VHNTS309的抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活力与渗透调节物质(Pro、可溶性蛋白和可溶性糖)的积累均显着的高于弱抗寒性品种天油2238,这也在一定程度上有效清除了体内ROS的积累,降低对细胞的伤害。细胞结果也证明,冷胁迫环境下弱抗寒性品种天油2238的叶肉细胞超微结构发生了明显的变化,包括细胞膜膨散、轮廓不清晰、核染色质凝聚、线粒体和叶绿体结构的破坏等。在正常的代谢过程中,甘蓝型油菜16VHNTS309和天油2238均会积累少量的ROS。但在低温胁迫后,ROS会迅速释放,这不仅是局部免疫应答的重要信号,也是细胞间通信的重要信号。但因品种抗寒差异性,强抗寒性品种16VHNTS309细胞内的ROS(H2O2和O2-)积累显着少于弱抗寒性品种天油2238。O2-亚细胞定位结果表明:O2-存在向周围细胞扩散的迹象,说明ROS信号传递是一个动态过程。O2-细胞定位和DPI验证试验进一步加强了甘蓝型油菜细胞中叶绿体、线粒体、质膜NADPH氧化酶参与形成ROS的观点,且不同组织细胞及同一部位不同组织间ROS的产生机制均存在差异性。该观点也为NADPH酶介导产生的“ROS波”信号传递机制提供了强有力的证据。研究也证实甘蓝型油菜的维管束组织系统可以完成氧化还原反应信使的合成、信号放大和系统转运,是ROS在不同组织和器官之间的远距离信号传递通道,可实现甘蓝型油菜植株的冷胁迫机制响应。4)适量的ROS(H2O2和O2-)也是甘蓝型油菜生长发育所必须的关键分子,研究表明:在正常情况下具有较强细胞分裂能力的根尖分生组织、茎尖分生组织、叶原基、叶边缘和愈伤组织细胞中均检测到O2-信号,这说明O2-积极参与调控细胞分裂。而在幼苗、愈伤组织和种子添加DPI,均有效降低内源ROS的产生,进而抑制甘蓝型油菜16VHNTS309生长发育。但外施0.6%H2O2后,内源ROS显着升高且种子的发芽率可达到67.5%,说明外源H2O2可以有效缓解DPI的抑制作用,进一步证实适量的ROS在调控甘蓝型油菜种子生长发育过程中起着关键的作用。研究也证明甘蓝型油菜的Bn UBP1与O2-信号积累呈负相关性,Bn UPB1基因的沉默表达能够调控O2-的积累,进而增强细胞的分裂能力,该研究也支持了前人的研究观点:UPB1在调控O2-和H2O2的平衡关系上,扮演着重要的角色。5)ROS浓度阈值范围探究结果表明:0.3%-0.6%H2O2为甘蓝型油菜种子发芽的适宜浓度范围。较高浓度的H2O2(0.7%-1.3%)导致ROS酶的清除能力下降,甘蓝型油菜体内产生了较多的ROS(H2O2和O2-),进而对甘蓝型油菜的生长发育起到抑制作用。验证试验证明:1.4%-1.5%H2O2为甘蓝型油菜生长发育发育的半致死H2O2浓度,而当H2O2浓度>2.1%时,会导致甘蓝型油菜种子不发芽、内含O2-、SOD、POD和CAT降到最低值,这说明高浓度外源H2O2导致细胞的死亡,使细胞的渗透能力增强,最终使细胞内积累了高浓度的H2O2,这与DAB染色和H2O2含量测定结果一致。6)基于转录组数据GO和KEGG分析,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309中有57个通路表现出显着的变化(q Value<0.05),而弱抗寒性甘蓝型油菜天油2238有9个通路表现出显着变化(q Value<0.05),这可能与甘蓝型油菜的抗寒差异性有关。强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309中,与ROS产生、清除相关的维生素B6、过氧化物酶体、自噬体和硫代谢等代谢通路在抗逆代谢过程中发挥着重要的作用,这也进步说明,强抗寒性品种具有高效的ROS清除能力,使得细胞中积累较少的ROS。研究已证明,适量的ROS在甘蓝型油菜生长发育和冷胁迫信号传导过程中扮演着重要的作用,且细胞间存在“ROS波”动态信号传递机制。由于冷胁迫后,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309的Ca2+、MAPK级联途径、转录因子(WRKY)、ABA和H2S等关键信号发生了显着性变化,这进一步暗示:强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309在接受冷胁迫信号刺激后,适量的ROS与Ca2+、MAPK和转录因子(WRKY)、ABA、H2S等关键分子存在明显的相互作用,进而调控耐寒基因的表达,使的16VHNTS309表现出较强的抗寒性。
焦仰苗[9](2021)在《甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析》文中进行了进一步梳理油菜是我国食用植物油最主要的来源之一。近年来随着耕地面积的减少与人口老龄化导致的劳动力下降等因素使我国油菜种植面积呈逐年下降的趋势。因此,如何增加油菜产量已成为育种家和科研工作者首要解决的问题。每角粒数是油菜产量的三大构成因子之一,也是经过胚珠起始和胚珠/种子发育等复杂生理过程产生的最终性状。然而,以往的研究大多集中在每角粒数本身,而忽略了其形成过程中其它相关性状的研究。为了解析每角粒数及其相关性状自然变异的遗传调控机制,我们利用两个每角粒数和胚珠败育数有极大差异,但起始胚珠数与主要农艺性状基本一致的DH系为亲本(多粒亲本C4-146和少粒亲本C4-58B),构建了DH分离群体进行遗传和QTL定位分析。主要研究结果如下:1.DH群体的遗传连锁图谱构建:本研究利用两亲本重测序数据,分别开发了431对In Del标记和46对SNP标记,从中选择扩增条带清晰且在双亲间有多态性的179对标记,分析了DH群体中190个家系的基因型,进而构建了一张包含17个连锁群166个位点,覆盖了甘蓝型油菜基因组684 c M的遗传连锁图谱。2.每角粒数及其相关性状的遗传分析:对亲本、正反交F1及其DH群体进行了多环境下的每角粒数、胚珠数、角果长度和千粒重等性状的测量和分析。不同环境下,双亲的胚珠数无显着性差异,但每角粒数存在2倍左右的差异,其正反交F1的表现与少粒亲本一致,表明每角粒数的差异主要是因为胚珠败育程度不同所致,且少粒/败育多对多粒/败育少为显性。DH群体中,角果长、千粒重以及每子房胚珠数均呈正态分布,但每角粒数、胚珠败育数和胚珠败育比例均呈明显的双峰分布,说明其受到主效基因的控制,而角果长、千粒重和每子房胚珠数等性状受微效多基因的调控。统计发现,广义遗传率以每角粒数最高(97%),其次为千粒重和胚珠败育比例(91%)、胚珠败育数(85%)、角果长(69%),而胚珠数最低(66%)。性状相关性分析结果表明,每角粒数与胚珠败育数、胚珠败育比例和千粒重等性状显着负相关,与角果长度显着正相关,与胚珠数不相关。3.DH群体中每角粒数相关性状的QTL定位:在3年环境下共定位到40个QTLs,经过元分析整合为19个一致性QTLs和3个多效性unique QTLs。其中,在A8染色体上检测到一个新的多效性QTL(un.A8),对每角粒数、胚珠败育数和胚珠败育比例均表现为主效效应(贡献率>50%),对千粒重和角果长也具有较大的效应。多效性QTL un.A4同时调控每角粒数和胚珠败育数,但贡献率均不超过10%;多效性QTL un.A7同时调控每角粒数、胚珠败育比例、千粒重和角果长,对千粒重的贡献率较大(>10%)。此外,还定位到两个控制胚珠数的一致性QTL:cq ON.C6-1和cq ON.C6-2,其中cq ON.C6-2为主效QTL(贡献率>10%)。4.un.A8位点的精细定位:对un.A8位点初定位区间进行分子标记加密,通过分析DH群体290个株系的基因型和表型,将un.A8位点进一步定位到BM1663和BM1646之间约820 kb区段内。然后,利用来自C4-146×C4-58B的16,421个F2单株进行了重组单株筛选,最终将该主效位点定位于标记BM1668和BM1672之间,以ZS11为参考基因组约58.5 kb的物理距离。5.un.A8候选基因分析:分别以Darmor-bzh、ZS11和Shengli为参考基因组,发现目标区段内它们分别包含6、3和4个注释基因;其中Darmor-bzh中包含其他两个参考基因组的全部注释基因。通过对这些基因的表达模式和比较测序分析,确定编码光系统I亚基F(PSAF)的Bna A08g07940D和编码锌转运蛋白10(ZIP10)的Bna A08g07950D为un.A8位点的候选基因。综上所述,本研究通过遗传分析和QTL定位鉴定到一个通过调控油菜胚珠败育影响每角粒数的主效位点un.A8,并进行了精细定位和候选基因确定。该研究结果为揭示甘蓝型油菜每角粒数自然变异的分子机理研究提供了扎实的基础,同时为油菜高产育种提供理论依据和有实践应用价值的基因资源。
安谈洲[10](2021)在《甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析》文中提出分枝由腋芽发育而成,是油菜株型和产量构成的重要因素,研究分枝数和腋芽数对油菜理想株型选育和高产育种均有重要意义。本研究利用腋芽数和分枝数有差异的两个育种亲本5DH2900和63232作为亲本构建DH群体,利用甘蓝型油菜50K SNP芯片对DH群体及其亲本进行基因分型,根据基因分型结果构建Bin map遗传连锁图谱,然后结合DH群体两年的表型数据进行QTL扫描。主要研究结果如下:1.以5DH2900为父本,63232为母本杂交获得F1植株,用F1植株进行小孢子培养,获得156个单株的DH群体,剔除杂株,最终保留149个株系用于后续试验。数据分析表明DH群体表现出明显的超亲分离,且腋芽数、一次分枝数等性状均具有较高的遗传力,各性状间均达到显着相关、符合正态分布,且偏度较小,可以进行QTL定位。2.利用甘蓝型油菜50K SNP芯片分型结果构建了一张甘蓝型油菜DH群体Bin map遗传图谱,该图谱包含1251个Bin标记,这些标记覆盖了甘蓝型油菜19条染色体,总遗传距离为1948.37c M,平均遗传距离为1.56c M,连锁群大小从61.31c M(A04)到183.23c M(C03)不等。该遗传图谱上Bin标记分布不均匀,在A03连锁群上Bin标记最多,有119个;在C09连锁群的Bin标记最少,只有31个;A04连锁群的Bin标记密度最高,平均图距为0.85c M;C09连锁群的Bin标记密度最低,平均图距为2.72c M。3.利用Win QTLCart 2.5软件和复合区间作图的方法对DH群体2年的表型数据进行QTL扫描,总共检测到49个QTL,其中有三个贡献率大于20%的QTL,一个是关于株高的位于C08连锁群,两个是关于腋芽数的位于C09连锁群。还在A07染色体上鉴定到一个二次分枝数的QTL,贡献率为18.63%。一次分枝数的QTL有5个,分别位于A09、A10、C03、C09染色体,腋芽数的QTL有6个分别位于A09、A10、C03、C08、C09染色体,且C09上QTL能重复检测到。在A10、C09连锁群上存在关于腋芽数、一次分枝数的QTL簇,并且在C09第二个QTL簇中包含一个在两个环境重复鉴定到的稳定QTL。比较前人研究结果,本研究在C03上鉴定到的分枝数的QTL与前人的有部分区间重合,其它腋芽数、一次分枝数的QTL均为新的QTL,它们来自骨干育种亲本,贡献率显着,有望开发为分子标记用于理想株型育种。
二、甘蓝型油菜品种的细胞质育性类型初探(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、甘蓝型油菜品种的细胞质育性类型初探(论文提纲范文)
(1)芸薹属种内与种间杂种遗传学特征(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 人工杂交 |
1.3 胚培养 |
1.4 杂种后代花粉育性观察 |
1.5 杂种后代减数分裂细胞学观察 |
2 结果与分析 |
2.1 杂交亲和性比较 |
2.2 杂种后代形态学特征 |
2.3 花粉母细胞减数分裂 |
3 结论与讨论 |
(2)油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘(论文提纲范文)
致谢 |
缩略术语词表 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 导言 |
1.2 高含油量育种的策略 |
1.3 种胚脂肪酸合成 |
1.4 脂肪酸降解 |
1.4.1 脂肪酸降解的基本途径 |
1.4.2 GDSL脂酶以及种子脂肪酸消减基因(Seed fatty acid reducer,SFAR) |
1.4.3 Patatin-like lipase脂酶 |
1.5 TILLING-定向诱导基因组局部突变技术 |
1.5.1 TILLING的基本原理 |
1.5.2 TILLING技术在植物研究中的应用和前景 |
1.6 CRISPR/Cas介导的基因编辑技术 |
1.6.1 CRISPR/Cas系统的基本原理 |
1.6.2 CRISPR/Cas系统在作物改良领域的应用和前景 |
1.7 调控作物复杂数量性状相关基因的发掘 |
1.8 全基因组关联分析在油菜功能基因发掘中的应用 |
1.9 本研究的目的、意义以及技术路线 |
第二章 甘蓝型油菜GDSL脂酶基因的全基因组分布及Seed Fatty Acid Reducer基因的鉴定 |
2.1 导言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 BnGDSLs在甘蓝型油菜基因组上的鉴定 |
2.2.2 BnGDSLs的系统进化分析和共线性分析 |
2.2.3 转录组数据分析 |
2.2.4 候选BnSFARs的获取 |
2.2.5 BnSFARs在种子发育过程中的表达分析 |
2.2.5.1 种子材料和发育时期选定 |
2.2.5.2 BnSFARs的特异引物设计 |
2.2.5.3 RT-qPCR实验步骤 |
2.2.5.4 表达数据分析 |
2.2.6 油菜种子含油量和油酸含量的测定 |
2.2.7 分布于BnSFARs的SNPs鉴定 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 BnGDSLs的全基因组鉴定分析 |
2.3.2 种子发育时期的BnGDSLs表达分析 |
2.3.3 BnSFARs的筛选 |
2.3.4 种子中BnSFARs的表达模式分析 |
2.3.5 BnSFARs的序列变异对种子含油量以及脂肪酸组分的影响 |
2.4 讨论 |
第三章 Seed Fatty Acid Reducer基因的TILLING分析及多突变位点的聚合效应 |
3.1 导言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 目的基因的选择 |
3.2.2 M_2代EMS突变体的TILLING筛选 |
3.2.3 EMS单突变体和双突变体的选育 |
3.2.4 油菜生长条件 |
3.2.5 种子含油量测定 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 BnSFAR1和BnSFAR4 的诱变分析 |
3.3.2 EMS突变体的种子含油量分析 |
3.4 讨论 |
第四章 CRISPR/Cas9系统介导的甘蓝型油菜Seed Fatty Acid Reducer基因突变对种子含油量的影响 |
4.1 导言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 CRISPR/Cas9 载体构建 |
4.2.1.1 靶位点选择和引导RNA合成 |
4.2.1.2 pChimera重组载体的构建 |
4.2.1.3 pCas9-TPC重组载体的构建 |
4.2.2 油菜的转化 |
4.2.3 突变体鉴定 |
4.2.4 转基因植株材料和生长环境 |
4.2.5 突变体植株种子含油量测定 |
4.2.6 种子萌发和幼苗活力检测 |
4.2.7 油脂积累以及调动模式分析 |
4.2.8 油体鉴定分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 BnSFARs靶位点确定及相应sgRNA设计 |
4.3.2 转基因植株的鉴定 |
4.3.3 转基因植株突变位点的鉴定 |
4.3.4 bnsfars突变体植株的种子含油量和千粒重分析 |
4.3.5 bnsfars突变体植株种子的油体鉴定和分析 |
4.3.6 bnsfars突变体的种子油脂积累分析 |
4.3.7 bnsfars突变体种子的活力分析 |
4.4 讨论 |
第五章 全基因组关联分析进一步发掘调控种子含油量的相关基因 |
5.1 导言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 油菜种质材料和种植条件 |
5.2.2 油菜种子含油量测定和表型分析 |
5.2.3SNPs鉴定和全基因组关联分析 |
5.2.4 顺式作用元件预测 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 种子含油量的表型变异分析 |
5.3.2 种子含油量的全基因组关联分析 |
5.3.3 候选基因的筛选 |
5.3.4 Bna.PTL.C07对种子含油量的影响分析 |
5.4 讨论 |
第六章 全文总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
(5)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 |
(6)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 |
(7)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 |
(8)活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词Abbreviation |
第一章 绪论 |
1.1 强抗寒甘蓝型油菜资源创制与抗寒研究进展 |
1.1.1 强抗寒甘蓝型油菜的创制与推广 |
1.1.2 强抗寒甘蓝型冬油菜抗寒研究进展 |
1.2 ROS的信号产生、传导机制及在植物生长发育过程中的作用 |
1.2.1 ROS的产生途径 |
1.2.2 ROS的动态信号传递机制 |
1.2.2.1 ROS波传递机理 |
1.2.2.2 维管束组织在ROS信号传递中的作用 |
1.2.3 ROS植物生长发育所必要的关键分子 |
1.2.3.1 ROS调控植物细胞的增殖与分化 |
1.2.4 适量的ROS作为逆境响应信号分子 |
1.2.4.1 ROS参与MAPK级联反应 |
1.2.4.2 ROS与 MAPK信号途径及植物激素(ABA、BR等)存在广泛的互作关系 |
1.2.5 过量的ROS不利于植物生长发育 |
1.2.5.1 ROS的清除机制 |
1.2.5.2 过量的ROS诱导植物细胞程序性死亡 |
1.3 研究目的意义 |
第二章 强抗寒甘蓝型冬油菜遗传背景及抗寒生理、生化和细胞学分析 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 材料处理 |
2.1.2 指标测定方法 |
2.1.2.1 生理生化指标测定方法 |
2.1.2.2 组织化学检测方法 |
2.1.3 细胞学分析方法 |
2.1.3.1 O_2~-亚细胞定位 |
2.1.3.2 电镜透射 |
2.1.4 甘蓝型油菜染色体核型及基因组原位杂交(GISH)分析 |
2.1.4.1 染色体制片 |
2.1.4.2 GISH分析 |
2.1.5 数据分析方法 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 染色体组核型分析 |
2.2.2 强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309 GISH分析 |
2.2.3 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜形态特征和生理生化指标分析 |
2.2.4 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜H_2O_2和O_2~-定性分析 |
2.2.5 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜组织中ROS(O_2~-)的分布规律 |
2.2.6 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜细胞超微结构变化 |
2.3 讨论 |
2.3.1 强抗寒甘蓝型冬油菜16VHNTS309 遗传背景分析 |
2.3.2 冷胁迫引起的甘蓝型油菜生理、生化和形态特征差异性变化 |
2.3.3 低温胁引起的甘蓝型油菜细胞超微结构差异性变化 |
2.3.4 甘蓝型油菜受到冷胁迫应激后发生ROS“爆发”现象 |
2.3.5 甘蓝型油菜不同组织细胞中ROS产生机制存在差异性 |
2.3.6 甘蓝型油菜组织细胞中产生的ROS是一种动态信号分子 |
2.4 小结 |
第三章 ROS参与调控强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育及冷胁迫信号响应传递 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料处理 |
3.1.2 强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309 再生体系建立 |
3.1.2.1 愈伤组织诱导培养 |
3.1.2.2 愈伤组织分化培养 |
3.1.2.3 Ag~+对芽诱导的影响 |
3.1.2.4 NAA对生根诱导的影响 |
3.1.3 ROS(O_2~-)亚细胞和超微结构定位 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 不同浓度2,4 -D对强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织诱导率的影响 |
3.2.2 不同浓度2,4 -D和6- BA对强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织分化的影响 |
3.2.3 植物生长调节剂对愈伤组织生根的影响 |
3.2.4 ROS(O_2~-)在甘蓝型油菜愈伤组织中积累规律 |
3.2.5 ROS(O_2~-)参与调控甘蓝型油菜顶端分生组织细胞分裂 |
3.2.6 强抗寒甘蓝型油菜组织细胞中ROS(O_2~-)亚细胞定位 |
3.2.7 强抗寒甘蓝型油菜组织细胞中ROS(O_2~-)信号超微结构定位 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同浓度生长激素对强抗寒甘蓝型油菜再生体系建立的影响 |
3.3.2 ROS(O_2~-)积极参与调控强抗寒甘蓝型油菜组织细胞分裂 |
3.3.3 线粒体、叶绿体和质膜NADPH是甘蓝型油菜组织细胞ROS的主要来源机制 |
3.3.4 维管束组织是ROS信号长距离运输的快速通道 |
3.4 小结 |
第四章 强抗寒甘蓝型冬油菜ROS浓度阈值范围和ROS的动态平衡调节机制分析 |
4.1 试验材料及处理方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验处理 |
4.1.2.1 ROS阈值范围探究 |
4.1.2.2 ROS致死浓度及半致死浓度验证试验 |
4.1.3 指标测定 |
4.1.4 UPB1 基因克隆及序列比对分析 |
4.1.5 BCIP/NBT显色原位杂交 |
4.1.6 数据分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 外源H_2O_2对强抗寒甘蓝型油菜种子发芽率的影响 |
4.2.2 外源H_2O_2对强抗寒甘蓝型油菜发芽长势的影响 |
4.2.3 外源H_2O_2对甘蓝型油菜种子或幼苗内含H_2O_2和O_2~-的影响 |
4.2.3.1 内含H_2O_2和O_2~-的定性分析 |
4.2.3.1 内含H_2O_2和O_2~-的定性分析 |
4.2.4 外源 H_2O_2对甘蓝型油菜种子或幼苗内源 SOD、POD和 CAT的影响 |
4.2.5 ROS阈值验证试验 |
4.2.6 强抗寒甘蓝型Bn UPB1 基因克隆及亚细胞定位 |
4.2.7 甘蓝型油菜Bn UPB1与O_2~-信号关联分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 O_2~-和H_2O_2在强抗寒甘蓝型油菜种子发芽过程中的分布差异性 |
4.3.2 Bn UPB1 在强抗寒甘蓝型油菜产生ROS动态平衡调节方面的作用 |
4.3.3 适宜H_2O_2浓度促进强抗寒甘蓝型油菜种子发芽 |
4.3.4 强抗寒甘蓝型油菜种子发芽半致死H_2O_2浓度阈值分析 |
4.3.5 强抗寒甘蓝型油菜种子发芽致死 H_2O_2 浓度阈值分析 |
4.3.6 不同浓度H_2O_2处理后,内含H_2O_2、O_2~-、SOD、POD和 CAT含量变化分析 |
4.4 小结 |
第五章 外施DPI验证NADPH酶在强抗寒甘蓝型油菜生长发育及冷胁迫信号传递中的作用 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 DPI抑制试验 |
5.1.1.1 强抗寒甘蓝型油菜无菌苗DPI抑制试验 |
5.1.1.2 强抗寒甘蓝型油菜叶和茎愈伤组织DPI抑制试验 |
5.1.1.3 强抗寒甘蓝型油菜种子DPI抑制试验 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 DPI处理强抗寒甘蓝型油菜无菌苗后,O_2~-的分布规律变化 |
5.2.2 DIP处理强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织后,O_2~-的积累规律变化 |
5.2.3 冷胁迫+DPI处理愈伤组织及无菌后,O_2~-的积累规律变化 |
5.2.4 DPI处理后的强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织、叶和茎H_2O_2和O_2~-含量变化 |
5.2.5 DPI处理强抗寒甘蓝型油菜种子后,种子的发芽率及ROS规律变化 |
5.3 讨论 |
5.3.1 NADPH酶介导产生的ROS在强抗寒甘蓝型油菜种子发芽过程中的作用 |
5.3.2 NADPH酶是强抗寒甘蓝型油菜根毛细胞ROS的主要来源途径 |
5.3.3 NADPH酶介导产生的ROS在强抗寒甘蓝型油菜细胞分裂过程中的作用 |
5.3.4 NADPH酶介导产生的ROS在冷胁迫信号传递过程中的作用 |
5.4 小结 |
第六章 强抗寒甘蓝型冬油菜冷应答过程中与ROS产生、清除及信号传导相关的通路分析 |
6.1 试验处理及指标测定 |
6.1.1 试验处理 |
6.1.2 ABA、H2S和 VB6 指标测定方法 |
6.1.3 转录组数据测序和分析 |
6.1.4 qRT-PCR对差异基因进行验证 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转录组测序质量统计 |
6.2.2 冷胁迫下差异基因表达分析 |
6.2.3 qRT-PCR 分析 |
6.2.4 差异表达基因GO富集分析 |
6.2.5 差异表达基因 KEGG 富集分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 强抗寒和弱抗寒甘蓝型油菜ROS清除机制差异性分析 |
6.3.1.1 强抗寒甘蓝型油菜维生素B_6的合成可有效清除体内过量的ROS |
6.3.1.2 过氧化物酶体在甘蓝型油菜细胞内维持ROS平衡的作用 |
6.3.1.3 强抗寒甘蓝型油菜硫代谢在ROS清除机制中的作用 |
6.3.1.4 强抗寒甘蓝型油菜油菜SOD和 CAT活性变化积极参与调控ROS代谢 |
6.3.1.5 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS和 Ca~(2+)信号互作存在一定的关联性 |
6.3.1.6 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS、MAPK和 WRKY等分子存在互作作用 |
6.3.1.7 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS、ABA和 H_2S互作存在关联性 |
6.3.1.8 过量的ROS会诱导VDAC上调表达,进而触发PCD |
6.4 小结 |
第七章 总结 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(9)甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 甘蓝型油菜每角粒数研究的意义 |
1.3 种子的形成及影响因素 |
1.3.1 影响种子数目的主要因素 |
1.3.2 胚珠的形成与发育 |
1.3.3 遗传和激素网络对拟南芥胚珠发育的影响 |
1.4 甘蓝型油菜产量相关性状遗传解析及研究进展 |
1.4.1 甘蓝型油菜产量相关性状的遗传解析 |
1.4.2 甘蓝型油菜每角粒数的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.3 甘蓝型油菜千粒重的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.4 甘蓝型油菜角果长性状的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.5 甘蓝型油菜有效角果数的基因定位与克隆研究进展 |
1.5 作物数量性状定位方法及研究进展 |
1.5.1 分子标记种类及发展 |
1.5.2 作物数量性状定位方法 |
1.6 植物作图群体偏分离研究进展及其对定位的影响 |
1.6.1 偏分离在植物作图群体中的研究进展 |
1.6.2 偏分离对植物QTL定位的影响 |
1.7 本研究的目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 技术路线 |
2.3 田间材料的种植管理与表型考察 |
2.3.1 田间材料种植管理 |
2.3.2 表型考察 |
2.4 分子标记开发和遗传图谱构建 |
2.4.1 DNA提取 |
2.4.2 分子标记开发及分析 |
2.4.3 PCR扩增 |
2.4.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.4.5 基因型分析 |
2.4.6 遗传图谱构建 |
2.4.7 QTL定位和统计分析 |
2.5 重组单株筛选与候选基因序列分析 |
2.6 细胞学观察和检测 |
2.6.1 花粉育性统计 |
2.6.2 花粉管萌发及观察 |
2.6.3 起始胚珠数统计 |
2.7 RNA提取和cDNA合成 |
2.7.1 油菜总RNA提取 |
2.7.2 cDNA合成 |
2.7.3 cDNA全长分离 |
2.8 候选基因表达量分析 |
2.9 候选基因比较测序 |
3 结果与分析 |
3.1 每角粒数相关性状的遗传分析 |
3.1.1 亲本及其F_1每角粒数相关性状的表现 |
3.1.2 亲本及其F_1的花粉活力与花粉管萌发检测 |
3.1.3 DH群体每角粒数相关性状的遗传分析 |
3.1.4 每角粒数相关性状的遗传率与相关性分析 |
3.2 DH群体每角粒数相关性状的QTL初级定位 |
3.2.1 分子标记开发与多态性筛选 |
3.2.2 DH群体遗传连锁图谱构建 |
3.2.3 偏分离标记检测 |
3.2.4 DH群体每角粒数相关性状QTL初级定位 |
3.2.5 DH群体每角粒数相关性状的一致性QTL分析 |
3.2.6 DH群体每角粒数相关性状的多效性QTL分析 |
3.2.7 DH群体每角粒数相关性状的QTL上位性分析 |
3.3 un.A8位点的精细定位 |
3.4 un.A8位点的候选基因分析 |
3.4.1 候选基因注释 |
3.4.2 候选基因的表达量分析 |
3.4.3 候选基因的比较测序 |
4 讨论 |
4.1 复杂数量性状的定位方法 |
4.2 分子标记的开发与应用 |
4.3 作图群体偏分离 |
4.4 甘蓝型油菜每角粒数的研究策略 |
4.5 参考基因组的选择 |
4.6 甘蓝型油菜中每角粒数研究缓慢的原因 |
4.7 un.A8定位结果分析 |
4.7.1 DH群体每角粒数变异分析 |
4.7.2 DH群体每角粒数基因定位结果 |
4.7.3 un.A8位点的候选基因分析 |
4.8 下一步工作计划 |
参考文献 |
附录1 本研究所有引物 |
附录2 实验所需试剂配方 |
附录3 候选基因启动子、编码区、氨基酸序列比较测序 |
附录4 作者简介及研究生阶段发表成果 |
作者简介 |
在读期间发表论文 |
致谢 |
(10)甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 我国油菜增产的紧迫性及增产途径 |
1.1.1 油菜产业价值 |
1.1.2 油菜增产的迫切性 |
1.1.3 研究分枝是增产的有效途径 |
1.2 腋芽与分枝的产生及调控机理 |
1.2.1 植物分枝的类型 |
1.2.2 植物分枝的形成及功能 |
1.2.3 腋芽的形成与调控机理 |
1.2.4 影响分枝与腋芽发育的遗传因素 |
1.2.5 影响分枝与腋芽发育的环境因素 |
1.2.6 油菜分枝、腋芽的研究进展 |
1.3 SNP简介及应用 |
1.3.1 SNP简介 |
1.3.2 SNP应用 |
1.4 遗传图谱构建的原理、过程及应用 |
1.4.1 遗传图谱构建的理论基础 |
1.4.2 遗传连锁图谱构建过程及应用 |
1.4.3 甘蓝型油菜遗传图谱的研究进展 |
1.5 QTL定位方法 |
1.6 本研究目的意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料与群体构建 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 技术路线 |
2.1.3 DH群体构建 |
2.2 试验方法及试验流程 |
2.2.1 田间试验 |
2.2.2 表型调查 |
2.2.3 表型数据处理 |
2.2.4 DNA提取 |
2.2.5 DNA检测 |
2.2.6 SNP分型 |
2.2.7 Bin map遗传连锁图谱构建 |
2.2.8 QTL扫描 |
第三章 结果分析 |
3.1 DH群体构建 |
3.2 亲本及DH群体表型分析 |
3.3 相关性分析 |
3.4 亲本验证及群体杂株筛选 |
3.5 筛选SNP标记 |
3.6 Bin map遗传图谱构建 |
3.7 Bin map遗传图谱共线性分析 |
3.8 油菜腋芽数相关性状的QTL定位 |
第四章 讨论 |
4.1 DH群体优缺点 |
4.2 Bin map遗传连锁图谱 |
4.3 QTL定位结果分析 |
第五章 结论 |
5.1 获得DH群体 |
5.2 构建了Bin map遗传图谱 |
5.3 腋芽数相关性状QTL扫描 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、甘蓝型油菜品种的细胞质育性类型初探(论文参考文献)
- [1]芸薹属种内与种间杂种遗传学特征[J]. 朱永生,李汉仁,陈纪鹏. 江苏农业科学, 2021
- [2]油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘[D]. 王昊一. 浙江大学, 2021
- [3]油菜复配化学杀雄剂杀雄效果及应用研究[D]. 马君红. 西北农林科技大学, 2021
- [4]短周期甘蓝型油菜的鉴定及其遗传转化体系的建立[D]. 杨伟光. 浙江理工大学, 2021
- [5]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)
- [6]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)
- [7]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
- [8]活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制[D]. 祁伟亮. 甘肃农业大学, 2021(01)
- [9]甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析[D]. 焦仰苗. 华中农业大学, 2021
- [10]甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析[D]. 安谈洲. 中国农业科学院, 2021