一、论水稻广亲和品种应用的地理局限性(论文文献综述)
沈希宏[1](2021)在《籼与粳的历史传奇》文中进行了进一步梳理亚洲栽培稻分为籼与粳两个亚种,籼与粳之间在形态指标和生理机能方面存在诸多不同,在长期的历史演化中分分合合,颇为传奇。本文就其形态与基因型区别、地理分布、历史演化、籼粳桥梁基因、籼粳杂交育种、亚种间杂种优势利用等方面进行概述和探讨,期望对籼粳融合的现代籼粳亚种间杂交稻育种与关键基因发掘引起重视。
赵宇[2](2017)在《黄瓜线粒体DNA指纹图谱的构建及心腔颜色的遗传研究》文中研究说明黄瓜(CucumissativusL.)是世界十大蔬菜作物之一,富含多种营养物质,深受消费者喜爱。黄瓜线粒体DNA表现为严格的父系遗传。与其他植物线粒体基因组相比,黄瓜线粒体基因组巨大,且多态性丰富。线粒体DNA指纹图谱是根据不同品种间线粒体DNA多态性构建的,它对于品种鉴定,遗传多样性研究,种子纯度分析,遗传亲缘关系分析等具有同样重要意义。尤其对于线粒体父系遗传物种而言,它能快速检测杂交种子纯度,追踪花粉污染源。黄瓜果实相关性状的研究主要集中在瓜长、果皮蜡粉量、果肉颜色等方面,但是,目前关于黄瓜心腔颜色遗传分析研究鲜见报道。黄瓜心腔颜色是黄瓜果实品质性状之一,对于黄瓜果实性状表现具有一定影响作用,因此掌握其遗传规律对黄瓜果实性状的深入研究具有一定的意义。本研究基于黄瓜线粒体基因组父系遗传特性构建黄瓜线粒体DNA指纹图谱,并且对黄瓜心腔颜色遗传规律进行研究,主要研究结果如下:1黄瓜线粒体DNA指纹图谱的构建1)基于黄瓜线粒体基因组分子标记,从69对线粒体引物中,共筛选出13对在21份黄瓜品种中呈现出多态性的引物。每对引物可以检测到1-3个数目不等的多态性片段,共扩增出26个多态性片段。片段大小在100-500bp之间。每对引物扩增出的等位基因范围2-4个,平均有效等位基因数为1.818,PIC值变化范围为0.169-0.551,平均Shannon信息指数(I)为0.69。选用不同的引物组合可以对21份材料进行鉴别。UPGMA聚类结果表明,21份黄瓜品种在遗传相似系数为0.71的水平处划分为4组,聚类结果与生态学分类基本一致。2)基于亲本材料的指纹图谱,利用引物mtSSR4对’南水3号’商品种子进行检测。结果表明:67粒种子条带与父本一致为真杂种,3粒种子条带与母本一致,为假杂种,分子标记鉴定纯度为95.7%,且真、假杂种编号与田间形态鉴定结果一致。说明本研究构建的黄瓜线粒体DNA指纹图谱,能够为’南水3号’等杂交种的纯度检测工作提供新的技术指导。2黄瓜心腔颜色的遗传研究以2个心腔颜色不同的黄瓜自交系(14401F×14405F)为试验材料,其中14401F商品成熟时果实心腔为白色,而14405F商品成熟时果实心腔为绿色。通过对6个基本世代(P1、P2、B1、B2、F1和F2)联合分析,研究了黄瓜心腔颜色性状的遗传规律。黄瓜心腔颜色性状符合2对主基因控制并且表现为B-1模型;心腔颜色在F2世代主基因遗传力为68.85%,遗传力较高,而环境效应为31.15%,影响比较低,在育种时对黄瓜绿色心腔颜色的选择应在分离早期世代进行。通过目测分类、结合色彩色差仪进行黄瓜心腔颜色的测定,结果:F1表现为浅绿色,心腔颜色介于两亲本材料之间,F2发生分离,各植株心腔颜色C值呈双峰偏正态分布。据此推断黄瓜心腔颜色,绿色对白色为不完全显性,属于数量性状,其可能受到2对主基因共同影响。
李荣德[3](2016)在《水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆》文中进行了进一步梳理水稻是我国最主要的粮食作物之一,提高水稻产量对于保障我国的粮食安全具有重要意义。为了进一步提高水稻产量潜力,越来越多的水稻育种家们认识到,稻属不同种间、亚洲栽培稻的籼粳亚种间的强杂种优势和有利基因利用是进一步培育更高产、稳产品种的必由之路,特别是籼粳亚种间有利基因的相互利用。然而,水稻种间、亚种间品种的生殖隔离不仅限制了杂种优势的直接利用,而且限制了有利基因在不同类型品种之间的交流。籼粳亚种间的生殖隔离是籼亚种和粳亚种连续积累的遗传分歧的产物,生殖隔离有利于物种在自然界中的生存和发展,但是却限制了不同种群之间基因的交流,是籼粳稻有利基因利用的最大障碍。杂种不育和杂种衰败是籼粳亚种间后合子生殖隔离的两种主要形式。关于杂种不育前人已经进行了大量的研究,而对杂种衰败遗传机制的理解还比较匮乏。水稻不仅是重要的粮食作物,而且也是禾本科生物学研究的模式植物。因此,对水稻亚种间杂种衰败的研究无论在生物进化学还是育种学都具有重要的理论意义和实际应用价值。本研究以粳稻Sasanishiki为轮回亲本和籼稻Habataki为供体亲本杂交构建的染色体单片段代换系(CSSL)和由此组合衍生的回交自交系群体(BIL)出现了不同程度的小穗育性降低的杂种衰败现象,利用这两个群体进行了杂种衰败的遗传分析和基因的克隆。主要研究结果如下:一、利用CSSL和BIL群体进行杂种衰败的遗传解析1.在扬州和海南两个地点、多个年份里CSSL群体均观察到小穗育性降低的株系,表明杂种衰败在该组合中存在;进一步利用该群体进行了小穗育性QTL定位,结果表明,在第12号染色体标记RM6998附近能够稳定地检测到控制小穗育性基因座qSF-12,说明qSF-12是控制籼粳杂种衰败的关键基因座。2.在不同环境下对全部85个系的BIL群体的小穗育性进行了QTL定位。结果表明,检测到多个QTL控制小穗育性,其中在第8号染色体标记C1121和第12号染色体标记C1069附近检测到小穗育性相关的位点qSF-8和qSF-12在多个环境中均检测到。分析表明在该群体中发现的第12号染色体上小穗育性位点与在上述CSSL群体中发现的位点是一致的,为同一个QTL位点。3.进一步利用BIL群体的85个系,通过比较qSF-8和qSF-12两个座位的不同等位基因组合,发现在qSF-8和qSF-12位点均为Sasanishiki或者Habataki基因型的株系小穗育性表现正常,而qSF-8和qSF-12位点的染色体片段来源不同的株系小穗育性就明显降低,表明qSF-8和qSF-12存在互作是导致水稻籼粳亚种间的杂种衰败。二、水稻籼粳亚种间杂种衰败关键基因HB-12的精细定位与功能分析1.分析CSSL株系发现,第12号染色体有替换的代换系SL438的小穗育性较低(约30%),显着低于亲本Sasanishiki,进一步考察发现其花粉育性正常(约90%)而其部分胚囊败育(约25%)。说明雌配子的部分败育是导致SL438小穗育性降低的原因。2.利用代换系SL438与轮回亲本Sasanishiki回交构建的次级F2群体用于精细定位qSF-12 (HB-12, Hybrid breakedown)将HB-12定位在第12号染色体上137kb的区间内,该区间内共有19个ORFs,其中具有cDNA全长的候选基因共有11个。通过候选基因编码序列测序分析和RNA-seq表达特征比较,我们将LOCOsl2g38850确定为HB-12的候选基因。互补实验和RNAi实验结果进一步证实LOCOsl2g38850就是控制水稻籼粳亚种间杂种衰败的关键基因HB-12的候选基因。3. LOCOsl2g38850基因组序列全长5125bp,CDS序列1698bp,编码一个含有566个氨基酸的DUF1336结构域蛋白。测序表明,Sasanishiki和Habataki的基因组序列之间的3bp碱基(GAT)差异位于LOCOsl2g38850第10个外显子上,Habataki多出的3个碱基位于终止密码子前,恰好在一个阅读框内编码一个氨基酸,导致Habataki上多编码了一个天冬氨酸,并且这一差异在籼粳亚种之间普遍存在。4.GUS染色和组织表达量分析表明,HB-12基因呈组成型表达,在茎、根、叶片、幼穗和叶鞘等组织均有表达,其中在茎和幼穗中的表达量最高,并且在幼嫩的胚囊中表达。将HB-12-GFP融合蛋白在水稻原生质体中瞬时表达显示,该蛋白主要分布在细胞质和叶绿体中。5. Real-time PCR定量分析表明,LOCOsl2g38850在胚囊发育中功能大孢子形成时期表达量最高。通过RNA-seq技术对Sasanishiki和SL438的幼穗进行转录组分析其中胚囊发育参考基因的表达情况,发现胚囊发育E3期是临界点。在E1-2期,参考基因在Sasanishiki中表达要显着低于SL438,在E3期参考基因的表达丰度相当,而进入E4-6期,参考基因的表达在Sasanishiki中显着高于SL438。进一步分析表明,Sasanishiki和SL438的幼穗中减数分裂前和减数分裂阶段的相关基因表达量无差异,推测HB-12主要在胚囊发育中功能大孢子形成时期起作用。6.转录组分析表明,HB-12基因的功能可能与细胞组分的合成相关。
朱义旺[4](2015)在《利用TALENs技术创制水稻广亲和新材料》文中进行了进一步梳理水稻广亲和资源及基因的应用是克服籼粳杂种不育、实现籼粳间强大杂种优势利用的有效途径。本论文利用转录激活子样效应因子核酸酶(transcription activator-like effectors nucleases,TALENs)技术开展了水稻广亲和基因S5、S4及水稻香味基因OsBADH2的靶向修饰研究,建立了包括靶位点设计、TALEN载体构建、水稻遗传转化、分化、靶位点序列检测等过程的水稻TALENs技术流程;成功突变了台粳9号(粳稻)中S4基因和OsBADH2基因及明恢86(籼稻)中的S5基因,其阳性转基因植株中靶基因的突变频率分别达到84.6%、31.6%和86.7%。通过二次遗传转化,成功获得了台粳9号背景下的广亲和基因S4,香味基因OsBADH2及穗粒数相关基因DST三基因突变体。初步的表型分析发现香味基因OsBADH2突变显着提高了台粳9号植株的香味。另外,本研究发现外源TALEN蛋白可能主要在抗性愈伤组织阶段活跃,抗性愈伤组织的不断继代能够促进外源TALEN蛋白对靶位点序列的多次编辑;而靶序列在再生成植株后的营养生长阶段、生殖发育阶段及后代中保持稳定。由此,我们初步建立了基于抗性愈伤组织不断继代和分化提高TALEN转基因植株突变频率和类型的方法。这些研究不仅有利于目标基因产生多种类型突变体,而且有利于促进TALENs技术在水稻遗传改良上的应用。
邓飞[5](2012)在《水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱改良后代的抗性研究》文中研究表明水稻是世界上的主要粮食作物之一。稻褐飞虱和白背飞虱是水稻生产中的主要害虫之一。在中国南方稻区,褐飞虱和白背飞虱常前后叠加发生,给水稻粮食生产带来严重损失。实践表明,培育与利用抗虫性水稻品种是控制上述两种稻飞虱最经济有效的途径之一。本试验通过对RathuHeenati(Bph3和Bph17,1对显性抗白背飞虱基因)、Ptb33(bph2和Bph3,1对显性抗白背飞虱基因)、菲B10(Bph10)、Qb14(Bph14,Wbph7(t))和Qb15(Bph15,Wbph8(t))等不同抗性基因抗源的改良品系及其对应测交组合分别进行苗期与成株期稻褐飞虱抗性和成株期白背飞虱抗性研究,同时利用分子标记辅助选择技术和回交转育技术将Bph14和Bph15分别与Bph10聚合。本研究获得的主要成果有:(1)采用标准苗期集团筛选法(Standard Seedbox Screening Technique,SSST)对20个不同抗性基因改良品系及其与不同不育系测交组合进行了苗期对褐飞虱的初筛和复筛,同时采用人工诱发虫源的方式对改良品系及其测交组合进行了田间成株期的褐飞虱抗性筛选。结果表明,采用SSST法进行苗期抗性初筛和复筛基本能反映品种对褐飞虱的抗、感反应。而成株期的抗性筛选则表明改良品系及其测交组合成株期的抗、感反应与苗期抗性表现并非绝对一致。通过苗期与成株期的抗性比较,获得了9个苗期与成株期对褐飞虱抗性表现较为一致的不同抗性基因的改良品系,并初步明确了抗源菲B10褐飞虱抗性的稳定性。(2)采用常规育种方法对褐飞虱抗源Rathu Heenati进行改良,在改良的过程中未对抗性基因Bph3或Bph17的进行分子检测,只是阶段性的对改良品系进行苗期抗虫筛选。在改良品系基本成型时利用多种抗性筛选方法进行褐飞虱抗性鉴定,同时利用分子标记技术对改良品系的抗性基因进行分子检测,获得了含抗性基因Bph3或Bph17且抗性表现较理想的Rathu Heenati改良品系3个。(3)通过分子标记辅助选择与回交育种相结合,成功将Bph14和Bph15分别导入携Bph10的材料菲B10中,并分别获得了抗性基因纯合的导入系。(4)通过对20个不同抗性基因改良品系进行网室成株期白背飞虱抗性和田间成株期褐飞虱抗性筛选,获得了9个成株期抗褐飞虱兼抗白背飞虱的不同抗性基因的改良品系,并初步明确了两种抗性的不相关性。
杜红毅[6](2012)在《水稻籼粳不育基因S5的自然变异、进化模式与功能分析》文中指出已经于2008年完成克隆的水稻杂种不育基因S5在对亚洲栽培稻群体的比较测序中发现了籼型、粳型和广亲和型三种等位基因型,其中籼型和粳型等位基因型的编码区段之间仅存在两个碱基的差异(从基因的5’到3’方向,籼型依次为C、C;粳型依次为A、T)。其对应编码的蛋白质水平分别为两个氨基酸的替换,而广亲和品种的S5等位基因型由于编码蛋白N端的缺失导致其功能丧失而被定义为“中性”类型。在本研究中,我们对S5基因对应在亚洲栽培稻O. sativa、一年生尼瓦拉野生稻O. nivara、多年生普通野生稻O. rufipogon三大类群体中共计138个水稻品系的基因组序列进行了测序分析,涵盖S5上游启动子区、编码区及下游旁侧序列4.7kb区域。PCR扩增比较测序的结果表明S5有19种单倍型(编码区的自然变异),并且可以进一步根据籼型、粳型和广亲和型等位基因型的特征将单倍型分为三类。其中籼类和广亲和类各有8种单倍型,而粳类S5等位基因只有3种单倍型的存在。对三类S5等位基因进化关系的分析表明,H19和H5分别是籼类和粳类的原始类型,这两种单倍型在对应等位基因类型中频率最高,且H19和H5仅在两个特征SNP,即C819A和C1412T处有区别。H17是广亲和类的原始类型,由其在单倍型网络结构所处位置可以看出该单倍型是由H19发生一次缺失突变后形成的。我们对进化选择压力的计算表明广亲和类的S5等位基因型受到正向选择,推测原因是携带这一类型等位基因的个体在杂种中的高亲和性而导致它们受到选择,频率得以上升。综合上述结果可以推断出,S5籼类、粳类和广亲和类等位基因的形成出现在O.sativa、O. nivara和O. rufipogon的分化之前,而籼类和粳类这两类不亲和的等位基因型存在于更加原始的祖先种中,说明生殖隔离不仅在栽培稻的籼粳两个亚种中存在,而且极有可能发生在更早的物种分化事件之前,即在未被人工驯化的野生稻群体中有可能已经建立起生殖隔离的系统。同样在这一系统内部,近似籼稻和近似粳稻的水稻群体在野生稻中可能已经分化出来,这一结果也支持籼稻和粳稻独立起源的假说。进一步研究还发现在所用的水稻自然种群中,区分籼型和粳型的两个特征SNP,即C819A和C1412T都是紧密关联的。这一结果表明,两个位点的同时存在对于行使其功能有关键作用。在已发表的利用籼型S5全长基因转化粳型受体使雌配子和小穗育性显着下降的结果基础上,我们通过构建S5在两个特征SNP发生重组的供体片段且分别由S5籼型和粳型启动子驱动,共计6种片段类型进行遗传转化,考察T0与T1代单拷贝植株小穗育性。转化结果表明只有C819和C1412同时存在才会导致籼粳杂交后的半不育表型,C819和C1412的关联是行使S5功能所必需的。同时我们也对无突变体支持反向遗传学研究的S5基因进行了粳稻受体表达量抑制的转化操作,转化后代与籼稻母本测交后观察是否使杂种育性得到恢复,结果真杂种阳性单株与阴性单株之间并无显着育性差异,表明该基因不存在剂量效应。此外我们也使用S5基因以正义转化和超量表达两种方式转化了拟南芥以探索其物种间的功能保守性,结果表明并未影响拟南芥相关育性指标,但植株出现的矮化表型与该基因所编码的天冬氨酸蛋白酶所属家族成员在拟南芥中已报道的功能相符,并且作为一个新的病原抗性性状改良基因源具有被深入利用的潜在价值。水稻籼粳亚种间杂种不育是一种典型的生殖隔离现象。生殖隔离在物种进化、分化和新物种的形成中起着十分重要的作用。水稻杂种不育基因S5在进化中表现出其特有的复杂性,且S5籼类、粳类和广亲和类等位基因在种群和进化的层面上也表现出相当重要的功能,因此对该基因自然变异和功能演化的深入研究将有助于我们更好地理解生殖隔离和物种分化所形成和发展的过程。
丁寄花[7](2011)在《水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究》文中研究表明水稻是重要的粮食作物之一,如何更加有效地提高水稻产量是全世界都关注的重要问题之一。水稻光敏感核不育(photoperiod-sensitive genic male sterile, PSMS)系(农垦58S)的发现与利用是水稻育种的又一次突破。利用不同杂交组合,前人已对控制这种光敏感核不育的基因进行了定位与遗传分析,研究发现pms3是直接导致农垦58S与农垦58育性分离的基因。本研究主要是分离克隆了pms3基因并对其功能进行了深入研究。pms3位于第12染色体上,比较测序发现,pms3在农垦58与农垦58S中仅存在一个SNP差异。:RT-PCR与RACE分析发现该定位区间存在多个转录本,我们分别将它们命名为Transcript-1、Transcript-2与Transcript-3。以农垦58S为转化受体,超量表达Transcript-1可以使农垦58S在长日照条件下花粉育性恢复。通过对Transcript-1的表达分析,我们发现Transcript-1的表达受光周期调控,在长日照条件下的表达显着高于短日照条件;对4个不同发育时期的幼穗进行了更为精细的表达分析,结果显示在长日照条件下,Transcript-1在农垦58S中的表达显着低于农垦58;而在短日照条件下,二者表达一致,不存在表达差异。结合遗传转化分析,我们确定Transcript-1就是我们寻找的pmms3基因。我们进一步对pms3区间的DNA甲基化程度进行了分析,希望能找出pms3在两个亲本中表达差异的原因。结果显示农垦58与农垦58S在pms3区间的DNA甲基化程度确实存在差异,而且编码区与启动子区域具有相反的DNA甲基化趋势:农垦58S中启动子区域的CG甲基化程度明显高于农垦58,我们推测农垦58S中pms3的表达下降与该基因启动子区域DNA甲基化程度升高有密切的联系。我们进一步利用生物信息学的方法预测pms3编码的蛋白质及其可能的功能,结果只预测到了一段很短的ORF。我们利用缺失转化的方法进一步验证pms3是否编码蛋白,遗传转化结果发现pms3是通过RNA发挥作用,编码一个长链非编码RNA (long non-coding RNA);同时们还发现pms3中包含SNP的52bp序列是必不可少的。RNA二级结构预测发现该区间存在类似茎环的二级结构,可能形成small RNA,通过对水稻small RNA数据库的搜索,我们也在该区间确实找到了几个small RNA。我们用stem-loop RT PCR的方法验证了它们的存在。综合上述结果,我们推测该区间形成的small RNA与DNA甲基化存在一定的联系,从而调节pms3的表达。我们还对定位区间其它基因进行了遗传转化与表达分析:位于pms3上游的基因AK111270超量表达之后,使农垦58S短日照育性恢复推迟。表达分析发现,在AK111270超表达植株中,pms3的表达下降,DNA甲基化分析发现pms3启动子区域DNA甲基化程度明显上升。对该区间的small RNA进行检测,发现AK111270超表达植株中small RNA的表达上升。我们推测AK111270的超量表达,使其内源的同源序列(即pms3的启动子区域)发生了RNA介导的DNA甲基化(RdDM),使pms3的表达下降,从而使农垦58S短日照育性推迟恢复。位于pms3反链上的基因Transcript-3超量表达后,对花粉的育性没有影响,但是它在小穗中特异表达,这种特异的表达模式暗示Transcript-3肯定有特异的功能。总之,定位区间内的转录本之间在结构上的紧密联系暗示它们的功能也可能相互联系,相互影响。水稻籼、粳亚种间的杂种优势的利用是提高水稻产量的又一重要途径。但是籼、粳杂种F1普遍存在的不育或者半不育现象使得籼、粳亚种间杂种优势的利用受到极大的限制。在水稻中存在一类特殊的种质资源称为广亲和品种,它们分别与籼稻和粳稻杂交,其后代均表现正常可育。S5基因是控制籼粳广亲和性状的一个主效基因。本研究的目的就是分离克隆水稻广亲和基因S5,并对该基因功能、作用机理进行深入的研究。S5编码一个天冬氨酸蛋白酶,比较测序发现,粳稻与籼稻S5编码区存在两个氨基酸的差别,分别由粳稻中的亮氨酸(Leu)与缬氨酸(Val)替换为籼稻中的苯丙氨酸(Phe)与丙氨酸(Ala)。对其进行体外表达与酶活性检测发现,S5在酸性条件下活性较高,并且S5的活性能被蛋白酶抑制剂pepstatin A抑制。我们还发现S5具有自我剪接的活性,在酸性条件下能自我剪接形成成熟蛋白。酵母双杂交结果显示S5可能以二聚体的形式发挥作用。我们还利用蛋白质组学的方法,尝试寻找S5的作用底物,并找到几个可能的目标蛋白。
王林友[8](2011)在《利用InDel标记鉴定浙优系列组合籼粳属性及预测杂种优势的研究》文中认为准确高效鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,对于开展籼粳亚种间杂种优势利用、水稻品种(组合)定性和因地制宜地开展新品种推广应用有着重要意义。本论文验证了19对基于籼稻(9311)和粳稻(日本晴)的全基因组DNA序列比对而获得的特异插入/缺失(InDel)引物在水稻籼粳属性鉴定上的有效性,并利用这19对InDel引物对12个浙优系列杂交组合及其双亲进行了InDel分子标记鉴定,探明了这12个组合及其双亲的籼粳属性,并分析了13个亲本间的(1个不育系和12个恢复系)InDel遗传距离,在此基础上结合12个浙优系列杂交组合F]的表现,研究了InDel遗传距离与杂种优势的相关性。结果摘要如下:1.选用分布在12条水稻染色体上的19对InDel引物,以48份引自全国各地并在育种上常用的籼稻、粳稻和中间型材料为验证材料,在利用程氏指数法进行籼粳鉴定的基础上,进行InDel分子标记的籼粳属性鉴定,通过比对程氏法结果验证了InDel分子标记法在水稻籼粳属性鉴定上的有效性。结果表明,在水稻材料的籼粳属性鉴定上,InDel分子标记法与传统的程氏指数法的总体吻合率为89.58%,在典型籼稻或典型粳稻材料上吻合率为100%,在具有复杂遗传背景的中间型材料上,InDel分子标记法比程氏指数法具有更高的准确性。InDel分子标记法是真正籼粳特异的且比传统方法具有更高的灵敏性和准确度,可以用于籼粳属性鉴定及遗传分化研究。2.以通过有效性验证的19对InDel引物,对12个浙优系列杂交组合及其双亲进行PCR扩增,计算了各材料的籼(粳)基因频率,并进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,不育系、4个粳粳交组合的恢复系和4个粳粳交组合被归在“粳稻/偏粳”区,8个籼粳交组合的恢复系被归在“籼稻”区,8个籼粳交组合被归在“中间偏粳”区。8个籼粳交组合的恢复系、不育系被分别归在“籼稻”和“粳稻/偏粳”2个区,证实了这些组合为典型的籼粳交组合,说明双亲间具有较大的遗传距离是其杂种F1具有强大杂种优势的基础,杂种F1则被归在介于双亲间稍偏向于母本的“中间偏粳”区。3.在获得浙优系列杂交组合亲本间InDel遗传距离的基础上,选用上述浙优系列杂交组合按随机区组设计布置试验,获得各杂交组合产量相关性状的对照杂种优势,研究了InDel遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明,在以12个组合作为整体为分析对象时,InDel遗传距离(GD)与经济产量、每穗总粒数、每穗实粒数、单穗重呈极显着正相关,而与结实率呈显着负相关。但以8个籼粳交组合作为研究对象时,InDel遗传距离(GD)则仅与单穗重和千粒重呈显着正相关。表明InDel遗传距离在亚种间具有很好的杂种优势预测能力,但在亚种内预测能力有所下降,InDel遗传距离可以用于单穗重的杂种优势预测,即随着InDel遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。
喻辉辉[9](2011)在《水稻杂种育性基因f5的克隆及高通量分子标记技术的开发与应用》文中研究指明水稻杂种不育是植物合子后生殖隔离的一种表现形式。栽培稻(Oryza sativa)籼粳两个亚种间杂种不育普遍存在,给亚种间杂种优势的利用带来了很大困难。广亲和品种(WCV)是一类能与籼稻和粳稻杂交都表现可育的特殊种质资源。f5是水稻第5染色体上控制亚种间杂种花粉育性和小穗育性的主效QTL。本研究内容之一是以图位克隆为基础,结合遗传分析、比较测序、基因表达分析等方法克隆f5基因。分子标记技术是分子生物学研究中的重要手段之一。传统的分子标记技术如RFLP和SSR检测通量低、费时费力,用这些标记构建的连锁图标记密度低,在QTL分析等研究中不能提供足够的信息。以基因芯片和测序技术为基础的新型分子标记技术能够实现大规模高通量分子标记操作。本研究内容之二是以本室研究最多的群体——珍汕97/明恢63重组自交系(RIL)为材料,分别利用表达谱芯片数据获得的SFP (Single Feature Polymorphism)标记、以群体测序数据获得的SNP标记构建高密度遗传连锁图。与传统的RFLP/SSR图谱相比,测序SNP图谱分辨率高、准确性好,在QTL分析中具有很大的优势。本研究主要结果如下:1.利用12个水稻品种的不完全双列杂交、三交群体02428/Nanjingl 11//Balilla,籼粳F2群体、卢近等基因系ZS97(f5-Du/f5ZS)等各种组合分析发现,f5基因影响杂种小穗育性,在不同组合中效应大小有差异。结合前人研究结果,利用近等基因系ZS97(f5-Du/f5-ZS)与Balilla杂交后代群体初步将f5定位于日本晴BAC P0008A07上78-91 kb约13 kb区域,该区域有2个候选基因,ORF1和ORF2。ORF1编码未知蛋白,ORF2编码含锚蛋白重复序列ANK结构域的蛋白。2.对不同品种ORF1和ORF2及两侧约100 kb基因组区域进行了比较测序,发现在卢位点存在三种等位基因型:籼型、粳型和中性(广亲和型)。相同等位基因型品种间序列一致,不同等位基因型品种间序列差别很大,不仅存在大量SNP和InDel,还存在基因拷贝数和重复序列的差别。基因表达分析表明,ORF1和ORF2两个基因在籼稻和粳稻幼穗中高表达,而在广亲和品种全生育期都检测不到表达。3.利用近等基因系ZS97(f5-Du/f5-ZS)群体筛选重组单株与近等基因系Balilla(S5-Du/S5-Du)测交发现,在ORF1和ORF2两侧的重组家系小穗育性分离明显并符合预期,但ORF1和ORF2之间的重组家系表型波动大,并出现相互矛盾的情况。利用近等基因系Balilla(f5-NJ/f5-Ba)群体筛选重组单株发现ORF 1和ORF2之间的重组家系基因型混乱,标记在日本晴基因组上的物理位置和遗传位置不一致。推测f5复杂的遗传机理可能与f5区间复杂的序列结构有关。4.利用204个InDel标记构建Balilla/Nanjingll F2群体全基因组遗传连锁图,并对等位基因偏分离、花粉育性和小穗育性进行了全基因组分析。共鉴定和验证得到了5个偏分离位点、2个花粉育性位点(S-c和f5)和3个小穗育性位点(S-c,f5和S5)。f5位点对小穗育性和花粉育性效应都是最大的,但是该位点在Balilla/Nanjingll F2群体以及其它籼粳F2群体中都没有明显偏分离。5.利用包含110个家系的RIL群体及亲本珍汕97和明恢63发芽72小时幼苗的表达谱芯片数据开发SFP标记构建遗传连锁图。利用中值平滑、PAM聚类、Z得分公式等方法鉴定SFP标记,并对所得标记进行筛选,共得到1632个SFP标记。加上23个填补gap的PCR标记共1655个标记合并成601个重组bin。构建的连锁图全长1459 cM,平均每个bin 2.43 cM。利用该方法鉴定出了RIL群体正确的亲本珍汕97和明恢63,并发掘了鉴定和区别亲本的PCR分子标记。6.利用Illumina/Solexa新一代测序技术对包含241个家系的RIL群体进行了全基因组低覆盖度测序(约0.06倍),共获得270,820个高质量SNP,相当于基因组1SNP/1.37 kb。利用这些SNP对所有RIL进行基因分型,排除SNP基因型和以前的RFLP/SSR基因型不一致、杂合基因型比例异常偏高和重复冗余的家系,最后剩余210个家系。这210个家系基因型图谱共获得1619个重组bin,构建遗传连锁图总长1625 cM,平均1.0cM/bin,相当于基因组230 kb。与传统的RFLP/SSR连锁图比较,测序SNP bin图不仅密度高而且准确性高。利用测序SNP bin图可以将水稻中控制紫色稃尖的基因OsCl、控制粒长QTL GS3和控制粒宽QTL GW5/qSW5准确限定到<200 kb范围内。对产量及产量构成因子性状分析发现,高密度测序SNP bin图比RFLP/SSR图能够鉴定更多的QTL特别是千粒重QTL,并且鉴定的QTL更准确更精细,表明在QTL分析中的检测能力和检测精度等方面具有优势。
井文[10](2004)在《水稻籼粳亚种间杂种不育性的遗传分析》文中研究指明水稻广亲和品种N22在S-5、S-7、S-8、S-15和S-16等籼粳杂种雌性不育位点携带有中性亲和基因,但N22与粳型品种USSR5杂种后代的花粉育性与小穗育性偏低,表现为部分不育。本研究同时构建USSR5/N22//USSR5 BC1F1和USSR5/N22 F2群体,分别调查花粉和小穗育性,并构建两个群体的分子连锁图谱,进行了花粉和小穗育性的QTL定位与分析。结果如下: 1.分子连锁图谱的构建 USSR5/N22//USSR5 BC1F1群体由97个单株组成,图谱包含101个SSR标记,基本覆盖全基因组,总长为1560.5cM,标记问平均距离为15.5cM;USSR5/N22 F2群体由189个单株组成,图谱包含103个SSR标记,基本覆盖全基因组,总长度为1921.0cM,标记间平均距离为18.7cM。两图谱的标记均匀分布在12条染色体上。 2.作图群体中分子标记的偏分离 利用构建的分子连锁图谱,对各SSR标记的基因型频率进行分析,检测作图群体中分子标记的偏分离情况。结果发现: 在利用BC1F1群体构建的连锁图谱中,检测到42个发生偏分离的标记,位于全部12条染色体上,在第1、2、3、6、7和12染色体有偏分离的热点;在利用F2群体构建的连锁图谱中,检测到32个发生偏分离的标记,分别位于除第5染色体以外的其它11条染色体上,在第1、3和10染色体有偏分离的热点。 3.水稻籼粳亚种间杂种花粉不育和小穗不育的QTL分析 利用MAPMAKER/QTL 1.1软件,分别检测了USSR5/N22//USSR5 BC1F1和USSR5/N22 F2群体中控制小稳不育和花粉不育的QTL。结果表明: (1) 小穗不育的QTL分析 在BC1F1群体中检测到3个小穗不育QTL,qSS-1、qSS-2和qSS-7,分别位于第1染色体标记RM490、第2染色体标记RM341和第7染色体标记RM1335附近,各自解释表型变异的22.5%、36.2%和19.1%;在F2群体中检测到2个小穗不育QTL,qSS-1和qSS-5,分别位于第1染色体标记RM490和第5染色体标记RM169附近,各自解释表型变异的学位论文水稻亚种间杂种不育性的遗传分析48.2%和6.1%。(2)花粉不育的QTL分析 在FZ群体中检测到2个花粉不育QTL,叮尸£.了和qpS-lo,分别位于第1染色体标记RM490和第10染色体标记RM467附近,各自解释表型变异的7.6%和11.5%。4.小穗育性与花粉育性的关系 BC,F;和F:两群体中小穗育性与花粉育性的相关系数分别为0.27和0.26,达到了显着水平。通过比较发现,在第1染色体上检测到的小穗不育QTL(qss-j)与花粉不育QTL(qpsI)均与同一标记RM49o连锁,为新检测到的控制花粉不育和小穗不育的基因位点。关键词水稻;小穗不育;花粉不育;SsR;QTL
二、论水稻广亲和品种应用的地理局限性(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、论水稻广亲和品种应用的地理局限性(论文提纲范文)
(1)籼与粳的历史传奇(论文提纲范文)
1 籼粳之分 |
2 籼粳之史 |
3 籼粳之争 |
4 籼粳之桥 |
5 籼粳之合 |
(2)黄瓜线粒体DNA指纹图谱的构建及心腔颜色的遗传研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
绪论 |
上篇 文献综述 |
第一章 文献综述 |
1 线粒体DNA指纹图谱研究进展 |
1.1 遗传标记的研究 |
1.1.1 形态标记 |
1.1.2 细胞学标记 |
1.1.3 生化标记 |
1.1.4 分子标记 |
1.2 指纹图谱的研究 |
1.2.1 常见DNA指纹图谱技术 |
1.2.2 指纹图谱技术在瓜类作物上的应用 |
1.3 植物线粒体基因组的研究 |
1.3.1 线粒体起源及遗传方式 |
1.3.2 植物线粒体基因组特征 |
1.3.3 植物线粒体基因组指纹图谱研究 |
2 心腔颜色研究进展 |
2.1 颜色评价方法的研究 |
2.1.1 比色板 |
2.1.2 分光光度法 |
2.1.3 HPLC法 |
2.1.4 色差仪法 |
2.2 植物果实心腔的研究 |
2.3 黄瓜果实相关性状的研究 |
下篇 研究报告 |
第二章 黄瓜线粒体DNA指纹图谱的构建 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 农艺性状调查 |
1.2.2 黄瓜基因组DNA提取及检测 |
1.2.3 黄瓜线粒体引物多态性筛选 |
1.2.4 数据分析 |
1.2.5 杂种1代群体验证 |
2 结果与分析 |
2.1 20份栽培黄瓜种质资源农艺性状观察 |
2.2 线粒体引物扩增分析 |
2.3 线粒体分子标记分析 |
2.4 指纹图谱构建 |
2.5 聚类分析 |
2.6 杂交种纯度鉴定 |
2.6.1 分子标记鉴定结果 |
2.6.2 田间鉴定结果 |
3 讨论 |
第三章 黄瓜心腔颜色的遗传研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料及其处理 |
1.2 黄瓜心腔颜色测定 |
1.3 统计分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 亲本及F_1的心腔颜色次数分布 |
2.2 F_2代的心腔颜色级别次数分布 |
2.3 最优遗传模型的选择与检验 |
2.4 最适模型的遗传参数估计 |
3 讨论 |
参考文献 |
附录 |
全文结论 |
创新之处 |
工作展望 |
攻读硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(3)水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 文献综述及研究背景 |
1.1 亚洲栽培稻的分化与亚种分类 |
1.2 水稻籼、粳亚种间的生殖隔离 |
1.3 水稻籼、粳亚种间生殖隔离的方式 |
1.3.1 杂种不育 |
1.3.1.1 导致水稻杂种不育的原因 |
1.3.1.1.1 雌配子败育 |
1.3.1.1.2 雄配子败育 |
1.3.1.2 籼粳亚种间杂种不育遗传机理 |
1.3.1.2.1 重复隐性配子致死模式 |
1.3.1.2.2 单位点孢子体-配子体互作模式 |
1.3.1.2.3 上位相互作用模式 |
1.3.1.2.4 分化超基因重组模式 |
1.3.2 杂种衰败 |
1.4 水稻雌配子发育研究进展 |
1.4.1 水稻雌配子的发育 |
1.4.2 水稻雌配子发育相关基因研究进展 |
1.4.2.1 减数分裂前相关基因 |
1.4.2.2 减数分裂相关基因 |
1.4.2.3 极性建立与大孢子发育 |
1.5 QTL定位在水稻中基因的克隆与应用 |
1.5.1 水稻QTL定位的原理与作图群体 |
1.5.2 QTL定位的常用方法 |
1.5.3 水稻QTL定位与克隆 |
1.6 水稻基因的图位克隆 |
1.6.1 图位克隆的技术原理 |
1.6.2 图位克隆的技术路线 |
1.6.3 水稻基因图位克隆进展 |
1.7 本研究的目的和意义 |
第2章 利用水稻CSSL和BIL群体进行杂种衰败遗传解析 |
2.1 前言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 CSSL单片段代换系群体小穗育性QTL定位 |
2.3.2 BIL回交自交系群体小穗育性QTL定位 |
2.3.3 小穗育性相关的位点qSF-8和qSF-12的互作分析 |
2.4 小结与讨论 |
2.4.1 小穗育性QTL定位的结果 |
2.4.2 非等位基因间的不亲和性互作控制杂种衰败 |
2.4.3 CSSL群体中未能检测到qSF-8的原因 |
第3章 水稻籼粳亚种间杂种衰败关键基因HB-12精细定位 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 植物材料 |
3.2.2 菌株和载体 |
3.2.3 实验试剂 |
3.2.4 常用培养基配制 |
3.2.5 常用激素、抗生素及生化试剂配制 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 水稻育性的考察 |
3.3.2 水稻DNA和RNA的提取 |
3.3.3 PCR反应及电泳分析 |
3.3.4 F_2遗传分析群体和基因定位群体的构建 |
3.3.5 初步定位 |
3.3.6 精细定位 |
3.3.7 生物信息学分析 |
3.3.8 琼脂糖凝胶中回收DNA片段 |
3.3.9 质粒DNA的提取、酶切和连接 |
3.3.10 载体构建 |
3.3.11 感受态细胞的制备与转化 |
3.3.12 根癌农杆菌介导的水稻转化体系 |
3.3.13 潮霉素抗性基因鉴定转基因植株 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 HB-12的遗传分析与初步定位 |
3.4.2 HB-12的精细定位 |
3.4.3 HB-12定位区间内的候选基因分析 |
3.4.4 HB-12的候选基因LOC_Os12g38850序列分析 |
3.4.5 HB-12候选基因LOC_Os12g38850的功能验证 |
3.5 小结与讨论 |
3.5.1 HB-12的精细定位及候选基因的确定 |
3.5.2 HB-12的候选基因LOC_Os12g38850的结构 |
3.5.3 HB-12是一个控制籼粳杂种衰败的新基因 |
第4章 籼粳杂种衰败关键基因HB-12的表达分析 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 植物材料 |
4.2.2 菌株和载体 |
4.2.3 实验试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 水稻DNA及RNA提取 |
4.3.2 RNA的纯化和cDNA的合成 |
4.3.3 半定量RT-PCR和定量Real-Time PCR分析 |
4.3.4 琼脂糖凝胶中回收DNA片段、质粒DNA的提取、酶切和连接 |
4.3.5 载体构建 |
4.3.6 GUS组织化学染色 |
4.3.7 GFP融合蛋白在水稻原生质体中的亚细胞定位 |
4.3.8 转录组分析 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 HB-12候选基因LOC_Os12g38850组织表达特征 |
4.4.2 HB-12基因编码蛋白的亚细胞定位 |
4.4.3 HB-12基因在幼穗中的Real-Time PCR表达分析 |
4.5 Sasanishiki和SL438幼穗转录组RNA-seq分析 |
4.5.1 样品说明 |
4.5.2 RNA-seq数据的质量分析 |
4.5.3 Sasanishiki和SL438间表达差异基因分析 |
4.5.4 水稻胚囊发育相关基因的RNA-seq表达量分析 |
4.5.4.1 减数分裂前相关基因的表达分析 |
4.5.4.2 减数分裂相关基因的表达分析 |
4.5.4.3 SL438中胚囊发育受阻的时期 |
4.6 小结与讨论 |
4.6.1 HB-12基因的表达特征 |
4.6.2 HB-12基因在胚囊发育中的表达时期 |
4.6.3 HB-12基因的生物学功能 |
第5章 全文总结 |
5.1 本研究的主要结论 |
5.2 本研究的主要创新点 |
5.3 本研究不足之处及下一步研究设想 |
参考文献 |
附录 |
附录1 常用培养基的配制 |
附录2 常用激素、抗生素及生化试剂配制 |
附录3 水稻DNA提取 |
附录4 水稻总RNA的抽提 |
附录5 PCR反应及电泳分析 |
附录6 琼脂糖凝胶中DNA片段的回收 |
附录7 质粒DNA的提取、酶切和连接 |
附录8 感受态细胞的制备及转化 |
1. 大肠杆菌感受态细胞的制备 |
2. 大肠杆菌感受态细胞的转化 |
3. 农杆菌感受态细胞的制备 |
4. 农杆菌感受态细胞的转化 |
附录9 根癌农杆菌介导的水稻转化体系 |
1. 水稻的组织培养 |
2. 根癌农杆菌的培养及其介导的水稻转化 |
3. 抗性愈伤组织的分化及转基因植株的再生 |
附录10 水稻离体叶片潮霉素抗性检测法 |
附录11 水稻原生质体转化 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)利用TALENs技术创制水稻广亲和新材料(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中文文摘 |
绪论 |
第1章 文献综述 |
1.1 水稻的起源和籼粳亚种的演化 |
1.2 水稻的杂种优势及机理研究 |
1.2.1 杂种优势的发现 |
1.2.2 水稻的杂种优势 |
1.2.3 杂种优势的机理 |
1.2.3.1 杂种优势的经典假说 |
1.2.3.2 杂种优势的新假说 |
1.3 水稻籼粳杂种优势及其杂种不育问题 |
1.4 水稻籼粳杂种不育的细胞学原因 |
1.4.1 雄配子败育 |
1.4.2 雌配子败育 |
1.4.3 其他细胞学原因导致的杂种不育 |
1.5 水稻广亲和种质资源的发现及广亲和概念由来 |
1.6 水稻广亲和性的遗传模型 |
1.6.1 单位点孢子体-配子体互作模型 |
1.6.2 重复隐性基因配子致死模型 |
1.7 广亲和基因的遗传标志和精细定位 |
1.7.1 广亲和基因的遗传标志 |
1.7.2 广亲和基因的精细定位 |
1.7.2.1 目前已经定位的雌性不育基因 |
1.7.2.2 目前已经定位的雄性不育基因 |
1.7.3 已克隆的水稻亚种间杂交不育基因 |
1.7.3.1 雌性不育基因的克隆及作用机制 |
1.7.3.2 雄性不育基因的克隆和作用机制 |
1.8 广亲和基因在遗传育种上的应用及存在问题 |
1.8.1 广亲和基因在遗传育种上的应用现状 |
1.8.2 广亲和基因在遗传育种上的问题 |
1.9 水稻籼粳杂种优势的利用思路 |
1.10 TALENs技术在植物遗传改良上的应用 |
1.10.1 TALE蛋白功能的发现 |
1.10.2 TALE蛋白的结构特征 |
1.10.3 TALENs技术的形成及作用原理 |
1.10.4 TALENs技术在作物上的应用现状 |
1.10.4.1 TALENs技术作用效率及特点 |
1.10.4.2 TALENs技术在植物应用上的发展 |
1.11 展望 |
第2章 靶向基因的TALENs原核表达载体构建及表达分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.1.1 水稻品种 |
2.1.1.2 菌株和质粒 |
2.1.1.3 试剂和仪器 |
2.1.2 方法 |
2.1.2.1 运用生物信息学数据库获取水稻广亲和基因和香味基因 |
2.1.2.2 TALEN的靶位点预测与选择 |
2.1.2.3 TALENs靶基因的序列确认 |
2.1.2.4 对应靶序列的TAL识别模块组装以及表达载体构建 |
2.1.2.5 农杆菌介导的水稻转化 |
2.1.2.6 转基因植株的分子检测及潮霉素筛选 |
2.1.2.7 转基因水稻植株RNA提取及cDNA测序分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 水稻广亲和基因和水稻香味基因的结构分析 |
2.2.2 试验材料的靶基因序列分析 |
2.2.3 TALENs的靶位点选择 |
2.2.4 TALENs表达载体构建与鉴定 |
2.2.5 转基因植株的分子检测及潮霉素筛选验证 |
2.2.6 转基因水稻植株RNA水平的表达分析 |
2.3 小结 |
第3章 TALENs介导水稻广亲和及香型突变体的检测体系建立 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.1.1 供试水稻品种 |
3.1.1.2 菌株和质粒 |
3.1.1.3 试剂和仪器 |
3.1.2 方法 |
3.1.2.1 TALENs介导突变体检测体系 |
3.1.2.2 靶位点测序鉴定 |
3.1.2.3 TALENs介导突变体的稳定性分析 |
3.1.2.4 TALENs创制水稻突变材料的表型分析 |
3.1.2.5 TALENs介导突变体的聚合 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 TALENs介导检测体系的建立与突变体的获得 |
3.2.1.1 TALENs介导S4突变体的获得 |
3.2.1.2 TALENs介导S5突变体的获得 |
3.2.1.3 TALENs介导OsBADH2突变体 |
3.2.2 TALENs介导突变体的稳定性分析 |
3.2.3 去外源TALENs表达框T1突变株的检测 |
3.2.4 TALENs介导突变体的表型分析 |
3.2.5 TALENs介导多基因敲除研究 |
3.3 小结 |
第4章 讨论 |
4.1 TALENs技术对的转基因水稻发展的意义 |
4.2 TALENs技术应用的注意事项 |
4.3 TALENs蛋白的作用时期及其应用 |
4.4 籼粳杂种不育问题的复杂性 |
4.5 后续工作 |
附录1 缩写词及文中所用特殊标示符 |
附录2 实验试剂及仪器 |
附录3 实验方法 |
附录4 农杆菌介导的水稻遗传转化 |
附录5 实验材料目的基因序列与野生型的blast比对 |
附录6 终载体TALE识别模块的列验证 |
附录7 愈伤不断继代获得不同突变植株 |
附录8 突变体的T1代自交分离比 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱改良后代的抗性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻抗褐飞虱的遗传与育种研究进展 |
1.1.1 褐飞虱的“生物型” |
1.1.2 水稻对褐飞虱抗性的研究 |
1.1.3 分子标记辅助选择技术 |
1.1.4 水稻抗褐飞虱的育种研究 |
1.1.5 水稻抗褐飞虱遗传育种展望 |
1.2 水稻抗白背飞虱遗传与育种研究进展 |
1.2.1 白背飞虱暴发为害成因 |
1.2.2 水稻品种抗白背飞虱遗传的研究进展 |
1.2.3 水稻品种抗白背飞虱的育种研究 |
1.2.4 水稻抗白背飞虱遗传育种展望 |
1.3 本研究的目的和意义 |
1.3.1 抗褐飞虱水稻品种的培育与改良 |
1.3.2 抗褐飞虱兼抗白背飞虱水稻品种的培育与改良 |
第二章 不同抗性基因改良品系及其测交组合的苗期与成株期褐飞虱抗性比较 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 试验数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同抗性基因改良品系苗期抗性初筛 |
2.2.2 不同抗性基因改良品系苗期抗性复筛 |
2.2.3 不同抗性基因改良品系测交组合的苗期抗性 |
2.2.4 不同抗性基因改良品系及其测交组合的田间褐飞虱的种群数量及抗性 |
2.2.5 不同抗性基因改良品系及其测交组合苗期与成株期的抗性比较 |
2.2.6 不同来源系谱改良品系苗期与成株期抗性比较 |
2.3 结论与讨论 |
2.3.1 不同抗性基因改良品系及测交组合的褐飞虱苗期抗性 |
2.3.2 不同抗性基因改良品系及测交组合的褐飞虱成株期抗性 |
第三章 抗褐飞虱水稻品种 Rathu Heenati 改良后代的抗性基因跟踪研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 改良品系及其测交组合中 Bph3 的分子检测 |
3.2.2 改良品系及其测交组合中 Bph17 的分子检测 |
3.2.3 亲本和改良品系及其测交组合的苗期抗性 |
3.2.4 品种(系)及测交组合田间成株期的褐飞虱种群数量及抗性 |
3.2.5 亲本和改良品系及测交组合的苗期与成株期抗性比较 |
3.2.6 改良品系分蘖期褐飞虱的蜜露排泄量 |
3.2.7 改良品系的苗期持抗期抗性表现 |
3.3 总结与讨论 |
3.3.1 水稻品种(系)苗期与成株期对褐飞虱抗性 |
3.3.2 不同抗性鉴定方法中高抗品种(系)间的抗虫性差异 |
3.3.3 Rathu Heenati 改良品系中 Bph3 和 Bph17 分子检测的准确性和有效性 |
3.3.4 褐飞虱抗源 Rathu Heenati 的改良与利用 |
第四章 水稻不同抗褐飞虱基因的分子标记辅助建立回交导入系 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 试验数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 BC1F1和 BC2F1苗期褐飞虱抗性 |
4.2.2 各回交世代中 Bph14 的分子标记辅助选择 |
4.2.3 各回交世代中 Bph15 的分子标记辅助选择 |
4.3 结论与讨论 |
4.3.1 褐飞虱生物型/致害性的变异与抗性品种的培育 |
4.3.2 抗褐飞虱基因的分子标记辅助聚合 |
第五章 水稻改良品系抗褐飞虱兼抗白背飞虱成株期抗性比较 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 试验数据分析 |
5.2 试验结果与分析 |
5.2.1 不同抗源改良品系网室成株期白背飞虱种群数量及抗性 |
5.2.2 不同抗源改良品系田间褐飞虱的种群数量及抗性 |
5.2.3 抗褐飞虱兼抗白背飞虱改良品系的获得 |
5.2.4 改良品系成株期对褐飞虱和白背飞虱抗性相关分析 |
5.3 结论与讨论 |
5.3.1 水稻多抗性品种的培育 |
5.3.2 水稻品种对褐飞虱和白背飞虱抗性 |
5.3.3 水稻品种成株期抗性鉴定的人工接虫诱发 |
第六章 总结论 |
6.1 水稻品种的苗期与成株期抗性 |
6.2 水稻品种抗褐飞虱的不同鉴定方法 |
6.3 回交转育抗褐飞虱基因的分子标记辅助选择 |
6.4 水稻品种褐飞虱抗性与白背飞虱抗性 |
6.5 本研究的不足之处 |
6.6 下一步的研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)水稻籼粳不育基因S5的自然变异、进化模式与功能分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 亚洲栽培稻的籼粳亚种分化与亚种间杂种优势 |
1.2 生物种群发生隔离的机制与类型 |
1.3 生殖隔离之籼粳杂种不育、广亲和的研究 |
1.3.1 籼粳杂种不育与广亲和现象 |
1.3.2 解释杂种不育的遗传模型 |
1.3.3 籼粳不育与广亲和现象相关研究 |
1.4 籼粳亚种与广亲和品种的遗传多态性发掘 |
1.5 杂种不育相关基因的研究 |
1.5.1 杂种不育基因的定位 |
1.5.2 籼粳不育基因S5的定位和克隆 |
1.6 自然选择与水稻的起源分化 |
1.6.1 自然选择与物种分化 |
1.6.2 稻种的系统发生 |
1.6.3 亚洲栽培稻籼粳亚种的起源模式之争 |
1.7 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 S5基因的自然变异、选择与进化模式研究 |
2.2.2 6种S5基因全长重组类型的遗传转化 |
2.2.3 利用RNAi(RNA干涉)技术抑制S5表达量 |
2.2.4 拟南芥Columbia型受体的S5遗传验证转化 |
3 结果与分析 |
3.1 S5基因的自然变异、选择与进化模式研究 |
3.2 6种S5基因全长重组类型的遗传转化 |
3.3 利用RNAi(RNA干涉)技术抑制S5表达量 |
3.4 拟南芥Columbia型受体的S5遗传验证转化 |
4 讨论 |
4.1 S5进化路线是稻种演化的缩影 |
4.2 籼粳亚种的独立起源与S5三等位基因系统 |
4.3 籼粳杂种不育与两个功能性SNP的关联 |
4.4 S5表达量的疑问 |
4.5 S5的进化是受到选择压力推动的动态过程 |
4.6 类似于S5的生殖隔离发生的特定条件 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
致谢 |
(7)水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与功能分析 |
1. 文献综述 |
1.1 植物雄性不育研究进展 |
1.2 Long non-coding RNA的研究进展 |
1.3 植物DNA甲基化的研究进展 |
1.4 本研究的背景、目的与意义 |
2. 材料方法 |
2.1 水稻材料与田间种植 |
2.2 遗传转化载体的构建与转化 |
2.3 转基因植株的DNA抽提,阳性检测与Southern blot拷贝数分析 |
2.4 育性考察方法 |
2.5 基因表达分析 |
2.6 DNA甲基化修饰的分析 |
2.7 细胞学观察与花药发育的PCD检测 |
2.8 Small RNA分析 |
3. 结果分析 |
3.1 pms3的定位 |
3.2 遗传转化实验确定候选基因位于定位区间 |
3.3 定位区间候选基因的确定 |
3.4 候选基因的表达分析 |
3.5 定位区间候选基因的遗传转化与功能分析 |
3.6 pms3调控花粉发育的分子路径研究 |
4. 讨论 |
4.1 控制光敏感核不育的分子作用模型探讨 |
4.2 关于pms3深入研究的设想 |
4.3 长链非编码RNA的的生物学功能 |
4.4 水稻光敏感雄性不育研究的理论意义与应用前景 |
第二章 水稻广亲和基因S5功能分析及作用机理研究 |
5. 文献综述 |
5.1 水稻籼粳杂种不育机理的研究 |
5.2 植物天冬氨酸蛋白酶研究进展 |
5.3 蛋白质功能研究方法与技术 |
5.4 本研究的背景、目的与意义 |
6. 材料与方法 |
6.1 转化载体及菌株 |
6.2 载体构建及转化 |
6.3 体外表达目标蛋白与天冬氨酸蛋白酶活性测定 |
6.4 S5抗体的制备与特异性检测 |
6.5 SDS-PAGE电泳及Western blot |
6.6 天冬氨酸蛋白酶自我剪接分析 |
6.7 体内蛋白检测情况 |
6.8 双向电泳(2D SDS-PAGE)寻找S5的底物 |
7. 实验结果 |
7.1 S5蛋白结构分析与同源比对分析 |
7.2 S5i ORF的获得 |
7.3 S5的原核表达与纯化 |
7.4 S5抗体的制备与特异性检测 |
7.5 S5体外酶活性检测与自身剪接形成成熟蛋白的初步分析 |
7.6 籼、粳S5及缺失差异氨基酸后S5蛋白酶活性的定性比较分析 |
7.7 酵母双杂交验证S5是否形成二聚体 |
7.8 体内蛋白检测情况 |
7.9 蛋白质组学方法寻找S5的底物 |
8. 讨论 |
8.1 S5蛋白酶活性的检测 |
8.2 籼-粳S5相互作用的机理研究 |
8.3 S5作用底物的寻找 |
8.4 双向电泳中总蛋白抽提方法的优化 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录Ⅰ:本研究中所用引物 |
附录Ⅱ:部分试验的详细步骤 |
附录Ⅲ:作者简介 |
(8)利用InDel标记鉴定浙优系列组合籼粳属性及预测杂种优势的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容、目的和意义 |
1.3 本研究创新之处 |
2 文献综述 |
2.1 栽培稻的籼粳鉴定方法研究 |
2.1.1 亚洲栽培稻的亚种生态分类 |
2.1.1.1 籼、粳型分类 |
2.1.1.2 籼、粳、爪哇型分类 |
2.1.2 亚洲栽培稻分类方法的研究 |
2.1.2.1 判别函数法 |
2.1.2.2 程氏指数法 |
2.1.2.3 杂交亲和力法 |
2.1.2.4 同工酶法 |
2.1.2.5 分子标记法 |
2.2 籼粳亚种间杂种优势利用研究进展 |
2.2.1 杂种优势 |
2.2.1.1 杂种优势概念及表现 |
2.2.1.2 杂种优势遗传机理 |
2.2.1.3 杂种优势利用历史和利用途径 |
2.2.2 籼粳亚种间杂种优势 |
2.2.2.1 亚种间杂种优势利用研究进展 |
2.2.2.2 亚种间杂种优势的表现、存在问题及利用途径 |
2.2.2.3 浙江省籼粳亚种间杂种优势利用研究进展 |
2.3 杂种优势预测研究进展 |
2.3.1 遗传距离与杂种优势 |
2.3.2 分子标记遗传距离和杂种优势预测 |
2.4 InDel分子标记研究进展 |
3 材料与方法 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 验证材料 |
3.1.2 测试材料 |
3.2 田间试验方法 |
3.2.1 田间试验设计 |
3.2.2 田间数据处理 |
3.2.3 程氏指数计算 |
3.3 InDel分析 |
3.3.1 DNA提取 |
3.3.2 InDel引物 |
3.3.3 PCR扩增及产物分离 |
3.3.4 数据分析 |
3.3.4.1 引物籼粳专化性程度 |
3.3.4.2 基因型确定和基因频率计算 |
3.3.4.3 籼粳属性鉴定标准 |
3.3.4.4 聚类分析和主成分分析 |
4 结果与分析 |
4.1 InDel分子标记鉴定籼粳属性的准确性 |
4.1.1 验证材料的程式指数分类 |
4.1.2 验证材料的InDel标记多态性 |
4.1.3 InDel分子标记籼粳专化性分析 |
4.1.4 籼、粳型基因频率计算和籼粳属性鉴定 |
4.1.5 聚类分析 |
4.1.6 InDel分了标记法鉴定籼粳属性的评价 |
4.2 浙优系列组合籼粳属性及遗传分化的InDel分子标记鉴定 |
4.2.1 多态性分析 |
4.2.2 籼、粳基因频率计算和属性鉴定 |
4.2.3 亲本遗传相似性分析 |
4.2.4 聚类分析 |
4.2.5 主成分分析 |
4.3 InDel分子标记杂种优势预测研究 |
4.3.1 浙优系列亲本遗传距离分析 |
4.3.2 浙优系列组合杂种优势分析 |
4.3.3 亲本InDel遗传距离与杂种优势的相关性 |
5 结论与讨论 |
5.1 InDel分子标记在籼粳属性及遗传分化研究上的应用 |
5.2 浙优系列组合籼粳属性及遗传分化的InDel分子标记分析 |
5.3 InDel遗传距离与杂种优势的关系 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
攻读学位期间承担的科研任务 |
攻读学位期间发表的论文 |
论文使用的缩写说明 |
(9)水稻杂种育性基因f5的克隆及高通量分子标记技术的开发与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 水稻杂种育性基因f5的克隆 |
1 前言 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 水稻杂种不育的细胞学研究 |
1.3 水稻杂种不育的遗传机理研究 |
1.4 水稻杂种不育的分子机理和进化研究 |
1.5 水稻籼粳亚种间育性基因f5克隆研究进展 |
1.6 研究的目的与意义 |
2 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 BAC文库 |
2.1.3 全长cDNA |
2.2 基因组DNA样品抽提 |
2.2.1 群体基因组DNA快速抽提 |
2.2.2 基因组DNA大样法抽提 |
2.2.3 小样法抽提大样基因组DNA |
2.3 PCR产物测序 |
2.3.1 目标片段的PCR扩增 |
2.3.2 PCR产物消化 |
2.3.3 测序 |
2.4 BAC鸟枪法测序 |
2.4.1 细菌培养和BAC大量抽提 |
2.4.2 Shotgun亚克隆文库构建 |
2.4.3 抽质粒测序 |
2.4.4 序列拼接 |
2.5 SSR标记分析 |
2.5.1 SSR标记的PCR扩增 |
2.5.2 制备PAGE胶 |
2.5.3 PAGE电泳 |
2.5.4 银染显影 |
2.6 InDel标记分析 |
2.7 CAPS标记分析 |
2.8 基因表达分析 |
2.8.1 水稻材料和组织 |
2.8.2 实验步骤 |
2.9 性状考察 |
2.9.1 花粉育性考察 |
2.9.2 小穗育性考察 |
3 结果与分析 |
3.1 水稻亚种间不完全双列杂交育性关联分析 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 花粉育性和小穗育性分析 |
3.1.3 已知基因的关联分析 |
3.2 f5遗传分析 |
3.2.1 三交群体 |
3.2.2 籼粳F2群体 |
3.2.3 近等基因系 |
3.3 f5区域的比较测序 |
3.3.1 f5区域的重复序列及拷贝数分析 |
3.3.2 候选基因ORF1的序列分析 |
3.3.3 候选基因ORF2的序列分析 |
3.4 f5候选基因ORF1和ORF2的比较表达分析 |
3.4.1 ORF1和ORF2在不同品种中的总体表达情况 |
3.4.2 籼稻和粳稻ORF2全长cDNA |
3.4.3 ORF2籼粳等位基因在杂种中的表达差异 |
3.5 f5基因的定位 |
3.5.1 NIL ZS97(f5-Du/f5-ZS)群体定位 |
3.5.2 NIL Balilla(f5-NJ/f5-Ba)群体定位 |
3.6 Balilla/Nanjing11 F2群体育性和偏分离位点的全基因组分析 |
3.6.1 利用InDel标记构建全基因组遗传连锁图 |
3.6.2 偏分离位点分析 |
3.6.3 杂种育性QTL分析以及和偏分离位点的关系 |
4 总结与讨论 |
4.1 与他人研究结果的比较 |
4.2 f5基因克隆的思考 |
第二章 高通量分子标记技术的开发和应用 |
1 前言 |
1.1 研究问题的由来及研究的目的和意义 |
1.2 传统的分子标记技术 |
1.2.1 RFLP标记 |
1.2.2 PCR标记 |
1.2.3 SNP标记 |
1.3 基于基因芯片技术的高通量分子标记技术 |
1.3.1 SNP芯片 |
1.3.2 SFP标记 |
1.3.3 DArT技术 |
1.3.4 RAD标记 |
1.4 基于测序技术的高通量分子标记技术 |
1.4.1 SNP测序 |
1.4.2 RAD标签测序 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 芯片样品发芽实验 |
2.2.2 RNA抽提和芯片杂交 |
2.2.3 PCR分子标记开发 |
2.2.4 表型考察 |
2.2.5 RIL群体测序 |
2.3 计算方法 |
2.3.1 SFP的鉴定和连锁图的构建 |
2.3.2 基于群体测序的SNP鉴定和高密度连锁图的构建 |
2.3.3 表型QTL扫描 |
3 结果与分析 |
3.1 SFP鉴定和连锁图的构建 |
3.2 亲本珍汕97和明恢63材料鉴定 |
3.3 基于群体测序的SNP基因分型和RIL群体材料鉴定 |
3.4 SNP高密度遗传连锁图的构建 |
3.5 高密度SNP连锁图的质量评价 |
3.6 产量相关性状的QTL分析 |
4 讨论 |
4.1 基于表达谱芯片的SFP鉴定和RIL群体基因分型 |
4.2 基于群体测序的SNP基因分型的优势 |
4.3 影响QTL定位的因素 |
5 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ 附表 |
附录Ⅱ SFP鉴定SFPdet程序代码 |
附录Ⅲ 作者简介 |
致谢 |
(10)水稻籼粳亚种间杂种不育性的遗传分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 文献综述 |
1.籼粳杂种不育性的影响因素 |
2.籼粳杂种不育性的遗传机理 |
3.籼粳杂种不育基因的定位 |
4.籼粳杂种不育性QTL的研究 |
5.存在问题 |
6.本研究目的意义 |
第二章 水稻籼粳亚种间杂种不育性的初步研究 |
1.材料与方法 |
2.结果与分析 |
3.讨论 |
第三章 水稻SSR分子连锁图谱的构建及标记偏分离分析 |
1.材料与方法 |
2.结果与分析 |
3.讨论 |
第四章 水稻籼粳亚种间杂种不育性的QTL定位 |
1.材料与方法 |
2.结果与分析 |
3.讨论 |
第五章 全文讨论和结论 |
1.全文讨论 |
2.结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、论水稻广亲和品种应用的地理局限性(论文参考文献)
- [1]籼与粳的历史传奇[J]. 沈希宏. 中国稻米, 2021(04)
- [2]黄瓜线粒体DNA指纹图谱的构建及心腔颜色的遗传研究[D]. 赵宇. 南京农业大学, 2017(07)
- [3]水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆[D]. 李荣德. 扬州大学, 2016(02)
- [4]利用TALENs技术创制水稻广亲和新材料[D]. 朱义旺. 福建师范大学, 2015(03)
- [5]水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱改良后代的抗性研究[D]. 邓飞. 中国农业科学院, 2012(10)
- [6]水稻籼粳不育基因S5的自然变异、进化模式与功能分析[D]. 杜红毅. 华中农业大学, 2012(11)
- [7]水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究[D]. 丁寄花. 华中农业大学, 2011(08)
- [8]利用InDel标记鉴定浙优系列组合籼粳属性及预测杂种优势的研究[D]. 王林友. 浙江大学, 2011(S1)
- [9]水稻杂种育性基因f5的克隆及高通量分子标记技术的开发与应用[D]. 喻辉辉. 华中农业大学, 2011(08)
- [10]水稻籼粳亚种间杂种不育性的遗传分析[D]. 井文. 南京农业大学, 2004(02)