一、两用核不育水稻基础研究进展（论文文献综述）
郑兴飞,董华林,郭英,殷得所,王红波,胡建林,查中萍,曹鹏,徐得泽[1]（2021）在《两系法杂交水稻的育种成就与展望》文中研究指明杂种优势利用是有效应对粮食安全的重要手段。两系法杂交水稻是基于光温敏雄性不育系建立的杂种优势利用途径,其不育系育性受核基因控制,不受恢保关系制约,与三系法相比,配组更加自由,稻种资源利用率更高,制种程序相对简单。回顾了光温敏雄性不育系的发现和利用历程,总结了两系杂交水稻的育种成就,对两系法杂交稻发展所面临的问题进行了思考,并就如何进一步发展两系法杂交水稻提出了展望。
倪金龙[2]（2021）在《水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究》文中研究说明杂交水稻技术通过对杂种优势的利用,显着提高了水稻单产水平。基于细胞质雄性不育的三系法和基于光温敏核不育的两系法是当前杂交水稻技术的主要类型,这些技术成果的应用和推广,为我国稻米增产和保障粮食安全作出巨大贡献。然而,随着生产的发展,三系法配组的不自由和两系法制种的风险问题也逐渐暴露出来。因此,研创一种配组自由、制种风险较低的杂交水稻新技术,对于杂交水稻的安全生产和持续发展具有重要意义。雁农S（YnS）是一种低温雄性不育、高温可育的反向温敏核不育系（即与传统的光温敏不育系低温可育、高温不育的特性相反）,育性转换临界温度为29-29.5℃,低于29℃表现为雄性不育。育种家们业已利用YnS选配出多个两系杂交水稻新组合,在生产中显示出良好的应用效果。然而YnS低温敏不育性状的遗传规律尚不甚清楚,不育基因的定位和克隆也未见报道。此前的研究还发现:用YnS型不育系与传统两系不育系农垦58S及其衍生不育系7001S等进行杂交,其F1在各种光温条件下均表现出稳定的雄性不育现象。利用这一特点,我们育成了不受光温影响的新型雄性不育系天丰HS。这就更需要对YnS基因型进行深度解析,通过对相关功能基因的标记、定位和克隆,进一步揭示其遗传规律,更好的为育种应用服务。本研究围绕上述目标,在系统分析YnS低温敏不育性状遗传表现的基础上,精细定位和克隆了相关不育基因,揭示了YnS低温敏不育基因介导的光温稳定型雄性不育的遗传规律和应用前景。主要结论如下:（1）利用YnS分别与R608和L422杂交得到的F2分离群体,在第6和第10染色体上定位到2个控制低温敏核不育性状的主效位点,分别命名为rtms6和rtms10。通过进一步构建高世代回交分离群体,分别将rtms6和rtms10精细定位在～87kb和～55kb的物理区间内。转录组测序和RT-PCR分析显示,～87kb区间内的Loc＿Os06g08380转录本在22℃低温条件下特异下调表达。遗传互补试验初步证明Loc＿Os06g08380即为rtms6。～55kb区间内也发现了rtms10的候选基因,克隆和验证工作正在进行中。（2）利用YnS作不育基因供体转育而成的两个新遗传背景的材料,一个为R608背景的rtms6、rtms10、rtms6rtms10近等基因系,另一个为L422背景的rtms10近等基因系（L422自身携带有rtms6）,分别将它们与1892S杂交,在长日高温和短日低温条件下观察不同F1植株的育性,发现仅rtms6rtms10型近等基因系与1892S杂交F1表现为光温稳定型不育,表明rtms6和rtms10共同作用导致了这种杂种光温稳定性雄性不育。（3）构建了YnS与1892F（轮回父本）低世代和高世代回交分离群体,在长日高温和短日低温条件下观察,稳定不育单株与可育单株均表现1:1的分离比。分子标记分析结果显示,稳定雄性不育性状与rtms10位点共分离,而与rtms6无连锁关系,表明1892F中已携带有rtms6基因,这种光温稳定型不育单株的基因型是rtms6YnSrtms6YnSrtms10YnSrtms101892F。因此,我们将这种杂种光温稳定型雄性不育称为杂合雄性不育（heterozygous male sterility,HMS）。（4）通过分子育种策略构建了具有1892F背景的低（反）温敏雄性不育系1892RS。通过大田种植和人工气候箱处理,1892RS(rtms6YnSrtms10YnS)与1892F(rtms6YnSrtms101892F)杂交F1在高温和低温条件下均表现为雄性不育,即HMS。将1892RS(rtms6YnSrtms10YnS)与1892F(rtms6YnSrtms101892F)杂交F1株系称为杂合雄性不育系1892HS,1892F则是1892HS的保持系,记作1892HB。（5）以1892HS为母本,分别与恢复系五山丝苗、粤禾丝苗及R9802进行了测配。通过对F1主要农艺性状、产量性状和品质性状的考察,结果显示1892HS配制的组合在产量和品质性状上与对照不育系1892S测配的组合无显着差异,表明这种HMS新型不育系具有较好的育种应用潜力,同时保证了配组的自由性与制种的安全性相统一。
方学良[3]（2021）在《培矮64S的育性温度反应差异DNA甲基化位点分析》文中认为光温敏核不育水稻的花粉育性同时受到光照与温度调控,自然条件下光照长度由地理纬度和季节决定,能够发现规律性以及可以被人为的提前进行评估。温度的变化则是不定向的,具有不确定性,因此温度对育性的调节与作用机理研究显得更加重要。关于温度对光温敏不育水稻花粉育性的作用机理研究目前尚不明确。本研究选用育性对温度反应敏感性不同的培矮64S的近等基因系（PA2364S、PA2864S）为材料,在长光照进行不同温度处理,在不同材料的幼穗分化到二次枝梗及颖花原基分化期（Ⅲ期）末期使用甲基化抑制剂5-氮杂胞苷（5-Aza）进行叶面喷施处理。在花粉母细胞形成期（Ⅴ期）对幼穗进行全基因组甲基化测序分析,筛选出与育性差异相关的甲基化基因及其相对表达水平,试图探究不同温度下DNA甲基化水平与育性的关系。获得的结果主要如下:1.通过花粉碘染育性鉴定,近等基因系PA2364S和PA2864S存在明显的育性温度反应差异。在14 h-21℃（光照长度-平均温度）处理下,两者均可育;14 h-25℃处理下,PA2364S不育,PA2864S可育;自然长光高温（>28℃）处理下,两者均不育。2.甲基化抑制剂5-Aza处理可部分恢复不育条件下的花粉育性。PA2364S在自然高温与25℃下的花粉育性碘染率都是0.00%,喷施5-Aza后花粉碘染率分别为3.45%和15.10%;PA2864S在自然高温下的花粉碘染率为0.00%,喷施5-Aza处理后花粉碘染率提高到6.56%。3.PA2364S和PA2864S的Ⅴ期幼穗进行全基因组甲基化测序结果表明其有3种甲基化序列类型:CG、CHG和CHH（H=A,C,or T）,出现频率由高到低依次为CG>CHG>CHH。4.喷施甲基化抑制剂5-Aza会使CG、CHG序列的甲基化水平明显下降,CG序列甲基化水平由56.13%下降到53.58%;CHG序列甲基化水平由28.82%下降到28.20%。5.在CG、CHG序列中,不育株的甲基化水平高于可育株。PA2364S的不育株中CG、CHG序列的甲基化水平分别为56.13%和28.82%,可育株中的甲基化水平分别为53.89%和27.01%;PA2864S的不育株中CG、CHG序列的甲基化水平分别为51.84%和27.28%,可育株中的甲基化水平分别为48.25%和25.60%。6.PA2364S和PA2864S在温度处理下中筛选出了21个甲基化差异基因,它们都是响应育性的差异;其中有7个甲基化基因响应PA2364S和PA2864S两个品系之间的差异;有11个甲基化基因响应甲基化抑制剂5-Aza处理;发现Os04g0556300、Os04g0457500、Os01g0337900和Os12g0264500基因能够响应育性、品系以及5-Aza处理。其中Os04g0556300、Os04g0457500、Os01g0337900和Os12g0264500基因能够参与ROS的调控途径。本研究通过全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术获得了大量的信息,CG、CHG序列的甲基化水平与花粉育性相关,通过喷施5-Aza降低甲基化水平,具有育性部分恢复的效应。初步明确了温度、DNA甲基化水平与花粉育性三者之间存在一定关系,筛选到了部分可能参与育性调控的甲基化基因,通过对其表达量的分析可作为后续研究育性机理的基础。
程翔,汤冰倩,刘峰,马艳青[4]（2020）在《辣椒雄性不育分子标记研究进展》文中研究表明本文简要综述了辣椒雄性不育、分子标记技术以及国内外辣椒雄性不育分子标记研究进展,并对今后雄性不育研究进行了展望,以期为利用分子标记选育雄性不育系研究提供参考。
王丰[5]（2020）在《杂交水稻育种成就与展望——广东省农业科学院杂交水稻研究50年回顾》文中进行了进一步梳理回顾了50年来广东省农业科学院水稻研究所杂交水稻研发历程。经过长期实践探索,广东省农业科学院水稻研究所在弱感光型迟熟三系杂交稻、早中熟三系杂交稻、红莲型杂交稻、两系法杂交稻、杂交稻的高产与超高产育种、优质化育种稻、分子标记辅助育种和杂交稻重要遗传基础研究等方面均取得了重大突破。定向创制出天丰A、五丰A、荣丰A、泰丰A、广8A、GD-1S、RGD-7S等一大批高配合力、高异交率或品质优良的两系和三系不育系,以及广恢3550、广恢122、广恢998、广恢308等一批具有理想动态株型的优良、抗病恢复系,并广泛应用于测交组配,育成一大批类型丰富,早、中、迟熟配套的杂交稻通过省级以上品种审定。其中,天优998、天优122、五优308、淦鑫203、五丰优615、吉优615、吉丰优1002和天优3618等17个组合被认定为超级稻,泰优390、泰优398、泰丰优208、泰优1002获得省级或国家优质稻金奖品种。育成的系列杂交稻在生产上大面积累计推广应用超过4 133万hm2,产生了巨大的社会经济和生态效益,为我国粮食安全和杂交稻种业产业发展作出重要贡献。并就杂交稻未来育种发展方向进行分析展望。
张锐,尚伟,许旭明[6]（2020）在《辣椒雄性不育的选育及利用研究进展》文中研究说明雄性不育是辣椒育种中的重要表型性状,在试验研究和商业杂交种生产上得到了广泛应用。利用雄性不育制种可简化制种工序、降低制种成本、提高杂交种子纯度,增强杂交种市场竞争力,是辣椒育种发展的主要趋势。本研究概括了中国辣椒雄性不育的研究现状,从已被利用的雄性不育遗传类型及在杂种优势上的应用、小孢子败育机理、育性与生理生化、育性连锁标记的开发、基因克隆与表达等方面分析了雄性不育的败育机制,提出了当前辣椒雄性不育研究存在的问题及相应对策,旨在为相关辣椒育种研究者提供参考。
李敏[7]（2020）在《陆地棉转GhbZIP1基因CMS种质创新及其不育机理研究》文中指出棉花（Gossypium hirsutum L.）是世界上最主要的天然纤维作物之一,也是重要的油料作物。棉花的杂种优势十分显着,但目前棉花细胞质雄性不育（Cytoplasmic male sterility,CMS）种质资源匮乏,利用的CMS系主要为哈克尼西棉细胞质。其细胞质供体为二倍体,细胞核供体为四倍体,因质核互作严重不协调,恢复系少,难以推广利用。为了解决远源杂交核置换回交所致的质核严重不协调问题,亟需选育质核同源CMS系。本研究基于陆地棉细胞核雄性不育两用系“洞A”的转录组测序结果,筛选到一个在不育株和可育株差异表达的基因GhbZIP1,并将其转入一个性状优良的陆地棉栽培种J4B中。在获得转基因雄性不育突变株后,将其与J4B进行饱和回交成功创制出了CMS系J4A。随后对J4A进行形态学和细胞学观察、线粒体基因组水平、全转录组水平和生化指标测定分析,得出以下主要结果:（1）形态学观察发现,与J4B相比,J4A花器官缩小、花柱突出、花药干瘪而不开裂,败育类型为无花粉型。（2）花粉败育特征观察发现,J4A的花药败育发生在减数分裂期,表现为在花药发育的整个过程中绒毡层细胞不发生降解,无四分体结构。亚细胞超微结构观察发现:J4A花药四分体时期绒毡层细胞的线粒体内嵴模糊。（3）线粒体重测序结果显示:3个CMS系（J4A-1、J4A-2和J4A-3）与其保持系J4B的线粒体基因组差异较小,同源性均高于99%;筛选到4个与CMS相关的ORFs（orf116b、orf186a-1、orf186a-2和orf305a）。（4）通过Illumina Hiseq 4000测序平台进行转录组测序,结果显示:在检测到的62,270个基因中,共筛选到4,461个差异表达基因（7.16%）,其中2,940个基因上调表达,1,521个基因下调表达。生物信息学分析发现,489个差异表达基因富集在氧化还原反应条目;47个差异表达基因参与糖酵解代谢途径,且下调基因数大于上调基因数。（5）通过Illumina Hiseq 4000测序平台进行miRNA测序,共获得1,293个miRNA,其中已知miRNA 734个,新miRNA 559个;预测到1,009个靶基因和1,054个靶基因位点;筛选到26差异表达miRNA。根据miRNA与其靶基因负调控关系,将m RNA测序结果与miRNA测序结果进行关联分析,筛选到一对可能与小孢子减数分裂异常有关的靶基因对:ghi-MIR7484-10/MAPKK6。（6）花药发育3个时期（花粉母细胞时期、减数分裂期和单核期）主要生化指标检测。活性氧（Reactive oxygen species,ROS）代谢相关生化指标（SOD、Mn-SOD、POD、CAT、H2O2和MDA）测定结果显示,在减数分裂期和单核期,J4A的SOD、Mn-SOD、POD和CAT酶活均显着低于J4B,H2O2和MDA含量均显着高于J4B。推测由于减数分裂期抗氧化酶（SOD、Mn-SOD、POD和CAT）活性降低,活性氧清除能力降低,导致活性氧（H2O2和MDA）积累。糖代谢相关生化指标（蔗糖、淀粉、可溶性糖和果糖）测定发现,在花药发育的减数分裂期和单核期,J4A花药中的蔗糖含量均高于J4B;而淀粉、可溶性糖和果糖含量均低于J4B。推测由于蔗糖发生积累,使葡萄糖和果糖的生成减少,进而导致淀粉含量降低和可溶性糖含量下降。
朱岚[8]（2020）在《光温敏雄性核不育水稻育性调控中的脂类代谢研究》文中认为光温敏核不育水稻是两系法杂交水稻发展的基础,其雄性育性的光温调控机理一直是两系法杂交水稻基础研究的热点。本研究组先前的研究发现,脂类物质参与光敏雄性不育水稻D52S和农垦58S（NK58S）的育性的调控。本研究以光温敏核不育水稻培矮64S（PA64S）为材料,通过不同温度处理获得不同育性的水稻材料,并通过育性表型、细胞学、代谢水平、转录水平、蛋白水平等多个层面探索脂质及其衍生物质在PA64S育性调控中的调节作用及其调控机理。获得的主要研究结果如下:1.在14.0h光照下,将幼穗发育到雌雄蕊形成初期（IV期初）至花粉母细胞减数分裂期末（VI期末）阶段的育性转换温度敏感期的PA64S分别进行21℃和28℃温度处理,并统计处理后植株的花粉可染率和自交结实率。2017年至2019年三年的研究结果显示21℃处理后PA64S的花粉可染率平均为37.27%,结实率平均可达33.42%,而28℃处理后的PA64S花粉败育,可染率仅为0.22%,结实率仅为0.28%。这些结果表明,PA64S在长光照下的育性还同时受到温度的调控,具有明显的温度敏感性。2.通过透射电镜分别对21℃和28℃处理的PA64S的不同发育时期的花药进行细胞学观察,发现PA64S在不育的条件下,花药发育至11期的花药壁仍是典型的四层结构,绒毡层细胞内存在完整的细胞核和细胞器,绒毡层和中间层均未见浓缩降解,而在同时期可育条件下的花药绒毡层细胞则具有典型的PCD特征。在花药发育的第12期,不育的PA64S的花药壁仍是四层结构,绒毡层降解不明显,花粉外壁孢粉素出现明显的不规则堆积现象且此时的花粉粒已经严重萎缩败育;而同时期的可育条件下的绒毡层几乎完全降解,花药室内含有充满淀粉粒的成熟花粉粒,且花粉外壁的三层结构较为清晰。3.进一步通过扫描电镜观察成熟时期的两个处理材料的花药角质层和花粉外壁的发育情况,发现可育条件下的PA64S的花药表面角质层与不育条件下的相比更规则,花粉外壁孢粉素堆积也更致密。这些结果表明21℃和28℃处理下的不同育性的PA64S的花药角质层和花粉壁堆积模式不同,即参与角质层和孢粉素的脂类物质积累与分布在不同育性条件下存在着明显差异。4.通过LC-MS对不同育性的PA64S的颖花进行脂质组分析,结果发现甾醇（包括Ac Hex Cm E、Ac Hex Si E和Ac Hex Zy E）在可育条件下PA64S中均上调表达,其中Ac Hex Zy E的含量是不育条件下的2.1倍。可育的PA64S中的OAHFA和PEt含量也显着高于不育的PA64S。两种磷脂,PE和PG,也表现出相同的表达模式。推测可育的PA64S和不育的PA64S中脂质组分含量的差异影响花药和花粉壁的组成模式。5.对21℃和28℃处理下的不同育性的PA64S颖花进行转录组测序,以padj<0.05结合|差异倍数|>1作为筛选条件筛选不育与可育PA64S中显着表达的差异基因（DEGs）。结果发现,在四分体时期共筛选出1789个DEGs,而在接下来的小孢子释放时期共筛选出5084个DEGs。进一步对小孢子释放时期的DEGs进行GO富集分析,发现DEGs主要富集在参与细胞壁组织形成或生物发生,激素响应,脂质响应等代谢过程。这表明随着时期的推进有更多的基因参与育性的调控,且脂质代谢和激素响应等途径也参与PA64S的育性转换过程。6.对参与花药角质层和孢粉素合成、转运以及PCD的相关基因进行q PCR定量分析。结果发现,脂质合成转运的相关基因均在可育材料中上调表达,且随着花药的发育而表达量增加。这表明,不育的PA64S中参与脂质合成、脂质转运和花药壁PCD过程的基因的异常表达会导致花药角质层和花粉壁所需脂质合成和运输异常,进而影响花药和花粉的发育。7.蛋白印记杂交实验发现,在光敏不育水稻D52S中发现的参与育性调控的蛋白-ACOS12和PKS2也在PA64S的颖花中表达。ACOS12和PKS2是脂质合成途径中的关键酶,这表明脂代谢相关蛋白同样参与PA64S的育性调控,且ACOS12蛋白的表达随着时期的推进而递增,在不育的PA64S颖花中的含量明显高于可育的颖花中。8.对花药中脂质代谢和PCD相关基因的启动子进行分析,结果发现赤霉素核心响应元件GARE基序存在于参与花药脂类合成的CYP704B2和PKS1启动子以及参与绒毡层降解的EAT1启动子中。ABCG26脂质转运蛋白的启动子中也存在赤霉素响应元件。同时对赤霉素的含量和水稻中赤霉素正调控因子GAMYB的含量进行测定,结果发现GAMYB基因的表达量与脂质代谢相关基因一致,均在可育材料中上调。以上结果表明赤霉素参与PA64S脂质代谢基因的表达调控本研究从多个层面比较分析了不同育性的PA64S的生殖发育过程差异,初步阐明了花药中脂质的合成和运输影响PA64S花粉外壁和花药角质层的脂质积累,进一步影响花粉外壁和花药角质层的成熟度,从而最终影响花粉粒的育性。PA64S颖花中不同脂质的含量也可能是花粉育性的影响因素之一。此外,赤霉素可能参与PA64S的花药发育过程,进而影响花粉育性。这些研究结果为深入探索水稻光温敏雄性不育的育性调控机理提供了基础信息。
余东[9]（2020）在《第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用》文中进行了进一步梳理水稻作为我国单产最高的粮食作物,是实现国内粮食基本自给、保证口粮绝对安全的重要基石。在不断提高水稻单产过程中杂种优势的利用发挥了重要作用,现阶段水稻杂种优势利用途径经历了以细胞质雄性不育为基础的第一代杂交稻技术和以环境敏感型核不育为基础的第二代杂交稻技术,目前正向以普通核不育为基础的第三代杂交稻育种技术迈进。普通核不育水稻具有育性稳定、不育彻底和易于配制强优势杂交组合的优点,是一种理想的杂种优势利用遗传工具,但其种子的批量繁殖问题长期制约了普通核不育系在生产上的应用。本文通过克隆普通核不育突变体的育性控制基因,利用育性控制基因及相关不育突变体构建不育系种子的批量繁殖技术体系,并利用基因编辑技术建立新型普通核不育系定向培育技术体系。在此基础之上,再利用繁殖和创制的新型不育系,通过广泛杂交测配选育强优势第三代杂交水稻组合。主要结果如下:1.从恢复系R299辐射诱变后代中鉴定一个无花粉型普通核不育突变体,并明确其育性控制基因为PTC1。遗传互补试验证明野生型PTC1基因能完全恢复ptc1突变体的育性,说明该基因及其突变体适合用于第三代杂交水稻不育系种子繁殖体系的构建。2.利用R299背景的ptc1普通核不育突变体和PTC1基因,结合胚乳荧光标记技术和转基因花粉失活技术分别构建了二基因遗传工程繁殖系和三基因遗传工程繁殖系,两种繁殖系都能满足普通核不育系种子的批量繁殖。分析繁殖系和不育系植株的不同混植比例对生产不育系种子产量和效率的影响,结果显示二基因繁殖系与不育系的最佳混植比例为3:7,三基因繁殖系与不育系的最佳混植比例为2:8,但从整体上分析三基因繁殖系的不育系种子繁殖产量和繁殖效率都要优于二基因繁殖系。3.利用一系列分子生物学技术对遗传工程繁殖系的分子特征进行安全评价,结果表明二基因繁殖系和三基因繁殖系的外源T-DNA区在水稻基因组上都能稳定遗传且外源T-DNA区的插入位点对繁殖系自身无不良影响;目的基因都在水稻预期的组织部位稳定表达,经生物信息学分析所表达的蛋白序列与已知的毒蛋白、过敏源和抗性营养因子无高度同源的氨基酸序列。上述结果从分子特征证明遗传工程繁殖系的转基因生物安全风险较低。4.根据PTC1基因序列设计靶位点构建了CRISPR/Cas9基因编辑载体,建立了快速定向培育了普通核不育系的技术体系。利用该定向培育技术获得了华占-SGMS和TFB-SGMS两个普通核不育系,两个不育系的柱头外露率都超过60%,满足不育系高异交结实率的要求。5.利用恢复系背景的299-SGMS和华占-SGMS的普通核不育系选育了5个第三代杂交水稻高产苗头组合,分别比对照天优华占增产5.98%-27.7%,证明“恢”变“不”是培育不育系的有效方式之一。同时,恢复系变不育系的成功经验也进一步表明普通核不育系不仅能打破“恢保”关系限制,而且也能打破“恢不”关系的限制。6.开发了一种无缝堆累的酶促组装技术,攻克了结构复杂、酶切位点较多的大分子DNA片段的克隆难题,利用该技术将7.09kb的育性恢复基因PTC1组装至载体,为遗传工程繁殖系的顺利构建奠定了基础。7.开发了CDL-PCR分离侧翼序列的方法,利用该方法精准高效地获得了繁殖系转基因插入位点,为繁殖系转基因生物安全评价提供了重要的分子证据。
王磊[10]（2020）在《不育临界温度不同的培矮64S近等基因系育性相关小RNA差异分析》文中进行了进一步梳理光温敏核不育水稻的花粉育性受穗发育期的光周期和温度调控,历经大量研究但其光温育性调控机理仍不明确。培矮64S是以农垦58S作为不育基因源衍生的籼型光温敏核不育系,是两系法杂交稻组合中广泛应用的母本,然而在实际生产应用中因其不育性易受到低温影响而造成制种损失的情况时有发生。研究温度对育性的调控机理,具有生殖发育调控理论意义和温度稳定型不育材料培育的指导作用。在光敏不育基因调控机理研究中,已发现mi RNA参与了光敏核不育水稻育性的转换调控过程,本研究试图探讨在温度调控育性的过程中是否也存在mi RNA的参与,并通过这些育性温度调节相关的mi RNA分析其调节机制。研究选用对育性温度反应不同的培矮64S近等基因系（PA2364S、PA2864S）,在不同温度条件下的幼穗进行降解组测序以及结合前期研究的转录组测序、small RNA测序进行联合分析,筛选特异性mi RNA及其靶基因的表达差异进一步解析育性温度稳定性机理,为温度稳定性的不育系选育与鉴定提供基础信息。获得了如下主要结果:1.对前期已有不育系材料育性进行验证,花粉碘染镜检显示近等基因系PA2364S与PA2864S表现出明显的育性温度反应差异。在14.0h长光照下,21℃处理二者都表现可育;在25℃处理PA2364S表现不育,而PA2864S表现为可育;在自然高温下都表现为不育。2.利用可育（21℃处理）与不育（高温处理）的PA2364S幼穗构建降解组文库,共获得111356条降解片段,与日本晴c DNA文库比对并结合靶基因预测软件共鉴定到342个mi RNA切割1799个靶基因,其中新发现的靶基因为742个。3.把降解组测序结果结合实验室前期小RNA测序以及转录组测序数据进行联合分析发现:穗分化第Ⅵ期中共有68个mi RNA-靶基因调控关系对,其中负调控关系的有37对;第Ⅶ期中共有75个mi RNA-靶基因调控关系对,其中负调控38对。对联合分析显着性差异靶基因GO与KEGG富集分析发现与育性相关的差异表达mi RNA-靶基因对,并按照靶基因的功能分为三类:mi R156a、mi R319a-3p.2-3p、mi R396a-5p、mi R5809等12个mi RNAs的靶基因与细胞分裂分化相关;mi R397a、mi R399a、mi R5488等11个mi RNAs的靶基因与次生代谢相关;mi R159a.1、mi R164a、mi R171i-3p等16个mi RNA的靶基因与植物激素相关。4.通过q PCR验证了筛选到的部分mi RNA及其靶基因在不同温度处理条件下PA2364S与PA2864S的表达差异,在21℃处理与高温处理条件下,PA2364S与PA2864S株系中育性相反的表达量上下调呈现出一致,最后验证在25℃条件下PA2364S与PA2864S株系间的表达量差异一致,推测mi R156a、mi R319a-3p.2-3p、mi R5488、mi R159a.1这些mi RNAs通过调控相应靶基因的表达可能与育性温度敏感性差异有关。本研究通过多组学数据的联合分析并在不育临界温度差异较大的近等基因系间验证初步筛选出可能与育性敏感性差异相关的mi RNAs并结合相应靶基因的功能构建温度影响细胞分裂分化、次生代谢产物积累转运与植物激素介导育性调控途径,为进一步探讨温度调控育性的机理提供了一些参考。本研究初步筛选出一批mi RNA与育性敏感性差异相关,还需经大量验证其作为不育系温度稳定性分子特征指标的可行性才具有应用价值。
二、两用核不育水稻基础研究进展（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、两用核不育水稻基础研究进展（论文提纲范文）
（1）两系法杂交水稻的育种成就与展望（论文提纲范文）
| 1 光温敏雄性核不育系的发现 |
| 2 两系不育系的发展历程 |
| 3 两系不育系育性基因定位 |
| 4 两系杂交水稻育种成就 |
| 5 面临的挑战与展望 |
（2）水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1 杂交水稻育种技术 |
| 1.1 基于细胞质不育的三系杂交水稻系统 |
| 1.1.1 水稻细胞质不育系的发现与类型 |
| 1.1.2 CMS不育与育性恢复的分子机理 |
| 1.2 基于水稻光温敏核不育的两系杂交水稻系统 |
| 1.2.1 水稻光温敏核不育的类型 |
| 1.2.2 光温敏核不育基因的遗传定位与克隆 |
| 1.2.3 光温敏核不育的分子遗传机制 |
| 2 水稻杂种不育 |
| 2.1 水稻杂种雄性不育基因的克隆及其机理 |
| 2.2 水稻杂种雌性不育基因的克隆及其机理 |
| 3 本研究的目的和意义 |
| 第二章 雁农S低温敏核不育基因的遗传分析、精细定位与克隆 |
| 引言 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂 |
| 1.3 主要仪器 |
| 1.4 试验方法 |
| 1.4.1 F_2分离群体构建与种植 |
| 1.4.2 花粉I_2-KI染色镜检 |
| 1.4.3 水稻DNA提取 |
| 1.4.4 SSR标记PCR扩增 |
| 1.4.5 聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳 |
| 1.4.6 琼脂糖凝胶电泳 |
| 1.4.7 BSA法遗传连锁作图 |
| 1.4.8 近等基因系分离群体构建 |
| 1.4.9 目标基因精细定位 |
| 1.4.10 小穗总RNA提取与转录组测序 |
| 1.4.11 rtms6候选基因预测、克隆与互补载体构建 |
| 1.4.12 遗传互补验证 |
| 2 结果 |
| 2.1 YnS低温敏雄性不育性状的表型分析 |
| 2.2 YnS低温敏核不育性状的遗传分析与初步定位 |
| 2.3 rtms6和rtms10的精细定位与候选基因预测 |
| 2.4 rtms6的克隆与互补验证 |
| 2.5 rtms10的精细定位与候选基因预测 |
| 2.6 低温敏不育性状的细胞学分析 |
| 3 讨论 |
| 第三章 低温敏不育基因rtms6和rtms10介导的水稻杂合雄性不育的遗传分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂 |
| 1.3 主要仪器 |
| 1.4 试验方法 |
| 1.4.1 材料种植 |
| 1.4.2 人工气候室处理试验 |
| 1.4.3 回交群体构建 |
| 1.4.4 DNA提取与PCR扩增 |
| 1.4.5 花粉离体萌发试验 |
| 1.4.6 花粉体内萌发试验 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 HMS的表型观察与分析 |
| 2.2 HMS的遗传分析 |
| 3 讨论 |
| 第四章 水稻杂合雄性核不育系的分子选育及其配组分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂和主要仪器 |
| 1.3 试验方法 |
| 1.3.1 1892F背景反温敏不育系1892RS(reverse TMS, RS)及杂合雄性不育系1892HS(heterozygous male sterile line, HS)的构建 |
| 1.3.2 杂合雄性不育系1892HS的测配 |
| 1.3.3 材料种植 |
| 1.3.4 rtms10~(1892F)等位型连锁标记开发 |
| 1.3.5 DNA提取、PCR扩增及电泳分析 |
| 1.3.6 表型观察与主要农艺性状考察 |
| 1.3.7 直链淀粉含量(AAC值)和胶稠度(GC值)测定 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 rtms10~(1892F)等位型连锁标记开发 |
| 2.2 反温敏核不育系1892RS及杂合不育系1892HS的选育 |
| 2.3 1892HS的配组分析 |
| 3 讨论 |
| 第五章 全文结论和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（3）培矮64S的育性温度反应差异DNA甲基化位点分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 光温敏核不育水稻与两系法杂交稻应用 |
| 1.2 两系杂交稻生产应用中存在的问题 |
| 1.2.1 两系杂交水稻的安全应用策略 |
| 1.2.2 不育系的不育临界温度稳定性 |
| 1.3 光温敏核不育系培矮64S |
| 1.4 DNA甲基化简介与光温敏核不育水稻育性转换相关进展 |
| 1.4.1 DNA甲基化概述 |
| 1.4.2 DNA甲基化与光温敏雄性核不育水稻不育基因 |
| 1.4.3 DNA甲基化水平的影响因素 |
| 1.4.4 DNA甲基化对植物基因表达水平的调节作用 |
| 1.4.5 DNA去甲基化 |
| 1.4.6 DNA甲基化抑制剂 |
| 1.4.7 5-Aza对植物生长发育的调节作用 |
| 1.4.8 5-Aza对植物逆境胁迫的应答 |
| 1.4.9 5-Aza对植物育性的调控 |
| 1.5 全基因组DNA甲基化分析 |
| 1.5.1 DNA甲基化测序技术的简介 |
| 1.5.2 WGBS技术与全基因组DNA甲基化图谱分析 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 不育材料种植 |
| 2.4 不育材料处理 |
| 2.4.1 光温处理 |
| 2.4.2 甲基化抑制剂5-Aza喷施处理 |
| 2.5 幼穗取样方法 |
| 2.6 不育材料花粉育性鉴定 |
| 2.7 总RNA的提取 |
| 2.8 全基因组甲基化文库建立以测序分析 |
| 2.8.1 WGBS文库构建 |
| 2.8.2 文库质检 |
| 2.8.3 甲基化测序结果分析 |
| 2.9 反转录及产物PCR检测 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 5-Aza和温度处理下的花粉鉴定 |
| 3.2 PA2364S和PA2864S全基因组甲基化测序分析 |
| 3.2.1 WGBS测序结果的基本分析 |
| 3.2.2 甲基化序列类型比例统计 |
| 3.2.3 差异甲基化区域(DMRs)中差异甲基化基因在KEGG通路富集 |
| 3.3 差异甲基化基因的表达分析 |
| 3.3.1 响应温度差异的甲基化基因表达分析 |
| 3.3.2 响应品种之间差异的差异甲基化基因 |
| 3.3.3 响应甲基化抑制剂5-Aza处理的差异甲基化基因 |
| 3.4 差异甲基化基因的DNA甲基化水平 |
| 4 讨论 |
| 4.1 温度与DNA甲基化 |
| 4.2 DNA甲基化与花粉育性 |
| 4.3 活性氧与花粉育性 |
| 4.4 存在的问题与建议 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）辣椒雄性不育分子标记研究进展（论文提纲范文）
| 1 雄性不育 |
| 2 分子标记技术 |
| 3 辣椒雄性不育分子标记的研究进展 |
| 3.1 辣椒核雄性不育分子标记的研究进展 |
| 3.1.1 国内辣椒核雄性不育分子标记的研究进展 |
| 3.1.2 国外辣椒核雄性不育基因分子标记的研究进展 |
| 3.2 辣椒胞质雄性不育分子标记的研究进展 |
| 3.2.1 国内辣椒胞质雄性不育分子标记的研究进展 |
| 3.2.2 国外辣椒胞质雄性不育分子标记的研究进展 |
| 4 展望 |
（5）杂交水稻育种成就与展望——广东省农业科学院杂交水稻研究50年回顾（论文提纲范文）
| 1 杂交水稻研发历程 |
| 1.1 野败型杂交稻三系配套研究 |
| 1.2 配子体不育质源的引进与红莲型杂交稻研究 |
| 1.3 探索化学杀雄途径培育强优势杂交水稻 |
| 1.4 光温敏核不育水稻材料的引进与两系法杂交稻研究 |
| 2 杂交水稻研究取得的主要成就 |
| 2.1 弱感光型迟熟三系杂交稻育种实现零的突破 |
| 2.2 红莲型杂交稻育种首次实现突破,并在国内外大面积种植应用 |
| 2.3 早、中熟高产杂交稻育种取得突破,为华南北部和长江流域水稻生产提供强有力支撑 |
| 2.4 优质抗病两系法杂交稻育种取得巨大成效,并构建了广东两系法杂交稻产业化技术体系 |
| 2.5 高产与超高产育种成效显着,育成17个超级稻在南方稻区大面积应用 |
| 2.6 杂交稻优质化育种居于全国领先水平 |
| 2.6.1 优质恢复系的育种取得突破 |
| 2.6.2 优质不育系育种成效突出 |
| 2.7 率先开展杂交稻分子育种研究,建立了高效的分子标记辅助选择育种技术体系,使育种效率大幅提高 |
| 2.8 杂交稻育种的基础研究取得丰硕成果 |
| 2.9 构建杂交稻产业化平台,促进了成果转化和种业的发展 |
| 3 问题与展望 |
| 3.1 杂交稻面临的问题 |
| 3.2 杂交稻育种方向 |
| 3.2.1 培育适合于规模化、机械化、轻减化生产方式的杂交稻新品种,以满足生产方式急剧转变的需求 |
| 3.2.2 培育品质均匀一致、整精米率高、外观与食味好的高产、抗病虫杂交稻新组合,以提高规模化生产者的种粮效益 |
| 3.2.3 综合应用常规育种技术与生物新技术,全面提升杂交稻的育种水平与育种效率 |
（6）辣椒雄性不育的选育及利用研究进展（论文提纲范文）
| 1 辣椒雄性不育选育及在杂种优势上的应用 |
| 1.1 核不育型(GMS)选育及在杂种优势上的应用 |
| 1.2 质核互作型(CMS)选育及在杂种优势上的应用 |
| 1.2.1 不育系和保持系的选育 |
| 1.2.2 恢复系的选育 |
| 1.2.3 质核互作不育型在杂种优势的应用 |
| 2 小孢子发育的细胞学 |
| 3 辣椒雄性不育的生理生化 |
| 4 辣椒雄性不育与内源激素 |
| 5 辣椒雄性不育的分子生物学 |
| 5.1 不育基因(片段)与保持基因(片段)定位及连锁标记的开发 |
| 5.1.1 核不育基因的定位与连锁标记的开发 |
| 5.1.2 胞质不育基因(片段)连锁标记的开发与应用 |
| 5.2 恢复基因定位及连锁标记的开发 |
| 5.3 基因克隆及表达 |
| 6 展望 |
（7）陆地棉转GhbZIP1基因CMS种质创新及其不育机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 植物雄性不育的概述 |
| 1.2 棉花CMS系种质创新的现状 |
| 1.3 植物CMS败育的细胞学特征 |
| 1.3.1 植物CMS与绒毡层细胞结构异常 |
| 1.3.2 植物CMS与线粒体超微结构 |
| 1.3.3 棉花CMS败育的细胞学特征 |
| 1.4 基于线粒体基因组重测序研究植物CMS |
| 1.4.1 植物CMS与线粒体基因组 |
| 1.4.2 线粒体基因组测序在植物CMS研究中的应用 |
| 1.4.3 植物CMS与嵌合开放阅读框 |
| 1.5 基于全转录组测序研究植物CMS |
| 1.5.1 转录组测序的应用 |
| 1.5.2 基于转录组测序研究植物CMS机理 |
| 1.5.3 基于small RNA测序研究植物CMS机理 |
| 1.5.4 基于miRNA-m RNA联合分析研究植物CMS机理 |
| 1.6 植物CMS与活性氧代谢 |
| 1.6.1 活性氧的来源和作用 |
| 1.6.2 ROS积累对育性的影响 |
| 1.7 植物CMS与糖代谢 |
| 1.8 本研究目的意义 |
| 2 GhbZIP1 的克隆与表达分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 主要试剂 |
| 2.1.3 主要仪器设备 |
| 2.1.4 总RNA的提取 |
| 2.1.5 c DNA的合成、克隆及生物信息学分析 |
| 2.1.6 目的基因的表达量分析 |
| 2.1.7 目的片段的获得 |
| 2.1.8 质粒的提取 |
| 2.1.9 重组质粒的获得与鉴定 |
| 2.1.10 亚细胞定位 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 “洞A”花药RNA的提取 |
| 2.2.2 GhbZIP1 基因全长的获得 |
| 2.2.3 GhbZIP1 的三维结构图 |
| 2.2.4 进化树分析 |
| 2.2.5 GhbZIP1 基因的表达模式分析 |
| 2.2.6 目的片段的获得 |
| 2.2.7 质粒的少量提取 |
| 2.2.8 重组GhbZIP1-T载体酶切鉴定 |
| 2.2.9 重组质粒GhbZIP1-pBI121 的酶切鉴定 |
| 2.2.10 亚细胞定位 |
| 2.3 讨论 |
| 3 雄性不育种质资源的创制与鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 研究材料 |
| 3.1.2 质粒DNA的提取(大量提取) |
| 3.1.3 花粉管通道法转GhbZIP1 基因 |
| 3.1.4 陆地棉J4B转基因植株的形态学观察与育性调查 |
| 3.1.5 陆地棉g DNA的提取 |
| 3.1.6 转基因突变体后代的PCR验证 |
| 3.1.7 绝对定量进行转基因拷贝数检测 |
| 3.1.8 陆地棉CMS系J4A的获得与命名 |
| 3.1.9 CMS系 J4A与其保持系 J4B的压片观察 |
| 3.1.10 CMS系 J4A与其保持系 J4B的扫描电镜观察 |
| 3.1.11 CMS系 J4A与其保持系 J4B的石蜡切片观察 |
| 3.1.12 CMS系 J4A与其保持系 J4B的透射电镜观察 |
| 3.1.13 J4A和J4B花药3 个发育时期的生化指标测定 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 PCR检测转基因不育株 |
| 3.2.2 阳性植株拷贝数的检测 |
| 3.2.3 转基因后代育性调查与形态学观察 |
| 3.2.4 农艺性状及花器官观察 |
| 3.2.5 花药扫描电镜观察 |
| 3.2.6 I_2-KI压片观察 |
| 3.2.7 石蜡切片观察 |
| 3.2.8 叶片透射电镜观察 |
| 3.2.9 花药透射电镜观察 |
| 3.2.10 活性氧测定 |
| 3.2.11 糖代谢物质测定 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 花粉管通道法转基因的应用 |
| 3.3.2 花粉管通道法转基因的机理 |
| 3.3.3 花粉管通道法转基因的验证 |
| 3.3.4 陆地棉CMS系J4A败育发生时期 |
| 4 陆地棉J4B、J4A-1、J4A-2和J4A-3 线粒体基因组重测序及完成图构建 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 研究材料 |
| 4.1.2 陆地棉mt DNA的提取 |
| 4.1.3 陆地棉mt DNA的测序与组装 |
| 4.1.4 陆地棉mt DNA的分析与注释 |
| 4.1.5 SNPs的检测与标注 |
| 4.1.6 In Dels检测 |
| 4.1.7 SV检测 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 mt DNA质量检测 |
| 4.2.2 测序数据概况 |
| 4.2.3 线粒体基因组组装 |
| 4.2.4 线粒体基因组分分析 |
| 4.2.5 重复序列分析 |
| 4.2.6 mt DNA与叶绿体和核基因组同源序列 |
| 4.2.7 CMS系中的特有的ORFs |
| 4.2.8 SNP检测及注释 |
| 4.2.9 In Dels检测及注释 |
| 4.2.10 SV检测与分析 |
| 4.3 讨论 |
| 5 CMS系 J4A与保持系 J4B花药m RNA测序 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料 |
| 5.1.2 总RNA提取 |
| 5.1.3 转录组测序流程 |
| 5.1.4 mRNA表达量分析 |
| 5.1.5 基因表达差异分析 |
| 5.1.6 差异表达m RNA的 GO和 KEGG富集分析 |
| 5.1.7 qRT-PCR验证 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 总RNA的提取与质量检测 |
| 5.2.2 高通量测序数据的处理 |
| 5.2.3 可变剪切类型分析 |
| 5.2.4 mRNA差异表达量分析 |
| 5.2.5 差异表达mRNA的 GO富集分析 |
| 5.2.6 差异表达mRNA的 KEGG富集分析 |
| 5.2.7 糖酵解途径的差异表达基因 |
| 5.2.8 参与电子传递链的差异表达基因 |
| 5.2.9 转录因子差异表达基因 |
| 5.2.10 花粉发育相关的差异表达基因 |
| 5.2.11 mRNA表达水平的qRT-PCR验证 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 差异表达基因参与糖酵解途径 |
| 5.3.2 差异表达基因参与线粒体电子传递链 |
| 6 不育系 J4A与保持系 J4B花药miRNA测序 |
| 6.1 测序材料与方法 |
| 6.1.1 植物材料 |
| 6.1.2 RNA的提取 |
| 6.1.3 原始数据的过滤与长度分布统计 |
| 6.1.4 miRBase数据库比对 |
| 6.1.5 miRNA丰度差异分析 |
| 6.1.6 差异表达mi RNA的 GO和 KEGG富集分析 |
| 6.1.7 miRNA表达水平qRT-PCR验证 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 测序数据概况 |
| 6.2.2 miRBase数据库比对 |
| 6.2.3 miRNA丰度差异分析 |
| 6.2.4 差异表达miRNA的 GO富集分析 |
| 6.2.5 差异表达miRNA靶基因的KEGG富集分析 |
| 6.2.6 miRNA表达水平qRT-PCR |
| 6.2.7 miRNA与其靶基因mRNA的互作 |
| 6.3 讨论 |
| 7 全文结论与讨论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 CMS系J4A不育分子机理推测 |
| 7.3 本研究的创新点 |
| 7.4 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究生期间科研、论文发表和专利发明情况 |
（8）光温敏雄性核不育水稻育性调控中的脂类代谢研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.前言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 脂质在植物发育中的重要功能 |
| 1.2.1 脂质与植物生长适应性 |
| 1.2.2 脂质与植物生殖发育 |
| 1.3 水稻雄性生殖器官的发育研究 |
| 1.3.1 水稻花药发育的细胞学过程 |
| 1.3.2 水稻花药角质层的生物合成 |
| 1.3.3 水稻花粉壁的发育 |
| 1.4 PCD参与植物雄性生殖发育 |
| 1.4.1 PCD与绒毡层发育 |
| 1.4.2 PCD与传粉通道 |
| 1.4.3 受精过程中花粉管爆裂与PCD |
| 1.5 赤霉素参与植物生殖发育的调控 |
| 1.5.1 赤霉素参与开花诱导 |
| 1.5.2 赤霉素的生物合成参与雄蕊发育和作用的调控 |
| 1.5.3 GA的感知和信号转导参与雄蕊发育过程调控 |
| 1.6 光温敏核不育水稻的研究进展 |
| 1.6.1 光温敏核不育水稻的选育 |
| 1.6.2 光温敏雄性不育水稻的生物学特性 |
| 1.6.3 光温核不育水稻的不育基因研究 |
| 1.7 研究目的与意义 |
| 2.材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 材料种植 |
| 2.3 材料处理 |
| 2.4 取样方法 |
| 2.5 花粉育性的鉴定 |
| 2.6 透射电镜样品制备方法 |
| 2.7 扫描电镜样品制备方法 |
| 2.8 脂质含量测定 |
| 2.8.1 上机前处理 |
| 2.8.2 液相色谱-质谱分析 |
| 2.9 荧光定量PCR分析 |
| 2.9.1 总RNA提取 |
| 2.9.2 反转录及PCR检测 |
| 2.9.3 荧光定量PCR测定 |
| 2.10 蛋白表达分析 |
| 2.10.1 可溶性蛋白提取及含量测定 |
| 2.10.2 SDS-PAGE |
| 2.10.3 Western Blot |
| 2.11 赤霉素(GA)含量的测定 |
| 2.11.1 ELISA样本的提取 |
| 2.11.2 GA含量测定 |
| 3.结果与分析 |
| 3.1 不同温度下PA64S的花粉育性和细胞学特征分析 |
| 3.2 不同温度下PA64S的颖花脂质组分析 |
| 3.3 PA64S(F)和PA64S(S)颖花转录组分析 |
| 3.4 参与花药脂质合成和转运的基因的转录水平表达量分析 |
| 3.5 脂代谢相关蛋白参与光温敏雄性核不育水稻的育性调控 |
| 3.6 参与脂质代谢基因的顺式作用元件分析 |
| 3.7 PA64S不同生殖发育阶段赤霉素的含量分析及赤霉素调节因子GAMYB转录水平含量测定 |
| 4.讨论 |
| 4.1 高温条件下PA·64S的花药发育异常 |
| 4.2 不同脂质成分影响调节PA64S的生殖生长 |
| 4.3 赤霉素可能参与PA64S中花药发育 |
| 4.4 本研究存在的问题 |
| 5.结论 |
| 参考文献 |
| 附录 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 细胞质雄性不育与第一代杂交水稻 |
| 1.1.1 野败型细胞质雄性不育(WA-CMS) |
| 1.1.2 包台型细胞质雄性不育(BT-CMS) |
| 1.1.3 红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS) |
| 1.1.4 其他细胞质雄性不育类型 |
| 1.1.5 细胞质雄性不育系的应用情况与局限性 |
| 1.2 环境敏感型雄性核不育与第二代杂交水稻 |
| 1.2.1 光周期敏感型雄性核不育(PGMS) |
| 1.2.2 温度敏感型雄性核不育(TGMS) |
| 1.2.3 湿度敏感型不育(HGMS) |
| 1.2.4 环境敏感型雄性不育系的应用情况与局限性 |
| 1.3 普通雄性核不育与第三代杂交水稻 |
| 1.3.1 水稻普通核不育基因克隆及功能研究 |
| 1.3.2 普通核不育水稻繁殖方式 |
| 1.4 无融合生殖与新一代杂交水稻 |
| 1.5 本研究的目的和意义 |
| 第2章 水稻PTC1普通核不育突变体的鉴定与基因克隆 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料及种植 |
| 2.2.2 育性和农艺性状调查 |
| 2.2.3 总DNA提取 |
| 2.2.4 分子标记扩增与聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 2.2.5 分子标记遗传连锁分析与基因定位 |
| 2.2.6 候选基因筛查与测序 |
| 2.2.7 候选基因遗传互补验证 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 突变体YM237的雄性不育表型特征 |
| 2.3.2 突变体YM237的主要农艺性状与遗传分析 |
| 2.3.3 普通核不育基因分子标记遗传连锁分析与定位 |
| 2.3.4 普通核不育性状候选基因分析与测序验证 |
| 2.3.5 PTC1基因遗传互补载体构建 |
| 2.3.6 遗传互补试验结果 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 水稻PTC1遗传工程繁殖系的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 目的基因 |
| 3.2.2 载体构建与遗传转化方法 |
| 3.2.3 候选遗传工程繁殖系筛选 |
| 3.2.4 Southern blot鉴定外源T-DNA拷贝数 |
| 3.2.5 外源T-DNA数字PCR分析 |
| 3.2.6 遗传工程繁殖系繁殖不育系种子的效率分析方法 |
| 3.2.7 转基因成分检测方法 |
| 3.2.8 遗传工程繁殖系外源基因遗传稳定性评价方法 |
| 3.2.9 遗传工程繁殖系外源T-DNA插入位点分析方法 |
| 3.2.10 遗传工程繁殖系外源基因RT-PCR检测 |
| 3.2.11 转基因花粉失活效率评价方法 |
| 3.2.12 外源基因表达蛋白的毒性、过敏原与抗性因子生物信息学分析方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 遗传工程繁殖系构建与鉴定 |
| 3.3.2 普通核不育系种子的繁殖效率分析 |
| 3.3.3 普通核不育系种子转基因成分检测 |
| 3.3.4 遗传工程繁殖系转基因生物安全评价 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 不育系定向培育与第三代杂交水稻组合选育 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 受体材料及恢复系 |
| 4.2.2 CRISPR/Cas9基因编辑技术 |
| 4.2.3 杂交测配与测产 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 PTC1基因编辑载体构建 |
| 4.3.2 不育系定向培育与筛选 |
| 4.3.3 第三代杂交水稻组合测配和苗头组合选育 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 全文总结与讨论 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.1.1 成功构建了水稻ptc1普通核不育种子的批量繁殖体系 |
| 5.1.2 建立了定向快速培育ptc1普通核不育系的技术体系 |
| 5.1.3 利用ptc1普通核不育系选育了第三代杂交水稻高产苗头组合 |
| 5.2 全文讨论 |
| 5.2.1 控制绒毡层降解的PTC1同源基因适宜于作物普通核不育系的构建 |
| 5.2.2 水稻ptc1普通核不育系与智能不育系异同 |
| 5.2.3 水稻 ptc1 普通核不育系进一步打破了不育系遗传背景的限制 |
| 5.3 本研究主要创新与亮点 |
| 5.4 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 博士期间获得的主要成果 |
（10）不育临界温度不同的培矮64S近等基因系育性相关小RNA差异分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 前言 |
| 1.1 作物两系法杂种优势利用技术及应用 |
| 1.1.1 作物两系法杂种优势利用途径 |
| 1.1.2 两系法杂交水稻与光温敏核不育系 |
| 1.1.3 两系杂交水稻应用中存在的不育系温度稳定性问题 |
| 1.2 光温敏核不育的育性转换研究进展 |
| 1.2.1 光温敏核不育水稻的类型 |
| 1.2.2 育性转换温度敏感期 |
| 1.2.3 不育临界温度性状的遗传特性 |
| 1.2.4 不育临界温度不同的培矮64S近等基因系 |
| 1.2.5 育性温度反应的基因定位与克隆 |
| 1.3 miRNA与光温敏核不育水稻育性转换研究进展 |
| 1.3.1 miRNA及其功能 |
| 1.3.2 miRNA研究技术:靶基因验证技术 |
| 1.3.3 miRNA与花器官发育调节 |
| 1.3.4 miRNA参与温度的响应 |
| 1.3.5 光温敏雄性不育水稻育性与小RNA调控 |
| 1.4 本研究的目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 材料种植 |
| 2.4 材料温度处理 |
| 2.5 取样方法 |
| 2.6 育性测定 |
| 2.7 总RNA的提取 |
| 2.8 降解组文库构建以及测序结果分析 |
| 2.8.1 RNA的分离、纯化和质控 |
| 2.8.2 cDNA文库制备与测序 |
| 2.8.3 降解组测序结果分析 |
| 2.9 反转录及PCR检测 |
| 2.9.1 miRNA的反转录 |
| 2.9.2 RNA的反转录 |
| 2.10 荧光定量PCR测定 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 不同温度处理下的花粉育性 |
| 3.2 不同温度处理下miRNA降解组差异分析 |
| 3.2.1 降解组数据概括 |
| 3.2.2 miRNA降解位点鉴定 |
| 3.2.3 miRNA降解片段的功能注释分析 |
| 3.3 转录组、小RNA以及降解组联合分析 |
| 3.3.1 联合分析结果基本分析 |
| 3.3.2 与细胞分裂分化相关miRNA以及对应靶基因 |
| 3.3.3 与次生代谢相关的miRNA及其靶基因 |
| 3.3.4 与植物激素相关的miRNA及其靶基因 |
| 3.4 差异mi RNA及其靶基因PCR验证 |
| 4 讨论 |
| 4.1 降解组测序以及多组学联合分析 |
| 4.2 关键miRNA及其靶基因与育性的关系 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、两用核不育水稻基础研究进展（论文参考文献）
- [1]两系法杂交水稻的育种成就与展望[J]. 郑兴飞,董华林,郭英,殷得所,王红波,胡建林,查中萍,曹鹏,徐得泽. 作物研究, 2021(05)
- [2]水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究[D]. 倪金龙. 安徽农业大学, 2021
- [3]培矮64S的育性温度反应差异DNA甲基化位点分析[D]. 方学良. 华中农业大学, 2021
- [4]辣椒雄性不育分子标记研究进展[J]. 程翔,汤冰倩,刘峰,马艳青. 辣椒杂志, 2020(04)
- [5]杂交水稻育种成就与展望——广东省农业科学院杂交水稻研究50年回顾[J]. 王丰. 广东农业科学, 2020(12)
- [6]辣椒雄性不育的选育及利用研究进展[J]. 张锐,尚伟,许旭明. 分子植物育种, 2020(18)
- [7]陆地棉转GhbZIP1基因CMS种质创新及其不育机理研究[D]. 李敏. 广西大学, 2020
- [8]光温敏雄性核不育水稻育性调控中的脂类代谢研究[D]. 朱岚. 华中农业大学, 2020
- [9]第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用[D]. 余东. 湖南农业大学, 2020(01)
- [10]不育临界温度不同的培矮64S近等基因系育性相关小RNA差异分析[D]. 王磊. 华中农业大学, 2020