一、小麦新型化杀剂SC2053诱导花粉败育的机制研究(论文文献综述)
马君红[1](2021)在《油菜复配化学杀雄剂杀雄效果及应用研究》文中提出
牛富强[2](2021)在《牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证》文中研究指明杂种优势作为提高小麦产量的重要途径,在小麦育种实践中具有重要作用。细胞质雄性不育(CMS)是利用杂种优势的重要手段,对于促进小麦杂种优势的研究与利用具有重要的意义。Ju706A是D2型细胞质雄性不育系,具有易恢性强,抗病能力佳等优点,在育种实践中具有广泛的应用前景,但其育性调控机制并不清楚。因此,本研究以不育系Ju706A、其同型保持系706B及恢复系LK783为供试材料,对它们进行小花、花药、小孢子的表型观察;构建回交群体Ju706A//LK783/706B,利用集团分离分析法(BSA)和SSR分子标记对育性恢复基因Rf进行初步定位;利用小麦660K基因芯片分型技术和开发的SNP分子标记缩小候选区域,对Rf进行精细定位,并通过转录组数据和实时荧光定量(q RT-PCR)对候选基因进行筛选、鉴定;同时基于克隆的序列差异,设计特异In Del标记用于分子标记辅助选择;通过对候选基因进行亚细胞定位并利用大麦条斑花叶病毒介导的基因沉默(BSMV-VIGS)技术对候选基因的功能进行初步验证,获得以下研究结果:1.Ju706A、LK783及其F1代表型观察结果表明,LK783的雄蕊和雌蕊发育正常,花粉粒能被I2-KI溶液完全染色;Ju706A的花药瘦小,I2-KI染色不完全,表现为典败和染败特征;F1表现出正常的雌蕊和雄蕊,大多数花粉粒可被I2-KI染色。Ju706A、LK783的三核期花药扫描电镜观察可见,LK783具有正常的花药外皮层、内皮层、小孢子;而Ju706A的花药外皮层排列不规则、内皮层中乌氏体稀疏、小孢子小而皱缩。由上说明Ju706A的雄性育性能够被LK783恢复,其F1表现与LK783相似的表型特征。2.Ju706A//LK783/706B的回交后代群体的不育植株和可育植株表现1:1.2分离比,经卡方测验,Ju型细胞质雄性不育小麦的育性恢复符合孟德尔一对基因的分离规律,其育性恢复由一对显性基因控制。利用356对SSR引物在亲本和DNA混合池中进行多态性标记的筛选,共有9对SSR引物与恢复基因Rf连锁,且均位于1B染色体上。将这9对SSR引物在不育单株中进行检测并构建遗传连锁图谱。结果表明,恢复基因Rf与Xgwm18和Xgpw1143标记紧密连锁,遗传距离分别是4.1 c M和10.7 c M。3.通过小麦660K基因芯片分型,差异SNP位点的27%集中于1B染色体上,与初步定位结果一致。通过设计特异的SNP标记并在亲本和DNA混合池中筛选,找到6个与目标基因紧密连锁的多态性标记,分别是AX-94768879、AX-95117169、AX-174254104、AX-111201011、AX-94793363、AX-111281507。根据多态性标记和交换单株数量将恢复基因Rf缩小在SNP标记AX-174254104和AX-111201011之间2 Mb的区间。该区间含有19个候选基因,通过RNA-Seq数据和基因在各组织的表达水平,将候选基因锁定于Traes CS1B02G197400LC。该基因(暂命名为TaRfd1)编码果胶酯酶/果胶酯酶抑制剂,在花药中高表达,且在可育花粉的三核期表达量最高。4.以LK783和Ju706A的花药c DNA为模板,成功克隆出TaRfd1。序列分析表明,LK783和Ju706A的CDS序列之间有23处SNP的差异及7bp的缺失(CCGGGGG)差异,这7bp的缺失导致了从第393个氨基酸开始,其氨基酸序列发生了变化。基于Ju706A中7bp的缺失,设计了一个Indel标记Xnwafu1,该标记能100%鉴定出BC1F1群体中的所有不育植株,能鉴定97.6%的保持系、93.4%的恢复系及70.3%的收集材料。进化树分析表明该基因与节节麦的同源基因亲缘关系最近,可能有相似的功能。5.亚细胞定位结果表明,果胶甲酯酶定位在细胞壁上。通过大麦条斑花叶病毒侵染(BSMV-VIGS)对TaRfd1进行有效沉默,发现TaRfd1沉默后,小花瘦小、花药不开裂、I2-KI染色不充分、精核呈圆形、花粉粒皱缩、花粉萌发率下降;细胞学观察表明,沉默植株的花药外皮层排列散乱、乌氏体稀疏、小孢子皱缩、花药绒毡层细胞延迟降解、小孢子外壁排列不规则、孢粉素沉积异常;基因表达、结实率调查及果胶含量测定结果表明,沉默植株中TaRfd1基因表达量下降、结实率降低、果胶含量升高。以上结果均表明TaRfd1与育性紧密相关。
张建朝[3](2019)在《“蓝标型”小麦核雄性不育材料籽粒颜色和育性相关候选基因的筛选与初步鉴定》文中进行了进一步梳理蓝标型小麦雄性不育系、两用系是由我国学者黄寿松等利用小麦品种72180和小偃六号杂交后代中发现的雄性不育材料与李振声等选育出的蓝粒小麦进行人工杂交后选育出的材料,其两用系可实现一系两用,解决了核型雄性不育难保持的问题。为了探索蓝标型小麦雄性不育系、两用系育性和种子颜色差异的机制,本研究以蓝标型小麦雄性不育系、两用系植株为材料,利用半薄切片技术、超薄切片技术、高通量转录组测序技术以及荧光定量技术等对两种材料育性、种子颜色差异机理进行了初步研究。得到如下结果:1.从表型及细胞学观察结果来看:蓝标型小麦雄性不育系、两用系植株形态并无明显差异,但是到开花期时,两者表现出明显的育性差异。半薄切片染色观察和透射电镜观察对比发现,不育系单核早期花药中绒毡层细胞已开始降解,而两用系花药绒毡层细胞则形态完好,最终在三核期,两用系花药中小孢子发育正常而不育系花药中未能形成成熟的小孢子。由此推测,不育系败育可能是绒毡层提前降解造成的,并且败育的关键时期可能为单核早期。2.转录组测序数据经过统计分析验证其质量良好。富集性分析发现,两样本中差异表达基因在苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢和氮代谢通路中富集程度较高,因此这三个生物合成和代谢过程可能与两样本育性和蓝粒性状的差异有关。进一步地,通过GO分析以及转录因子家族筛选共获得71个花色素相关差异表达基因,通过KEGG分析筛选到4个花色素苷生物合成通路上的结构基因。通过GO分析获得36个育性相关差异表达基因,在此基础上通过上下调表达模式筛选出了9个育性相关差异基因。3.同源性分析发现,有三个分别来自MYB、bHLH、WDR转录因子家族的基因与玉米等作物中花青素合成关键调控基因具有高同源性。荧光定量结果表明,这三个花色素相关基因在两用系样品中表达量高于在不育系样品中表达量,因此推测它们可能参与蓝色籽粒植株中花青素合成调控。荧光定量分析结果显示,筛选到的9个育性相关基因中注释为“MS1”和“CDC48A”的两个基因在两样品种的表达量差异极显着,因此这两个基因可作为育性恢复基因的候选基因。PCR鉴定结果表明两个候选基因中只有注释为“MS1”的基因存在于长穗偃麦草基因组中,并且长穗偃麦草中的MS1基因(TpMS1)具有与小麦MS1基因相似的表达特异性和蛋白结构,因此推测TpMS1基因可能为育性恢复关键基因。克隆不育系、两用系样品中的MS1基因,测序后比对发现,两用系样品中有两种核苷酸序列不同的MS1基因序列,其中一种与不育系样品中MS1基因序列一致,与已公布的小麦MS1基因在第一个外显子上具有一个碱基的差异,另一种与长穗偃麦草中的MS1基因序列一致。因此推测MS1基因突变是不育系植株败育的原因。但是要证明MS1和TpMS1基因与不育系、两用系间育性差异的关系,仍需要进一步实验验证。
杜欣欣[4](2019)在《化学杀雄剂对油菜骨干亲本的杀雄效果及应用研究》文中研究表明油菜是我国的主要油料作物之一,其杂种优势显着。化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要途径,利用化学杀雄剂生产杂交种具有多种优点,如亲本选择自由,周期短,后代无胞质不良效应等。为了更快更好地采用化学杀雄方法,选育优质、高产、多抗、多功能油菜新品种和生产高纯度杂交种,本文研究了6个新种质材料的特征特性,根据6个新种质材料的不同特征配制了5个不同区域的化杀油菜新品种(组合)。并利用具有自主知识产权的复配化学杀雄剂(EN2)对6个甘蓝型油菜骨干亲本进行杀雄效果试验,通过大田调查、细胞学观察和乙酰乳酸合成酶(ALS)活性测定,研究了6个骨干材料的最适杀雄浓度和EN2对甘蓝型油菜农艺性状、花器官形态、花粉活力、育性及ALS活性的影响,还研究了EN2对细胞质不育系的作用效果。结果表明:1.6个新种质材料存在明显差异,S1强抗倒伏、抗病、抗裂荚、适应性广,配制的新品种陕油1203达到国家3个区域的登记标准,特别适合机械化收获,适合在国家长江下游、黄淮、陕南种植。S6高油、高产、抗病,配制的新品种陕油1309高油、高产,达到国家3个区域的登记标准,适合在国家长江中游、黄淮、陕南种植。S2、S3、S4、S5配制的组合也表现突出。2.6个材料对EN2的敏感程度不同,可分为敏感型、比较敏感型和迟钝型三种类型,其中S2、S3属于敏感型材料,在单核期和初花期分别用0.5μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率,S1、S5属于比较敏感型材料,在单核期和初花期分别用0.9μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率,S4、S6属于迟钝型材料,在单核期用1.3μg/mL EN2处理,初花期用0.9μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率。3.油菜单核期和初花期,在不同材料茎叶上喷施各自适量复配化学杀雄剂,杀雄效果较好,全不育株率在95%以上,花药缩短干瘪为针状,花丝显着缩短,花药中没有花粉,或花粉空秕、破裂。4.油菜单核期喷施EN2,能明显降低不育系209A、203A和169A的微粉花朵数,提高其不育度,有效抑制低温下微粉的产生。不同的不育系对EN2的敏感性不同,不育系209A、203A和169A的最佳处理浓度分别是0.5μg/mL、0.5μg/mL、0.7μg/mL。5.通过三个不同时期,两个部位ALS酶活性测定试验,显示其活性于现蕾后期已经下降,盛花期降到最低并趋于稳定,其中花蕾ALS活性下降的幅度大于叶片,表明在花蕾中ALS活性被抑制的程度更强,而盛花期表现最为明显。其中S4的ALS活性受抑制程度最大,S3的ALS活性受抑制程度最小。
张海颖[5](2017)在《化学杀雄剂对谷子雄性不育及生理特性的影响》文中提出谷子(Setaria italica)又称粟,是我国的主要杂粮作物之一,耐旱耐贫瘠,适应性强,且谷子有明显的杂种优势,其产量比常规品种高出20%-40%。目前,谷子杂种优势利用的途径主要有温光敏不育系、显性核不育系。然而,经实践后发现这些方法都存在各种各样亟待解决的问题。化学杀雄法作为杂交育种的一种重要途径,对谷子发展杂种优势具有巨大的深远意义。本试验选用3种化学试剂乙烯利、马来酰肼、SQ-1,对3个谷子品种(衡谷13、豫谷18、晋谷21)的杀雄效果进行了试验。探索了其使用时期、使用浓度及品种差异性。同时研究了 SQ-1对3个谷子品种花器、花粉活力及农艺形状的影响。此外,还进一步研究了 SQ-1诱导的谷子生理型雄性不育幼穗活性氧、抗氧化物酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸、糖类代谢、激素等生理生化物质的变化,为谷子化学杀雄育种奠定了一定的理论基础及技术储备。现将主要研究结果总结如下:1.田间试验结果表明,杀雄效果随施药时期、施药浓度不同而有所不同,其中乙烯利杀雄效果最差,在所试验的谷子幼穗分化发育的3个时期(幼穗分化初期T1、枝梗分化末期T2、雌雄蕊原基分化期到减数分裂期前T3)杀雄效果不明显;马来酰肼在谷子发育的T1和T2时期,杀雄效果不明显,在T3时期,杀雄彻底;SQ-1在谷子发育的T1和T2时期,杀雄效果较差,在T3时期,使用3-6 kg hm-2的浓度杀雄效果较理想,可以诱导3种品种(衡谷13、豫谷18、晋谷21)产生85%以上的不育率。2.5 kg hm-2的SQ-1对谷子杀雄效果最佳,可诱导3个品种高于90%的不育率,并且对雌蕊损伤不大,发育正常。此外,对植物其它农艺形状影响也都较小。马来酰肼虽然在T3时期能诱导高的不育率,但同时雌蕊生长受到严重损害。因此,SQ-1可以用来做为谷子化学杀雄剂,马来酰肼不适合做谷子杀雄剂。3.观察谷子花器、花粉活力结果表明,经SQ-1处理后,3个谷子品种花药皱缩干瘪,经碘-碘化钾染色后,呈浅黄色,缺乏细胞内含物,花粉粒形状不规则,还有不同程度的结晶。4.三个品种处理组植株在喷施SQ-1后不同时期,幼穗中H202的生成速率及02-、MDA的含量的变化趋势不完全一样。喷药后5天到10天,H202的含量不断增加,到第10天达到最高值,之后开始下降,呈现“低-高-低”的变化趋势。但O2·-和MDA含量则表现为第5天最低,第15天最高,呈现“低-高”的变化趋势。施药后同一时期相比,处理组中02·-、H202、MDA的含量明显高于相应对照组,且施药后同一时期比较发现,SQ-1浓度越大,02·-、H2O2、MDA生成量越多。5.三个品种处理组植株经SQ-1处理后5-15天,幼穗中POD活性一直升高;SOD、CAT活性呈现“高-低-高”的趋势;APX活性则呈现“低-高-低”的变化趋势。同一时期相比,施药后5-15天,随着SQ-1喷施浓度的增大,幼穗中POD逐渐增大,且处理组中POD活性高于对照组;而SOD、CAT、APX的活性逐渐减小,且处理组中酶活性始终低于对照组。6喷施SQ-1后,处理组幼穗中可溶性蛋白含量在5-10天逐渐升高,10-15天又开始降低,即呈现“低-高-低”的变化趋势。对同一时期喷施不同浓度SQ-1的可溶性蛋白含量进行分析可知,在三个品种中,喷施3-6 kg hm-2的SQ-1后都不同程度地降低了幼穗中可溶性蛋白的含量,且SQ-1浓度愈大,可溶性蛋白的含量降低地愈多。7.经SQ-1处理后不同时期,三个品种幼穗中脯氨酸含量一直升高,呈现“低-高”的变化趋势。同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中脯氨酸含量逐渐减少,各处理组中脯氨酸含量都低于对照组。8.经SQ-1处理后不同时期,三个品种幼穗对照组中可溶性糖的含量一直持续降低,而处理组在第10天略有增加,随后又减少,变化不明显;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中可溶性糖含量逐渐减少。施药后对照组中淀粉含量不断积累,处理组中变化不明显;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中淀粉含量逐渐减少。幼穗中蔗糖与果糖变化趋势一致,施药后处理组与对照组中的变化趋势一致,第5天与第15天含量较低,第10天达到最高值,但对照组中含量变化较处理组大。同一时期相比,施药后第5天与第15天,随着处理组浓度的增大,幼穗中蔗糖与果糖含量逐渐增加,而第10天,随着处理组浓度的增大,含量逐渐减少。9.经SQ-1处理后5-15天,三个品种幼穗对照组中IAA含量一直上升,处理组幼穗中IAA含量呈现“低-高-低”的变化趋势,即第10天达到最高值;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中IAA含量逐渐减少,且各处理组中IAA含量都低于对照组。施药后5-15天对照组与处理组幼穗中ZR含量逐渐积累,呈现“低-高”的变化趋势;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中ZR含量逐渐减少,且各处理组中ZR含量都低于对照组。施药后5-15天对照组与处理组幼穗中GA3含量呈现“高-低-高”的变化趋势,第10天达到最低值;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中GA3量逐渐减少,且各处理组中GA3含量都低于对照组。施药后5-15天对照组与处理组幼穗中ABA含量呈现“低-高-低”的变化趋势,第10天达到最高值;同一时期相比,随着处理组浓度的增大,幼穗中ABA量逐渐增加,且各处理组中ABA含量都高于对照组。
李超[6](2016)在《咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育性研究》文中指出辣椒是我国重要蔬菜之一,具有明显的杂种优势,与人工杂交种制种相比,利用化学杀雄剂生产辣椒杂交种具有明显的优势。本试验选用咪唑乙烟酸作为化学杀雄剂,以辣椒材料P70为试验对象来研究对辣椒的化学杀雄效果。同时,通过细胞学和分子学实验研究咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的机理,获得以下结果:1.浓度为15 mg/L的咪唑乙烟酸对辣椒的化学杀雄效果最好,在这个浓度下辣椒花药可以表现出完全的雄性不育性而且植株药害相对较小,对辣椒的坐果和结实影响较小。2.通过压片和石蜡切片观察,发现咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育发生在小孢子母细胞时期。在小孢子母细胞时期,对照组花药内绒毡层细胞发生降解,为小孢子母细胞的生长发育提供营养;而处理组花药内绒毡层不发生降解,导致小孢子母细胞得不到足够的营养,从而不能减数分裂形成四分体结构,以致最终降解引起雄性不育。此外,咪唑乙烟酸还可以引起辣椒花药中细胞分化分裂异常以及外绒毡层会发生延迟降解,进一步加剧了雄性不育的发生。3.通过电镜切片观察,我们发现在与处理组花药相比,对照组花药中,内绒毡层细胞中有自噬活动,从而导致细胞自噬性死亡。在小孢子母细胞时期,处理组花药中的小孢子开始降解,表现出外形畸形、四周胼胝质含量少、细胞核降解以及细胞器缺失;而对照组花药中,小孢子外形圆满、四周胼胝质含量多以及细胞核完整。在四分体时期,对照组花药中小孢子母细胞减数分裂形成四分体,而处理组花药中小孢子母细胞不能形成四分体结构而完全降解,细胞核和细胞里面各种细胞器降解粘连在一起,最终导致雄性不育。4.在对与自噬相关的基因ATG8s以及与细胞壁降解相关的的基因Pec做表达分析时发现,小孢子母细胞时期基因ATG8a、ATG8e和Pec在对照组中的表达要比处理组中的要高,这与在这一时期处理组花药中内绒毡层细胞出现自噬活动与降解密切相关;而ATG8b、ATG8c和ATG8d在处理组花药中的表达较高可能与小孢子母细胞中的自噬活动有关;基因EMS,CLV1和BAM1的表达异常可能与小孢子和绒毡层的发育异常有关。
石晓艺[7](2016)在《5种细胞质雄性不育小麦败育的特征与生理代谢响应》文中进行了进一步梳理细胞质雄性不育是普遍存在于高等植物的一种生物学现象。目前,已经在多种植物中发现了细胞质雄性不育现象(Bentolila et al.2002),小麦细胞质雄性不育在杂种优势利用方面具有重要价值。为了探究小麦细胞质雄性不育机理,本研究以5种小麦同核异质细胞质雄性不育小麦U116A、Ju116A、Va116A、C6116A、K116A及其相应保持系116B为试材,观察了不同发育时期小麦植株、花药和细胞形态变化,并测定花药发育过程中活性氧、抗氧化酶和非酶促抗氧化物质的含量变化及利用RT-PCR技术对抗氧化酶相关基因的表达模式进行了分析。研究主要结果如下:1.本研究中,5种不育系的小孢子形成与发育在减数分裂期和单核早期与保持系116B没有明显差别,花粉母细胞都能正常发育。在单核晚期,不育系小孢子开始出现畸形现象;116B发育正常。二核期及其发育后期,U116A、Ju116A、C6116A细胞质被降解变成空壳,Va116、K116A仅有一小部分小孢子能发育成三核,但不能形成两个正常的梭形精核,花粉粒败育;在三核期,116B绝大多数的小孢子可发育形成含有一个营养核和两个梭形精核的正常花粉粒。由此表明,5种细胞质雄性不育系的败育关键期可能是单核晚期。所以,花粉母细胞结构异常是小麦不育系小孢子败育的重要细胞学特征。2.5种不育系的O2-、H2O2含量在单核晚期到达峰值,均高于保持系116B;不育系花药的MDA含量自单核晚期后均高于116B;不育系花药的SOD活性始终高于116B,在单晚时期与116B差异显着;在单核晚期,不育系CAT显着高于116B,但是从此时期开始,不育系花药的CAT活性总体趋势下降,而116B则呈现升高的变化趋势;不育系的POD活性(K116A除外)自单核晚期后显着高于116B;不育系的APX、GPX酶活分别在二核期、单核晚期明显低于保持系116B;不育系的AsA、GSH含量在单核晚期极显着低于保持系。综合以上研究结果得出结论,这5种同核异质小麦的花粉败育关键期在单核晚期至二核期。小麦细胞质雄性不育系花粉败育与抗氧化酶和非酶促抗氧化物质的含量变化有一定联系。3.SOD、APX酶基因在两系花药中的表达水平和SOD、APX酶活性的变化情况基本一致,而保持系116B的CAT基因的表达量自单核晚期显着高于所有不育系,该基因的表达水平与酶活性的变化存在较大的差异。这种差异的可能原因是CAT由多基因编码,本研究中的CAT基因表达水平与CAT酶活性有差异,可能是该基因的表达被CAT家族的其他基因的表达所掩盖。
于永昂[8](2015)在《小麦生理型雄性不育小孢子发育周期中TaPCNA基因表达及其互作蛋白的研究》文中提出杂种优势是生物界的一种普遍现象,利用杂种优势可以显着地提高作物的产量和品质。许多研究和生产实践表明,小麦也和其他杂种作物一样具有明显的杂种优势,采用化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育具有亲本选配自由,可以直接利用常规品种等优点来组配强优势组合,成为目前小麦杂种优势研究利用的主要途径之一。化学杂交剂SQ-1是一种新型化学杀雄剂,能够诱导小麦产生95%-100%的雄性不育,饱和授粉结实率可达到85%以上。在生产上,应用SQ-1已经组配出一批超高产、优质、多抗的杂交小麦新品种。然而,其诱导小麦雄性不育的机理尚不清楚,为了揭示小麦生理型雄性不育的分子机理,更好的为小麦杂种优势利用提供理论依据和技术支撑,本研究首先通过细胞学的方法对生理型雄性不育系花药中淀粉积累以及小孢子的细胞分裂等情况进行了观察;其次分析了生理型雄性不育系花药活性氧和抗氧化酶变化以及氧化损伤;然后,以TaPCNA基因作为研究的主体,采用RT-PCR方法扩增小麦TaPCNA基因序列,采用实时荧光定量PCR、原核表达技术和hiTAIL-PCR方法对该基因的表达及其分子特征进行了分析;最后,利用酵母双杂交技术筛选了TaPCNA的互作蛋白,并结合实时荧光定量PCR技术分析了这些蛋白基因的表达模式,进一步探讨了这些基因与花粉发育的关系。获得的主要结果及结论如下:1.与正常可育系相比,扫描电镜观察结果表明,生理型不育系花粉粒皱缩,形状不规则,小孢子细胞分裂出现异常,大部分小孢子细胞停止在单核和二核期不再分裂。2.活性氧代谢研究表明,生理型雄性不育系花药的O2?-、H2O2生产速率和MDA含量都显着高于正常可育系花药,而SOD、POD和CAT酶活性却显着低于正常可育系,活性氧含量的过多积累会使花药活性氧代谢严重失衡,并造成膜脂过氧化以及蛋白、核酸发生损伤甚至造成细胞死亡。DNA增色效应实验结果表明,生理型雄性不育系花药DNA增色效应增高,推测生理型雄性不育系花药DNA发生了断裂。筛选出6条扩增条带清晰、多态性高、重复性好的RAPD引物,用所选的6条引物对生理型雄性不育系和正常可育系花药基因组DNA进行扩增。结果表明,这6条引物在不育系和正常可育系间可扩增出差异条带,随机引物在基因组DNA上的特定结合位点被破坏,表现为RAPD扩增的DNA条带的增加或减少。由此说明,生理型雄性不育系花药DNA产生了损伤。3.以小麦花药为实验材料,利用反转录PCR(RT-PCR)克隆了小麦细胞增殖核抗原(Proliferating cell nuclear antigen,PCNA)基因的cDNA序列,命名为TaPCNA(GenBank登录号:KM087781)。测序结果显示,小麦TaPCNA基因编码区为792 bp,编码263个氨基酸,分子量约为29.16kD,理论等电点为4.53。实时荧光定量PCR结果表明,TaPCNA在生理型不育系中表达量升高,而细胞周期G1/S期转换标志基因Histone H4基因在生理型不育系中表达下降。将得到的小麦TaPCNA基因片段连接到原核表达载体pET-32a上,构建重组表达载体,转化大肠杆菌感受态细胞,用IPTG进行诱导表达。经SDS-PAGE分析,诱导的重组菌株与未经诱导的对照组相比,在相对分子量约50kD附近有明显的蛋白质表达条带。采用hiTAIL-PCR技术,获得TaPCNA基因起始密码子上游894 bp的启动子序列。PlantCARE启动子在线分析软件预测含有光应答调控元件(Box I)、脱落酸应答元件(ABRE)、花粉发育应答元件(GGTT motif,GTGA motif)及细胞周期转换结合位点(E2F-binding site)等顺式作用元件。然后,用TaPCNA基因启动子序列替换植物表达载体pBI121 GUS基因前的CaMV35S启动子,构建启动子融合表达载体,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404介导转化烟草(Nicotiana tabacum)叶片进行了瞬时表达分析,以GUS作为报告基因研究在SQ-1胁迫下启动子的活性。结果显示,SQ-1对TaPCNA基因启动子有明显的诱导激活效应。4.成功构建了酵母诱饵表达载体pGBK-TaPCNA,并验证了其在酵母细胞中没有毒性和自激活性。利用酵母双杂交系统筛选出6个与TaPCNA互作蛋白,这些候选蛋白主要参与细胞周期调控以及DNA损伤修复等。对TaPCNA互作蛋白基因的定量表达结果表明,DNA损伤修复基因TaKu70、TaXRCC1和TaFen-1在生理型雄性不育系中表达上调。细胞周期调控基因TaCycD2的表达在生理型雄性不育系中下降,而TaICK1的表达在生理型雄性不育系中上调。同时,采用双分子荧光互补技术在洋葱细胞中进一步验证TaPCNA与TaICK1之间的相互作用,结果表明在洋葱细胞的核内,TaPCNA相连的nYFP可与TaICK1相连的cYFP形成互补而产生荧光,证实它们之间在植物体内也具有相互作用。
巴青松[9](2014)在《小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究》文中研究表明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。
宋瑜龙,张鹏飞,张改生,赵卓军,牛娜,赵新亮,王军卫[10](2014)在《小麦新型化学杂交剂的筛选》文中提出为拓展小麦化控两系途径的药剂种类,降低化学杂交剂(CHA)成本,利用西农1376检验15种化学药剂、4个浓度、3个施用时期(小麦不同发育时期)的诱导不育效果,并对花药败育的机制进行了研究。结果表明,各处理诱导小麦花粉败育效果差异较大,Feekes 7.5和9.5时期,15种药剂各浓度处理诱导植株营养生长发育异常或花粉败育不明显;Feekes 8.5时期,T6-CHA药剂0.24 kg hm–2诱导雄性不育率为93.33%,植株表型及雌蕊发育正常,对其饱和授粉,能获得杂交种子,且饱和授粉结实率较高。石蜡切片观察该处理诱导雄性不育花药的绒毡层细胞降解过程异常,自单核早期绒毡层细胞核明显降解,单核中后期花粉内核也开始降解,直至三核期,绒毡层细胞及花粉内核及营养物质基本消失,仅剩少量花粉壁残留,最终导致花粉败育。因此认为,T6-CHA诱导的小麦生理型雄性不育与绒毡层的异常降解直接相关。
二、小麦新型化杀剂SC2053诱导花粉败育的机制研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小麦新型化杀剂SC2053诱导花粉败育的机制研究(论文提纲范文)
(2)牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦杂种优势的研究及利用 |
1.1.1 小麦杂种优势的研究 |
1.1.2 小麦杂种优势的利用 |
1.2 小麦细胞质雄性不育的研究 |
1.2.1 小麦细胞质雄性不育的类型 |
1.2.2 小麦细胞质雄性不育育性恢复基因的定位研究 |
1.3 分子标记技术的研究及利用 |
1.3.1 基于分子杂交的分子标记 |
1.3.2 基于PCR技术的DNA指纹技术 |
1.3.3 基于PCR技术与限制性酶切技术结合的分子标记 |
1.3.4 基于测序的分子标记 |
1.4 小麦660K基因芯片在基因定位中的研究 |
1.5 果胶甲酯酶研究进展 |
1.5.1 果胶甲酯酶的分类与结构 |
1.5.2 果胶甲酯酶的功能 |
1.5.3 果胶甲酯酶抑制剂 |
1.6 研究目的意义及技术路线 |
1.6.1 研究目的意义 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 D~2型CMS系 Ju706A的表型观察 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验试剂及配制 |
2.2.2 小花、花药的形态观察 |
2.2.3 碘化钾染色 |
2.2.4 扫描电镜观察 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不育系Ju706A的小花、花药及花粉粒的表型分析 |
2.3.2 Ju706A与LK783 的扫描电镜分析 |
2.4 讨论 |
第三章 Ju706A育性恢复基因的遗传分析及初步定位 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 回交群体的构建 |
3.2.2 回交群体的结实率调查 |
3.2.3 小麦叶片基因组DNA的提取及混池构建 |
3.2.4 亲本及混池多态性标记的筛选 |
3.2.5 遗传连锁图谱的构建 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 遗传分析 |
3.3.2 分子标记的筛选结果 |
3.3.3 恢复基因的初步定位及遗传连锁图谱的构建 |
3.4 讨论 |
3.4.1 育性判断标准及遗传规律分析 |
3.4.2 恢复基因的初步定位 |
第四章 Ju706A育性恢复基因的精细定位及候选基因的筛选 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 小麦660K基因芯片分型 |
4.2.2 SNP标记的开发 |
4.2.3 小麦组织RNA的提取及c DNA第一链的合成 |
4.2.4 候选基因的预测及筛选 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 小麦660K芯片分型结果分析 |
4.3.2 利用SNP标记缩小候选区间 |
4.3.3 候选基因的筛选 |
4.4 讨论 |
4.4.1 BSA结合小麦660K芯片对候选基因进行精细定位 |
4.4.2 候选基因的预测 |
第五章 TaRfd1 的克隆及分子标记辅助选择育种 |
5.1 试验材料 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 TaRfd1 的克隆 |
5.2.2 序列比对与进化树分析 |
5.2.3 In Del标记的开发及合成 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 RNA 的提取及c DNA 的合成 |
5.3.2 TaRfd1 的克隆分析 |
5.3.3 进化树分析 |
5.3.4 分子标记辅助选择育种 |
5.4 讨论 |
第六章 TaRfd1 的亚细胞定位及功能验证 |
6.1 试验材料 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 亚细胞定位载体的构建 |
6.2.2 VIGS载体的构建 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 亚细胞定位分析 |
6.3.2 VIGS诱导TaRfd1 沉默 |
6.4 讨论 |
6.4.1 TaRfd1 的表达模式 |
6.4.2 BSMV-VIGS技术有效沉默基因 |
第七章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简介 |
(3)“蓝标型”小麦核雄性不育材料籽粒颜色和育性相关候选基因的筛选与初步鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 作物雄性不育概述 |
1.2 雄性不育发生机理 |
1.2.1 CMS机理研究现状 |
1.2.2 GMS机理研究现状 |
1.2.3 化学杂交剂诱导雄性不育机理研究现状 |
1.3 转录组学与雄性不育 |
1.3.1 转录组测序技术概述 |
1.3.2 转录组测序与雄性不育 |
1.4 小麦蓝粒标记性状研究进展 |
1.4.1 蓝粒标记性状概述 |
1.4.2 花色素苷生物合成研究进展 |
1.5 杂交种生产体系概述 |
1.6 目的意义 |
第二章 蓝标型小麦雄性不育系、两用系的形态学及细胞学观察 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 蓝标型小麦雄性不育系、两用系植株植株形态观察及育性鉴定 |
2.2.2 蓝标型小麦雄性不育系、两用系植株植株花药细胞学特性 |
2.3 讨论 |
2.3.1 蓝标型小麦雄性不育系、两用系植株形态及育性 |
2.3.2 蓝标型小麦雄性不育系、两用系育性转换细胞学机理 |
第三章 蓝标型雄性不育小麦不育系、两用系的转录组测序分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 Trizol法提取总RNA |
3.1.3 RNA-Seq测序 |
3.1.4 差异基因的筛选 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 总RNA的质量评估 |
3.2.2 测序数据质量评估与数据拼接结果 |
3.2.3 Unigene功能注释结果与分析 |
3.2.4 Unigene表达水平分析 |
3.2.5 差异表达基因分析 |
3.2.6 差异表达基因的筛选 |
3.3 讨论 |
3.3.1 转录组测序数据的质量与数据的预分析 |
3.3.2 差异表达基因的分析与筛选 |
第四章 候选基因的筛选与验证 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料准备 |
4.1.2 RNA的提取与反转录 |
4.1.3 设计引物及检测特异性 |
4.1.4 荧光定量PCR |
4.1.5 生物信息学分析 |
4.1.6 DNA的提取与PCR鉴定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 蓝粒标记候选基因的筛选 |
4.2.2 荧光定量PCR结果与分析 |
4.2.3 育性相关候选基因鉴定 |
4.2.4 TpMS1 基因的表达特异性及序列特征分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 蓝标型小麦中的蓝粒标记基因 |
4.3.2 蓝标型小麦中的育性关键基因 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(4)化学杀雄剂对油菜骨干亲本的杀雄效果及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 油菜杂种优势的研究概况 |
1.2 油菜杂种优势利用的主要途径 |
1.2.1 细胞质雄性不育 |
1.2.2 细胞核雄性不育 |
1.2.3 自交不亲和性 |
1.2.4 化学杂交剂诱导雄性不育 |
1.3 CHA及CHA在油菜上的应用 |
1.3.1 CHA的研究进展 |
1.3.2 油菜专用CHA的研究 |
1.3.3 CHA途径的优点 |
1.4 CHA的使用方法研究 |
1.4.1 CHA的施用方式 |
1.4.2 其他药剂配合CHA使用 |
1.4.3 不同类型CHA杀雄效果研究 |
1.5 化学杀雄效果的影响因素 |
1.5.1 化学药剂因素 |
1.5.2 外界环境因素 |
1.5.3 遗传因素 |
1.6 CHA诱导不育的机理 |
1.6.1 细胞学研究 |
1.6.2 物质代谢与雄性不育 |
1.6.3 植物激素与雄性不育 |
1.6.4 膜脂过氧化物与雄性不育 |
1.6.5 乙酰乳酸合成酶(ALS)的研究 |
1.7 目的和意义 |
第二章 甘蓝型油菜杀雄效果研究 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 田间种植及喷药方法 |
2.2.2 大田调查及品质分析 |
2.2.3 花粉活力测定 |
2.2.4 育性鉴定方法 |
2.2.5 ALS活性(in vivo)测定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 6个材料的特征特性及品质 |
2.3.2 EN2使用浓度研究 |
2.3.3 EN2对甘蓝型油菜农艺性状的影响 |
2.3.4 EN2对甘蓝型油菜花器官形态的影响 |
2.3.5 EN2对甘蓝型油菜花粉活力的影响 |
2.3.6 EN2对甘蓝型油菜的杀雄效果 |
2.3.7 EN2对细胞质不育系的作用效果 |
2.3.8 EN2对甘蓝型油菜ALS酶活性的影响 |
第三章 讨论与结论 |
3.1 讨论 |
3.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(5)化学杀雄剂对谷子雄性不育及生理特性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
第一章 文献综述 |
1 化学杀雄与化学杀雄剂 |
1.1 化学杀雄 |
1.2 化学杀雄剂 |
1.3 化学杀雄的优缺点 |
2 植物化学杀雄剂育种的研究状况 |
2.1 国外化学杀雄剂的研究进展 |
2.2 我国化学杀雄剂的研究进展 |
3 影响化学杀雄效果的因素 |
3.1 药剂 |
3.2 施用方式 |
3.3 化学杀雄剂的施用时期及浓度 |
3.4 生态环境和遗传因素 |
4 化学杀雄剂的生物学效应 |
5 谷子杂种优势利用情况 |
5.1 杂交谷子研究概况 |
5.2 谷子杂种优势利用途径 |
6 谷子幼穗分化发育过程 |
6.1 幼穗分化过程 |
6.2 谷子花粉母细胞减数分裂过程 |
6.3 谷子花粉母细胞减数分裂的标志 |
6.4 谷子开花的生物学特性 |
7 CHA诱导谷子雄性不育的机理 |
7.1 化学杀雄剂诱导植物雄性不育的细胞学效应 |
7.2 活性氧代谢与雄性不育 |
7.3 物质代谢与雄性不育 |
7.4 植物激素与雄性不育 |
8 谷子去雄的方法 |
8.1 接触授粉杂交法 |
8.2 水浸人工去雄法 |
8.3 温汤去雄法 |
8.4 太阳能杀雄法 |
8.5 稀硫酸溶液杀雄法 |
8.6 化学杀雄法 |
9 本研究的目的意义及技术路线 |
9.1 目的意义 |
9.2 技术路线 |
第二章 谷子幼穗分化发育过程 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
1.2 供试试剂 |
1.3 主要仪器 |
2 试验方法 |
3 结构与分析 |
3.1 镜检观察谷子幼穗发育的过程 |
3.2 谷子幼穗发育阶段与植物外部形态间的关系 |
3.3 幼穗分化发育时期的判断方法 |
4 讨论 |
5 小结 |
第三章 谷子化学杀雄剂的筛选 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
1.2 供试药剂 |
1.3 主要仪器 |
2 试验方法 |
2.1 田间设计 |
2.2 观测指标及调查方法 |
2.3 统计方法 |
3 结果与分析 |
3.1 花器形态 |
3.2 花粉粒活力的检测 |
3.3 不育穗与可育穗的形态特征 |
3.4 不同化学药剂叶面喷施对谷子雄性不育的效果 |
4 讨论 |
5 小结 |
第四章 杀雄剂SQ-1诱导谷子生理型雄性不育幼穗活性氧代谢 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
1.2 供试药剂 |
1.3 主要仪器 |
2 试验方法 |
2.1 田间设计 |
2.2 过氧化氢(H_2O_2)含量的测定 |
2.3 超氧阴离子(O_2~(·-))含量的测定 |
2.4 MDA含量的测定 |
2.5 酶活性的测定 |
3 结果与分析 |
3.1 处理组与对照组幼穗中O_2~(·-)、H_2O_2、MDA含量的比较 |
3.2 处理组和对照组幼穗中SOD、POD、CAT、APX活性的比较 |
4 讨论 |
4.1 生理型雄性不育与活性氧代谢的关系 |
4.2 生理型雄性不育与抗氧化物酶活性的关系 |
第五章 杀雄剂SQ-1诱导谷子生理型雄性不育与可溶性蛋白和脯氨酸的关系 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
1.2 供试试剂 |
1.3 主要仪器: |
2 试验方法 |
2.1 可溶性蛋白含量的测定 |
2.2 脯氨酸含量的测定 |
3 结果与分析 |
3.1 幼穗中可溶性蛋白含量的变化 |
3.2 幼穗中脯氨酸含量的变化 |
4 讨论 |
第六章 杀雄剂SQ-1诱导谷子生理型雄性不育与糖类物质的关系 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
1.2 供试试剂 |
1.3 主要仪器 |
2 试验方法 |
3 结果与分析 |
3.1 幼穗中可溶性糖含量的变化 |
3.2 幼穗中淀粉含量的变化 |
3.3 幼穗中蔗糖含量的变化 |
3.4 幼穗中果糖含量的变化 |
4 讨论 |
第七章 杀雄剂SQ-1诱导谷子生理型雄性不育与幼穗内源激素含量的关系 |
1 试验材料 |
1.1 供试谷子品种 |
2 试验方法 |
3 结果与分析 |
3.1 幼穗中IAA含量的变化 |
3.2 幼穗中ZR含量的变化 |
3.3 幼穗中GA_3含量的变化 |
3.4 幼穗中ABA含量的变化 |
4 讨论 |
参考文献 |
中英文缩略词表 |
全文结论 |
本研究的创新点 |
后续研究 |
作者简介 |
博士在读期间发表论文(第一作者) |
Abstract |
致谢 |
(6)咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 辣椒杂种优势育种概括及存在的问题 |
1.1.1 辣椒细胞质雄性不育育种及存在的问题 |
1.1.2 辣椒细胞核雄性不育育种及存在的问题 |
1.2 辣椒化学去雄育种及存在的问题 |
1.3 植物化学杀雄研究进展 |
1.3.1 化学杀雄剂的应用概括 |
1.3.2 化学杀雄剂的种类 |
1.4 化学杀雄剂引起植物不育的机理研究 |
1.4.1 细胞学研究 |
1.4.2 生理生化研究 |
1.5 研究的目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验材料处理 |
2.2.2 辣椒花药的发育和败育时期确定 |
2.2.3 化学杀雄剂诱导辣椒雄性不育光学显微镜观察 |
2.2.4 化学杀雄剂诱导辣椒雄性不育透射电镜观察 |
2.2.5 辣椒花药RNA的提取和相关基因的表达分析 |
第三章 结果与分析 |
3.1 咪唑乙烟酸处理对辣椒花器官发育及叶片生长的影响 |
3.2 咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的花器官形态特征观察 |
3.3 小孢子活力检测和花蕾不同发育时期确定 |
3.4 咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的细胞学观察 |
3.5 咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的超显微镜观察 |
3.6 咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的分子机制研究 |
第四章 讨论 |
4.1 不同浓度咪唑乙烟酸处理对辣椒育性和其他农艺性状的影响 |
4.2 咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育的细胞学和分子机制研究 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)5种细胞质雄性不育小麦败育的特征与生理代谢响应(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 细胞质雄性不育机理的研究 |
1.2.1 细胞质雄性不育的细胞学研究 |
1.2.2 细胞质雄性不育的生理生化研究 |
1.2.2.1 活性氧代谢与雄性不育 |
1.2.2.2 激素调控与雄性不育 |
1.2.3 细胞质雄性不育的分子生物学研究 |
1.3 定量PCR技术 |
1.4 抗氧化基因的研究进展 |
1.4.1 超氧化物歧化酶基因的研究进展 |
1.4.2 过氧化氢酶基因的研究进展 |
1.4.3 抗坏血酸过氧化物酶基因的研究进展 |
1.5 本试验选题的目的和意义 |
第二章 小麦细胞质雄性不育系形态学观察和育性调查 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.2.1 花药取样及观察 |
2.1.2.2 育性的调查 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不育系和保持系的生物学特征 |
2.2.1.1 细胞质雄性不育系败育的形态特征 |
2.2.1.2 细胞质雄性不育系败育的细胞学特征 |
2.2.2 异源细胞质不育系和保持系的育性表现 |
2.3 讨论 |
第三章 小麦细胞质雄性不育系花药的活性氧代谢 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.2.1 超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量的测定 |
3.1.2.2 酶活性的测定 |
3.1.2.3 As A和DHA含量的测定 |
3.1.2.4 GSH和GSSG含量的测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 小麦细胞质雄性不育系和保持系 116B的O_2~-、H_2O_2和MDA含量 |
3.2.2 小麦细胞质雄性不育系和保持系 116B的抗氧化酶活性 |
3.2.3 小麦细胞质雄性不育系和保持系 116B的抗氧化物质的含量 |
3.3 讨论 |
3.3.1 细胞质雄性不育与活性氧的关系 |
3.3.2 细胞质雄性不育与抗氧化系统的关系 |
第四章 小麦细胞质雄性不育系抗氧化酶相关基因的表达分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.2.1 RNA的提取和c DNA第一链的合成 |
4.1.2.2 SOD、CAT和APX酶基因的引物特异性检测 |
4.1.2.3 SOD、CAT和APX酶基因的荧光定量PCR |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 总RNA质量的检测 |
4.2.2 引物特异性的确定 |
4.2.3 小麦细胞质雄性不育系和保持系的SOD、CAT和APX酶基因的RT-PCR分析 |
4.3 讨论 |
第五章 结论 |
5.1 小麦细胞质雄性不育系取材时期确定及败育时期的初步鉴定 |
5.2 细胞质雄性不育与活性氧代谢 |
5.3 抗氧化酶相关基因的表达分析 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)小麦生理型雄性不育小孢子发育周期中TaPCNA基因表达及其互作蛋白的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦杂种优势利用概况 |
1.2 小麦杂种优势利用的主要途径 |
1.2.1 细胞核雄性不育小麦的研究 |
1.2.2 核质互作雄性不育(CMS)小麦的研究 |
1.2.3 小麦光温敏雄性不育 |
1.2.4 化学杂交剂诱导小麦雄性不育 |
1.3 化学杂交剂诱导小麦雄性不育机理的研究进展 |
1.3.1 CHA诱导小麦雄性不育的细胞学观察 |
1.3.2 CHA诱导小麦雄性不育的生理生化水平研究 |
1.4 高等植物花粉与花粉发育过程 |
1.4.1 植物花粉的发育过程 |
1.4.2 细胞周期进程对植物花粉发育影响 |
1.4.3 花粉中基因的表达 |
1.5 植物蛋白质相互作用的研究 |
1.5.1 酵母双杂交技术 |
1.5.2 双分子荧光互补技术 |
1.6 研究目的与意义 |
第二章 小麦生理型雄性不育花药的细胞学观察 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 实验材料与处理 |
2.1.2 育性鉴定 |
2.1.3 花药细胞学观察 |
2.2 结果 |
2.2.1 诱导植株的育性调查和饱和授粉率结实率 |
2.2.2 小麦花药发育的细胞学观察和扫描电镜分析 |
2.3 讨论 |
第三章 小麦生理型雄性不育花药的活性氧代谢及氧化损伤分析 |
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 |
3.1.4 抗氧化酶活力测定 |
3.1.5 小麦活性氧相关基因的表达分析 |
3.1.6 DNA增色效应的测定 |
3.1.7 小麦生理型雄性不育花药基因组DNA损伤的RAPD分析 |
3.1.8 SQ-1 对pBR322 DNA切断后的电泳分析 |
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 DNA增色效应分析 |
3.2.5 小麦生理型雄性不育系花药基因组DNA的RAPD图谱分析 |
3.2.6 SQ-1 对pBR322 DNA的切断作用 |
3.3 讨论 |
第四章 小麦TAPCNA基因的克隆、表达及其启动子活性分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 实验仪器与试剂 |
4.1.3 小麦花粉粒收集 |
4.1.4 小麦花粉粒RNA提取 |
4.1.5 总RNA的纯化 |
4.1.6 cDNA第一链合成 |
4.1.7 小麦TaPCNA基因的克隆 |
4.1.8 TaPCNA基因的生物信息学分析 |
4.1.9 实时定量PCR分析 |
4.1.10 TaPCNA基因的原核表达分析 |
4.1.11 Ta PCNA的亚细胞定位 |
4.1.12 TaPCNA基因启动子克隆及其活性分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 小麦总RNA质量检测 |
4.2.2 TaPCNA基因的扩增 |
4.2.3 序列结构分析 |
4.2.4 荧光定量分析 |
4.2.5 TaPCNA基因的原核表达 |
4.2.6 TaPCNA基因的亚细胞定位 |
4.2.7 TaPCNA基因启动子克隆 |
4.2.8 GUS荧光定量 |
4.3 讨论 |
4.3.1 TaPCNA基因序列与表达分析 |
4.3.2 TaPCNA原核表达和亚细胞定位 |
4.3.3 TaPCNA基因启动子克隆及其活性分析 |
第五章 小麦生理型雄性不育TAPCNA互作蛋白的筛选与分析 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 供试材料及处理 |
5.1.2 菌株和质粒 |
5.1.3 实验试剂和溶液配制 |
5.1.4 常用酵母培养基及缓冲液的配置 |
5.1.5 酵母双杂交诱饵质粒的构建 |
5.1.6 诱饵质粒转化酵母宿主细胞 |
5.1.7 诱饵自激活检测及毒性检测 |
5.1.8 小麦花药酵母双杂交cDNA文库构建 |
5.1.9 TaPCNA互作蛋白的筛选 |
5.1.10 阳性克隆酵母质粒的提取 |
5.1.11 阳性文库质粒的分离及插入cDNA片段大小的鉴定 |
5.1.12 阳性克隆的序列分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 目的基因片段诱饵载体的构建 |
5.2.2 诱饵毒性及自激活检测 |
5.2.3 小麦花药酵母双杂交cDNA文库构建 |
5.2.4 阳性克隆的筛选及分析 |
5.2.5 实时定量PCR分析 |
5.3 讨论 |
第六章 小麦TAPCNA和TAICK1蛋白互作的研究 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 实验材料 |
6.1.2 实验方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 pUNPCNA和pUCICK双分子荧光互补载体的构建 |
6.2.2 pUNPCNA、pUCICK双分子荧光互补分析 |
6.3 讨论 |
第七章 结论 |
7.1 结论 |
7.1.1 SQ-1 诱导小麦花粉败育的细胞学形态 |
7.1.2 活性氧代谢及氧化损伤分析 |
7.1.3 小麦TaPCNA基因的克隆、表达及其启动子活性分析 |
7.1.4 小麦TaPCNA互作蛋白的筛选 |
7.2 本研究的创新点 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(9)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 |
(10)小麦新型化学杂交剂的筛选(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 花粉粒镜检 |
1.3 育性、株高及雌蕊活性调查 |
1.4 不育花药切片观察 |
2 结果与分析 |
2.1 花粉粒活性及田间育性鉴定 |
2.2 化学药剂诱导小麦雄性不育适宜时期 |
2.3 化学药剂浓度对植株表型影响 |
2.4 化学药剂浓度对植株育性的影响 |
2.5 T6-C处理对小麦雌蕊活力的影响 |
2.6 不同发育时期绒毡层的变化 |
3 讨论 |
四、小麦新型化杀剂SC2053诱导花粉败育的机制研究(论文参考文献)
- [1]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
- [2]牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证[D]. 牛富强. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [3]“蓝标型”小麦核雄性不育材料籽粒颜色和育性相关候选基因的筛选与初步鉴定[D]. 张建朝. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [4]化学杀雄剂对油菜骨干亲本的杀雄效果及应用研究[D]. 杜欣欣. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [5]化学杀雄剂对谷子雄性不育及生理特性的影响[D]. 张海颖. 山西农业大学, 2017(01)
- [6]咪唑乙烟酸诱导辣椒雄性不育性研究[D]. 李超. 西北农林科技大学, 2016(09)
- [7]5种细胞质雄性不育小麦败育的特征与生理代谢响应[D]. 石晓艺. 西北农林科技大学, 2016(11)
- [8]小麦生理型雄性不育小孢子发育周期中TaPCNA基因表达及其互作蛋白的研究[D]. 于永昂. 西北农林科技大学, 2015(06)
- [9]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)
- [10]小麦新型化学杂交剂的筛选[J]. 宋瑜龙,张鹏飞,张改生,赵卓军,牛娜,赵新亮,王军卫. 作物学报, 2014(06)