一、除草剂生物筛选研究进展(论文文献综述)
管文杰,张付贵,闫贵欣,马启铭,伍晓明[1](2021)在《油菜抗除草剂机理与种质创制研究进展》文中研究表明杂草是制约油菜生产的重要生物灾害之一,严重影响油菜的产量和品质。培育抗除草剂油菜品种是防除油菜田间杂草的经济、有效的途径。本文综述了已被广泛应用的草甘膦、草铵膦和ALS酶抑制类除草剂的作用机理、植物对除草剂产生抗性的机制以及国内外这三类油菜抗性种质的创制和研究进展,并提出了油菜抗除草剂种质的发展策略,加强抗性机制研究和基因的发掘力度,利用基因编辑等新技术创制抗除草剂油菜新种质,培育具有多种除草剂抗性的油菜新品种。
张红梅,陈玉湘,徐士超,王婧,蒋建新,赵振东[2](2021)在《生物源除草活性物质开发及应用研究进展》文中进行了进一步梳理生物源除草剂是一种环境友好型除草剂,是未来除草剂的发展方向之一。本文从生物源除草剂应用的角度出发,综述了历年来国内外生物源除草活性物质在除草领域的研究进展,对生物源除草活性物质及其衍生物的开发和应用现状进行了系统的归纳和总结。其中植物源除草活性物质包括松科、桃金娘科、芸香科、唇形科和菊科等植物的提取物、分泌物和化学改性衍生物;微生物源除草活性物质包括真菌、细菌、放线菌、病毒和它们的次生代谢产物。本文可为生物源除草剂的开发和应用提供一定参考。
陈晨[3](2021)在《甘蓝型油菜抗除草剂材料的创制及抗性评价》文中研究指明油菜被认为是世界上第二大油料作物,杂草危害是造成油菜减产的主要原因。目前我国油菜生产上单子叶杂草已基本实现化除。由于油菜对防除双子叶杂草的除草剂极为敏感,且缺少具有自主知识产权的抗性资源或品种,双子叶杂草化除面积非常有限。因此,创制对特定除草剂具有抗性的种质资源,选育抗性品种,减轻农业生产成本,正是当前我国对于油菜种植和生产的迫切需求。本研究通过CRISPR单碱基编辑系统对甘蓝型油菜乙酰乳酸合酶基因BnALSI进行靶向突变,创制了抗苯磺隆(磺酰脲类除草剂)的甘蓝型油菜新种质。同时,用华中农业大学提供的具有自主知识产权的I.variabilis-EPSPS*转基因抗草甘膦油菜甲HX6作为供体亲本,扬州本地优良品种(系)为受体亲本,通过杂交、回交等常规育种方法与分子标记辅助选择相结合,将目标抗性基因转育到受体材料中。最终通过杂交聚合抗草甘膦和抗苯磺隆两种抗性基因,在田间交替使用不同的除草剂,从而延缓抗除草剂杂草的出现,延长除草剂的使用寿命。主要研究结果如下:(1)在pCAMBIA1300载体骨架基础上,利用水稻碱基编辑载体pH-nCas9-PBE中的rAPOBEC1-nCas9-UGI元件,改造构建了适合于油菜等双子叶植物的胞嘧啶碱基编辑载体。(2)利用该碱基编辑系统对BnALS1基因Pro197进行靶向突变。通过油菜下胚轴遗传转化,共获得230株组培苗,鉴定到217株阳性植株,再生植株阳性率为94.3%。根据Sanger测序结果,发现共7株T0代植株发生了BnALS1编辑事件,获得了 P197S和P197F两种形式的突变体。(3)对P197S突变体植株进行了自花授粉,对T1代单株进行了基因型分析。在T1代共检测到42个野生型植株,76个杂合突变体和56个纯合突变体(含有16个没有外源T-DNA的纯合子突变体),表明等位基因突变成功传递给T1代,符合预期的1:2:1单基因分离模式(χ2=5.03,p>0.05)。(4)对碱基编辑BnALS1基因油菜T1代抗性处理结果表明,P197S纯合突变体和杂合突变体分别在苯磺隆15 mg ai/L和10 mgai/L(3倍田间推荐喷施剂量)的浓度下未表现出明显的药害症状,且纯合突变体在30 mg ai/L剂量下仍然能存活,野生型对照完全死亡。(5)对碱基编辑BnALS1基因油菜T2代抗性处理结果表明,纯合突变体在苯磺隆10mgai/L浓度下生长完全不受影响,而野生型对照植株矮化,新叶发黄,最终死亡。通过套袋自交获得具有稳定除草剂抗性的材料R10。(6)开发了该P197S位点的特异功能分子标记,可用于油菜抗除草剂分子标记辅助选择育种。(7)同时我们利用华中农业大学提供的转I.variabilis-EPSP*基因抗草甘膦转基因油菜新品系,通过连续回交和自交,成功将该抗性基因转入扬州本地5个优良的油菜品种(扬油9号、YH12、扬07006、扬J07138和扬J68232)。(8)对转I.variabilis-EPSPS*基因油菜新品系 BC1F1代、BC2F1代、BC2F2代的抗性鉴定表明,在2倍田间推荐喷施草甘膦浓度的作用下,亲本完全死亡,而转基因材料仍能正常生长,抗性基因在后代中稳定表达。(9)获得抗除草剂转I.variabilis-EPSPS*基因油菜新品种5份,其中扬大油1R、扬大油2R进行中间试验,是抗性指标稳定的抗除草剂油菜新材料。
李传旭[4](2021)在《多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究》文中研究说明杂草和病虫害严重威胁着水稻的生产,一旦发生会造成水稻大幅度减产进而造成严重的经济损失。目前防治水稻杂草和病虫害最经济、环保的方法是培育并种植对除草剂和病虫害有抵抗能力的品种。将多个病虫害抗性基因通过基因工程的手段转入水稻品种中,能够增强水稻对除草剂和多种病虫害等的抵抗能力。一方面目前很少有对除草剂、螟虫、褐飞虱、白叶枯病和稻瘟病均有抗性的水稻品种通过基因工程的手段被培育出来。另一方面,不同病虫害抗性基因在水稻中共表达是相互促进增强抗性还是相互拮抗减弱抗性的相关研究报道也比较少。本研究利用一个高效的多基因组装系统将人工合成的除草剂抗性基因I.variabilis-EPSPS*搭配Ubiquitin启动子、白叶枯病抗性基因Xa23*搭配自身启动子PXa23、褐飞虱抗性基因OsLecRK1*搭配Ubiquitin启动子、褐飞虱抗性基因Bph14*搭配CaMV35S启动子、螟虫抗性基因Cry1C*搭配Ubiquitin启动子和稻瘟病抗性基因Pi9*搭配CaMV35S启动子组装到一个TAC载体上,随后将T-DNA区里面所有的病虫害基因利用农杆菌介导的遗传转化方法转入水稻品种Zhonghua11中从而得到了一个农艺性状良好的多抗性转基因水稻材料(“Multi-Resistance Rice,MRR”)。同时,我们构建了相应的单基因转化材料(OE-Cry1C*,OE-Bph14*,OE-Pi9*和ZZ-Xa23*)用于对照。通过对多基因转化材料和单基因转化材料的抗性鉴定以及RNA-seq分析,初步探究了不同病虫害抗性基因共表达存在的互作及其分子机理。主要结果和结论如下:1.依据野生稻来源的病虫害抗性基因序列,将对褐飞虱具有抗性的基因Bph14*和OsLecRK1*、对白叶枯病具有抗性的基因Xa23*以及对稻瘟病具有抗性的基因Pi9*依据栽培稻的密码子偏爱性进行了人工合成。2.利用多基因组装系统TGSII将人工合成的I.variabilis-EPSPS*、Cry1C*、Pi9*、Bph14*、OsLecRK1*和Xa23*搭配相应的启动子组装到一个TAC载体上并通过农杆菌介导的方法转化到粳稻品种ZH11中,得到了一个农艺性状良好的多抗性转基因水稻(“multi-resistance rice”)材料。3.多抗性转基因水稻(“multi-resistance rice”)材料中转入的6个基因能够稳定遗传并且正常表达。4.抗性鉴定结果表明,相比于野生型材料Zhonghua11,多抗性水稻材料的草甘膦、螟虫、褐飞虱、白叶枯病和稻瘟病的抗性得到了显着增强。5.在喷施农药控制病虫害不发生的条件下,MRR和Zhonghua11的农艺性状考查结果表明,虽然MRR在株高和穗长等农艺性状上与对照Zhonghua11存在一些差异,但在单株产量上两者之间没有显着性差异。6.在病虫害严重发生的条件下,MRR和Zhonghua11的农艺性状考查结果显示,MRR的产量显着高于Zhonghua11,说明MRR在田间能有效的抵抗病虫害的侵袭从而避免减产。7.多基因转化材料与单基因转化材料的抗性鉴定结果表明,多基因转化材料的病虫害抗性比相应的单基因材料更高,说明不同的病虫害抗性基因之间存在协同作用从而增强了多基因转化材料的病虫害抗性。8.多基因转化材料和单基因转化材料的RNA-Seq分析结果表明,相比于单基因转化材料,多基因转化材料中病虫害诱导的水稻免疫反应相关基因上调倍数更高。我们推测不同病虫害抗性基因同时表达后,相互之间存在协同作用从而使水稻产生更加强烈的抗性反应从而增强抗性。以上研究结果表明:利用多基因转化策略能够快速培育能抵抗多种生物胁迫的水稻品种从而经济有效的防治有害生物。我们培育的多抗转基因水稻对草甘膦、螟虫、褐飞虱、白叶枯病菌和稻瘟病菌都表现出良好稳定的抗性。在病虫害严重发生的田间条件下,MRR材料能抵御病虫害的侵袭从而避免产量损失,具有很好的应用价值。利用转录组分析的手段初步探究了抗性基因共表达相互作用的分子机理,即不同病虫害抗性基因同时表达后,相互之间存在协同作用从而使水稻产生更加强烈的抗性反应从而增强抗性。为以后其他作物合理搭配抗性基因组合更好的培育多抗性转基因作物提供指导思路。
盈盈[5](2021)在《氯吡嘧磺隆抗体制备及免疫分析方法研究》文中研究表明氯吡嘧磺隆是一种高效、低毒的磺酰脲类除草剂,主要应用于去除玉米、甘蔗、小麦、水稻和番茄田的恶性杂草。因氯吡嘧磺隆在目标作物和土壤中的代谢速度快、毒性低、施用量少,在国内通过登记的产品逐年增加,适用作物范围不断拓展,已逐渐成为除草剂领域内的明星产品,具有广阔的市场和应用前景。虽然氯吡嘧磺隆在目标作物上的代谢速度快,但在土壤和水生环境中的残留期长,对非目标作物的药害性强。氯吡嘧磺隆在环境中降解后会裂解或缩合成多种代谢物,可能对后茬农作物、生态种养中的水产品带来潜在危害。因此,开发快速、灵敏、简单的氯吡嘧磺隆残留检测方法非常有必要。目前氯吡嘧磺隆的检测以大型仪器分析方法(色谱法、色谱-质谱联用法)为主,准确度和灵敏度较高,但针对不同基质中的残留物,其提取纯化和检测流程繁琐,对操作人员专业水平要求高,且费用昂贵,不宜在市场流通环节应用及基层监管部门普及应用。基于单克隆抗体的酶联免疫吸附法和胶体金试纸条法能够进行高通量的筛查,检测灵敏度高,样品前处理和检测方法简单快速,基于免疫层析原理的胶体金试纸条方便非专业人士操作,已逐渐成为农药残留快速检测领域的研究热点之一。本论文以氯吡嘧磺隆水解产物吡唑磺酰胺为半抗原特异性结构,采用细胞融合技术制备了氯吡嘧磺隆单克隆杂交瘤细胞株1A91H11并纯化得到单克隆抗体;以该单克隆抗体为基础建立了间接竞争酶联免疫吸附法(ic ELISA)、直接竞争酶联免疫吸附法(dc ELISA)以及免疫层析胶体金试纸条检测方法,为氯吡嘧磺隆残留快速检测方法奠定了基础。本论文主要研究内容如下:(1)氯吡嘧磺隆抗原的合成与表征氯吡嘧磺隆属于小分子化合物,不具有免疫原性,需要通过化学合成方法与大分子蛋白偶联后才能免疫机体,产生抗体。由于氯吡嘧磺隆结构中的磺酰脲桥不稳定,本研究选择吡唑磺酰胺为原料,通过吡唑磺酰胺上的氨基与丁二酸酐之间的酰胺化反应,合成了氯吡嘧磺隆半抗原。采用高效液相色谱、高分辨质谱和核磁共振波谱对半抗原的性质进行了表征。鉴定结果显示半抗原纯度为92.5%,分子量353.0084,分子结构准确。采用活泼酯法,选择DCC和NHS作为偶联试剂活化半抗原,并与牛血清蛋白(BSA)和鸡卵白蛋白(OVA)偶联,分别制备氯吡嘧磺隆免疫原和包被原。经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定,制备的免疫原和包被原中半抗原与蛋白连接比分别为3:1和2:1。为提高免疫原连接比以获得最佳免疫效果,改用EDC和sulfo-NHS为偶联试剂,改变半抗原与蛋白质的投料比,最终获得连接比最高为7:1的免疫原,用于小鼠免疫和相应抗体的制备。(2)氯吡嘧磺隆单克隆抗体的筛选、评价及ic ELISA方法的建立为制备氯吡嘧磺隆单克隆抗体,本研究用制备得到的免疫原免疫小鼠,鉴定小鼠抗血清效价和抑制率,选择血清效价>2.56×105、抑制率>85%的小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞在体外使用聚乙二醇法进行融合,经间接ELISA和间接竞争ELISA法筛选杂交瘤细胞。使用有限梯度稀释法对筛选后的杂交瘤细胞进行亚克隆,直至培养出单克隆细胞株。对所有单克隆细胞株再次筛选,得到灵敏度高、抑制率好的单克隆杂交瘤细胞株1A91H11。对单克隆抗体细胞株进行扩大培养,经体内诱导法产生腹水瘤抗体,并通过饱和硫酸铵盐析法纯化腹水获得1A91H11单克隆抗体蛋白。分别考察了ic ELISA工作缓冲液的p H值、离子浓度、甲醇浓度和反应时间对方法的影响。当p H值为8.5时、Na+浓度0.1 M、甲醇浓度为10%时,方法IC50最小。单克隆抗体1A91H11的ic ELISA方法IC50为16.5 ng/m L,最低检测限(IC20)为8.1 ng/m L,其标曲工作范围(IC20-IC80)在8.1 ng/m L-44.9 ng/m L之间。经鉴定,1A91H11抗体亚类为Ig G2b;与氯吡嘧磺隆结构类似物和吡唑磺酰胺交叉反应≤0.06%;在SDS-PAGE凝胶电泳中纯度较高。(3)氯吡嘧磺隆dc ELISA方法建立用氯吡嘧磺隆单克隆抗体1A91H11建立了dc ELISA法。采用活泼酯法,使用EDC和sulfo-NHS试剂,制备辣根过氧化物酶(HRP)-半抗原偶联物,经鉴定酶与半抗原连接比为1:1。考察了dc ELISA工作缓冲液p H、离子浓度和甲醇含量对反应的影响。当p H值为6.5、Na+浓度0.1 M、甲醇浓度为0%时,方法IC50最小。其标准曲线工作浓度范围为0.7 ng/m L-10.7 ng/m L,IC50为2.7 ng/m L,最低检出限为1.27 ng/m L。相较与ic ELISA,dc ELISA方法检测灵敏度提高了6倍,检测时间缩短了45 min。在番茄和玉米基质中分别添加0.025 mg/kg、0.05 mg/kg和0.1 mg/kg的氯吡嘧磺隆标准品,经dc ELISA法检测,回收率分别在78.9%-87.9%和77.2%-87.6%之间,变异系数分别在1.1%-6.8%和2.7%-6.4%之间。氯吡嘧磺隆dc ELISA方法与LC-MS/MS方法回收率结果基本一致,方法准确度可靠,能够满足实际番茄和玉米实际样品中氯吡嘧磺隆残留检测。(4)氯吡嘧磺隆胶体金试纸条研制用氯吡嘧磺隆单克隆抗体1A91H11建立了胶体金试纸条,对金标抗体的p H值、抗原和二抗浓度、抗原和二抗的缓冲液浓度进行了优化。制备的胶体金试纸条能够在10 min内得出检测结果,检测范围在20 ng/m L-250 ng/m L之间。在番茄基质中分别添加0.025 mg/kg、0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.15 mg/kg和0.2 mg/kg的氯吡嘧磺隆标准品,用缓冲溶液提取,调整p H后直接用试纸条检测,其添加回收率在91.6%-102.6%之间,变异系数在8.9%-17.5%之间,与LC-MS/MS方法回收结果相关性良好。试纸条检测性能稳定,受番茄基质干扰较小,能够满足试剂番茄样品中氯吡嘧磺隆的快速检测。综上,本研究制备得到了氯吡嘧磺隆的半抗原和单克隆抗体,初步建立了氯吡嘧磺隆免疫分析法,可用于农产品和环境样品中氯吡嘧磺隆的快速检测,对氯吡嘧磺隆免疫检测试剂盒以及胶体金免疫层析试纸条的研发提供理论和数据支撑。
蔡光辉[6](2021)在《代谢组学技术研究苯唑草酮对玉米幼苗代谢的影响》文中指出玉米是我国主要的粮食作物之一,但其苗期易受到杂草的影响而造成减产,合理使用除草剂可以减少药害,确保粮食增产增收。苯唑草酮是一种苯甲酯吡唑酮类除草剂,具有高度安全性、优良选择性、杀草广谱性以及强大兼容性等特点。苯唑草酮对杂草的作用机制已经研究的较为透彻,但玉米幼苗是如何通过调整自身代谢来抵御苯唑草酮影响相关方面的研究却鲜有报道。本研究从代谢组学的角度,通过超高相液相色谱-串联四级杆飞行时间质谱分析玉米幼苗经过不同浓度苯唑草酮除草剂处理后,代谢物和代谢途径的变化,取得了以下的研究成果。首先对玉米田中不同浓度苯唑草酮除草剂处理的玉米幼苗外部形态及杂草长势进行观察。以不同苯唑草酮除草剂后的不同采收间隔的玉米幼苗为研究材料,通过对不同提取溶剂,提取方法和仪器条件的正交试验设计,建立了玉米幼苗中代谢物提取方法和分析方法的最优方案:75%甲醇(含1‰甲酸)溶液震荡提取15min的提取方法。对未经除草剂处理的玉米幼苗八个采收间隔的幼苗样品结合所建立的最优提取和分析方法进行非靶向代谢组学分析,并对不同生长时期的玉米幼苗代谢物及其代谢量的变化进行探究,不同离子模式下共鉴定出了58种代谢物,通过主成分分析和VIP(Variable influence on projection,变量对投影影响)值>1的筛选方法共选出了9种差异代谢物,并发现这些物质可能对能量产生和抗逆能力的提升有较大的关系。通过对相同采收间隔的不同浓度除草剂处理的玉米幼苗进行非靶向代谢组学分析,通过筛选和研究差异较大的代谢物,探究苯唑草酮对玉米幼苗代谢物的影响。不同离子模式下共鉴定出了90余种代谢物,并筛选出了包括5种有机酸、3种脂类、3种醇类、2种氨基酸、4种卟啉类、1种双萜类、1种维生素、2种酚类、1种醛类、1种胺类和1种糖类在内的24种差异代谢物,这些差异代谢物也可能对其所构成的代谢通路产生影响。
徐莎莎[7](2021)在《有机光敏剂对敌草腈光降解研究》文中研究表明本论文从天然产物、有机类化合物及无机化合物中寻找到无毒、高效并能够促进水中敌草腈光解的物质——没食子酸,本论文研究了在不同光源下没食子酸促进敌草腈光解情况,并探索了其对自然水体(稻田水、田沟水和池塘水)中敌草腈的光降解效果。同时构建了水环境中敌草腈光化学降解实验分析方法、邻氯苯甲腈、苯甲腈的液相检测方法。最后研究了没食子酸促进敌草腈降解的原理及光降解路线。实验结果总结如下:1、高压汞灯下,从天然产物、有机化合物及无机化合物中筛选出三种对敌草腈有促进光降解效应的物质分别为没食子酸、杨梅素和磷钨酸钠水合物。其中光降解效果最好的是没食子酸。同时测试了不同的光源下没食子酸对敌草腈光降解效果的影响,实验结果为:K高压汞灯>K紫外灯>K氙灯>K太阳光>K白炽灯>K蓝光灯。以高压汞灯为光源本论文筛选出没食子酸促进敌草腈光解最优条件:敌草腈和没食子酸摩尔比为1:25时,降解时间为4小时。本论文也研究了没食子酸在天然水体中(稻田水、田沟水及池塘水)中对敌草腈的降解效果,实验结果表明没食子酸在天然水体中对敌草腈光解也有较好的促进作用。最后本论文对没食子酸光降解敌草腈的途径进行了研究,实验结果表明敌草腈最终会光解为邻氯苯甲腈和苯甲腈。值得注意的是,敌草腈在自然条件下常会生成成剧毒的2,6-二氯苯甲酰胺(BAM),但本论文通过采用没食子酸促进敌草腈的光解,避免了此降解产物的产生。2、没食子酸分子中含有酚羟基结构,光照条件下其氧化作用会使O-H键断裂,发生脱氢反应,生成大量的具有强还原性的氢自由基。氢自由基一方面会中和反应体系的羟基自由基,降低反应体系的氧化性,另一方面,还可以参与体系内的相关反应。在N,N-二甲基对亚硝基苯胺(PNDA)/没食子酸/敌草腈光解体系中随着光照时间的延长并没有检测到羟基自由基的产生。不同于以往氧化脱氯的反应机理,在敌草腈和没食子酸的光降解体系中,没食子酸会作为一种氢供体与敌草腈分子发生还原脱氯的取代反应,从而加快了敌草腈光化学降解的速率。
黄文倩[8](2021)在《水稻RMV1同源基因的鉴定与突变分析》文中研究说明水稻是世界上最重要的粮食作物之一,我国的稻谷总产量位居世界之首,全国有60%人口以稻米为食。稻田杂草可严重影响稻米的产量与品质。百草枯(paraquat)是一种快速灭生性除草剂,能迅速被植物绿色组织吸收,使其枯萎死亡。拟南芥的RMV1基因编码一种氨基酸转运蛋白,帮助绿色植物组织摄取并转运环境中的多胺类物质。由于百草枯作为多胺类似物与多胺类物质共享一套转运载体系统,因此RMV1基因突变可影响对百草枯的吸收转运,使拟南芥对百草枯产生抗性。同源序列比对发现,水稻中存在三个RMV1的同源基因。为创建抗百草枯水稻新种质,明确三个同源基因的功能,本文采用CRISPR/Cas9基因编辑系统获得了三基因的敲除突变体,并对其开展了多方面研究,结果如下:首先,本研究通过同源序列比对发现了RMV1在水稻中的同源基因OsPUT1(polyamine uptake transporter 1),OsPUT2(polyamine uptake transporter 2)和OsPUT3(polyamine uptake transporter 3)。OsPUT1/2/3与RMV1在基因结构、转录本长度、氨基酸序列长度以及蛋白质跨膜结构域数量与所在位置均十分相似。利用多靶点基因编辑系统p YLCRISPR/Cas9靶向敲除OsPUT1/2/3,成功获得了能够稳定遗传、包含两类突变的三基因敲除突变系,分别命名为OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6。这两类DNA突变均导致原本编码的蛋白跨膜结构域大量的缺失。通过农艺性状的考察,发现三基因敲除突变系OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6与野生型亲本的农艺和产量相关性状并无显着差异,说明OsPUT1/2/3三基因的缺失不会影响水稻的正常生长发育与产量。此外,通过RT-PCR测定百草枯处理条件下OsPUT1/2/3三基因的转录水平变化,发现外源百草枯的诱导会使OsPUT1/2/3三基因的转录水平显着上升。其次,证明了OsPUT1/2/3三基因敲除突变体对百草枯具有抗性。在1.0mmol﹒L-1的百草枯叶面喷施处理下,野生型水稻植株表现出敏感致死的表型,而突变体水稻植株仍能维持正常的生长发育状态。在含有0.1μmol﹒L-1的百草枯水培以及1/2MS固体培养基处理下,野生型水稻的地上部分组织生长发育严重不良,主根的伸长以及不定根的生长均受到显着的抑制。而OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6两个突变系对百草枯产生了显着的抗性,在0.1-2.0μmol﹒L-1的百草枯处理浓度范围内,能够维持正常的生长发育状态。此外,OsPUT1/2/3三基因敲除突变体中OsPUT1的转录水平不再受外界百草枯处理的诱导,始终保持在一个较低且稳定的水平;而随着百草枯处理时间的增加,三基因敲除突变体中OsPUT3的转录水平虽然明显上调但仅为野生型中OsPUT3转录水平的57%左右。第三,对OsPUT1/2/3三基因敲除突变体抗百草枯的生理基础开展了研究。通过对OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6两个突变系以及野生型在百草枯处理下的叶绿体结构及叶绿素含量进行观察与测定发现,1.0μmol﹒L-1的百草枯水培处理下,野生型水稻叶片的叶绿体结构被显着破坏,叶绿素大量丧失。OsPUT1/2/3三基因的缺失突变使得突变体水稻植株在0.1-2.0μmol﹒L-1百草枯处理下叶绿体受到的毒害作用显着减轻。此外,通过对不同浓度百草枯处理下OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6两个突变体及野生型的叶片和根部的百草枯含量分别进行测定,发现正常培养条件下的水稻植株体内检测不到百草枯的存在。相较于植株根部,水稻摄取外源百草枯后主要集中转运至叶片组织中。野生型水稻植株叶片以及根部内的百草枯含量随着外源百草枯处理浓度的增加显着提升。而相较于野生型,OsPUT1/2/3-KO-1和OsPUT1/2/3-KO-6两个突变体植株叶片以及根部中外源百草枯的积累量显着减少,相对稳定地保持在较低的水平。最后,比较了两个突变体及野生型对其他各类靶标不同的除草剂的抗性。结果发现,两个突变系对烯草酮、二氯喹啉酸、咪唑乙烟酸、乙羧氟草醚四类除草剂也产生了一定程度的抗性。在前三类除草剂的处理条件下,相较于野生型,突变体植株较迟出现敏感表型。在乙羧氟草醚处理条件下,野生型植株4d内敏感致死,而突变体植株产生了显着的抗性,7d内始终保持正常的生长发育状态。本研究主要结论如下:(1)水稻中存在与RMV1高度同源的三个基因:OsPUT1,OsPUT2和OsPUT3,OsPUT1/2/3与RMV1基因编码的蛋白的跨膜结构域十分相似。(2)外源百草枯能诱导OsPUT1/2/3三基因转录水平显着上升。(3)OsPUT1/2/3三基因的敲除突变能显着地提高水稻对百草枯的抗性。(4)OsPUT1/2/3三基因的敲除能够显着地抑制水稻对外源百草枯的吸收以及在植株体内的积累,从而保护叶绿体结构不被破坏。(5)OsPUT1/2/3三基因的敲除能够显着地提高水稻对百草枯之外除草剂(烯草酮、二氯喹啉酸、咪唑乙烟酸、乙羧氟草醚)的抗性。上述的研究结果为后续进一步深入研究OsPUT1/2/3各自的基因功能以及百草枯由水稻体外向体内转运的分子机制提供了理论基础,OsPUT1/2/3三基因敲除突变系在实际农业生产中也可作为具有其他类型除草剂(烯草酮、二氯喹啉酸、咪唑乙烟酸、乙羧氟草醚)抗性的水稻新种质加以推广。
王雨婷[9](2021)在《谷子耐莠去津种质资源筛选及生长发育与农艺性状的鉴定》文中指出莠去津化学结构比较稳定,在环境中不容易降解,在土壤中的残留期比较长,为研究残留于土壤中的莠去津对玉米田的后茬作物谷子造成的药害影响,本试验通过研究不同莠去津溶液浓度对3份谷子品种发芽势、发芽率和死亡天数的影响确定谷子耐药筛选的最适浓度,以100份不同品种谷子材料进行萌发期耐药筛选,根据发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长这6个指标筛选出20份材料进行大田试验对耐药性进一步鉴定分析,旨在选出适宜在莠去津残留量过高的地区种植产量高、抗逆性强、综合性状优异的种质资源,为选育新品种提供必要的基础保障。主要研究结果如下:1、嫩选15号、龙谷25号和公矮5号在0(CK)、0.5 ml/L、1 ml/L、2 ml/L、3 ml/L的莠去津溶液处理下发芽势、发芽率差异不同,当莠去津溶液浓度低于1 ml/L时,谷子培养15 d不完全死亡,不同谷子品种间的发芽率与对照之间差异基本不显着,随着莠去津浓度的升高,发芽势和发芽率均达到极显着差异,当莠去津溶液浓度为2 ml/L时,谷子培养15 d内全部死亡;当莠去津溶液浓度为3 ml/L时,谷子存活率基本很低,谷子培养12 d内就全部死亡,可能达不到筛选效果;因此2 ml/L的莠去津适宜作为谷子耐药筛选的最佳浓度。2、通过2 ml/L的莠去津溶液对100份谷子品种进行萌发期耐药性评价,根据发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长这6个指标将供试材料分为高耐、中耐、中感、高感4个等级,其中高耐品种24份,中耐品种28份,中感品种31份,高感品种17份;从高耐材料选出6个品种,从中耐材料选出4个品种,从高感和中感材料中各选出5个品种,共20个谷子品种用于大田试验。3、莠去津胁迫条件下20个谷子品种的株高、叶面积、干物质量受到明显的抑制,前期受抑制程度大于后期;谷子叶片的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度与对照相比均有不同程度的下降;谷子叶片中的SOD、POD、CAT的活性、MDA含量和可溶性蛋白含量与对照相比均有不同程度的上升。4、公矮2号和草谷子为综合耐莠去津能力强的材料,可以作为优质资源进行进一步研究。
马倩[10](2021)在《利用CRISPR/Cas9技术编辑紫花苜蓿CCoAOMT及ALS基因的研究》文中进行了进一步梳理紫花苜蓿(Medicago sativa)是全世界广泛栽培的优质牧草,在我国国民经济中占有重要位置。高木质素含量与杂草是制约其产业持续高产优质发展的关键因素。目前,商业化的低木质素和抗除草剂紫花苜蓿品种匮乏,精准的分子设计育种有助于快速有效的创制紫花苜蓿新种质。本研究首次在全基因组水平分析鉴定了紫花苜蓿木质素合成途径中的关键酶咖啡酰辅酶-A-氧甲基转移酶(CCoAOMT)基因家族和除草剂相关乙酰乳酸合成酶(ALS)基因家族的成员,分析了其基因表达;利用CRISPR/Cas9技术靶向编辑MsCCoAOMT和MsALS,初步建立了紫花苜蓿基因编辑体系,获得了靶基因编辑的材料。为降低紫花苜蓿木质素含量以改良苜蓿品质和培育抗除草剂紫花苜蓿种质建立了基础。主要研究结果如下:1.在全基因组水平鉴定了紫花苜蓿CCoAOMT家族。共鉴定出44个MsCCoAOMT家族基因。系统进化树分析表明其分布在5个进化枝,与蒺藜苜蓿、拟南芥、水稻的CCoAOMT基因有很高相似性。q RT-PCR分析表明MsCCoAOMT家族11个基因在紫花苜蓿幼苗期、营养期茎和叶以及花期茎、叶和花中均有表达,但存在明显的组织特异性。2.在全基因组水平鉴定了紫花苜蓿ALS家族。共鉴定到31个MsALS基因,分布于紫花苜蓿的19条染色体上,其中有6对串联重复基因。除MsALS23、MsALS29、MsALS30和MsALS31外所有MsALS蛋白均存在TPP enzyme N、TPP enzyme M和TPP enzyme C 3个ALS家族典型保守结构域。在进化树上,MsALS2、MsALS5、MsALS9、MsALS12和MsALS13与拟南芥ALS(AT3g48560.1)基因亲缘关系较近。q RT-PCR分析表明,MsALS5在花期茎中相对表达量最高,MsALS12在幼苗期叶中相对表达量高。3.初步获得了MsCCoAOMT基因编辑的突变植株。在MsCCoAOMTs基因保守区设计了2个sg RNA,构建了能够同时靶向敲除6个MsCCoAOMTs(MsCCoAOMT6/12/13/14/15/18)基因的CRISPR/Cas9表达载体。共获得427株转基因紫花苜蓿植株,阳性率为70.7%,筛选到三株在靶位点有碱基插入的突变体。4.初步获得了MsALS基因编辑的转基因紫花苜蓿植株。利用CRISPR/Cas9技术点突变MsALS基因,选取5个MsALSs(MsALS2/5/9/12/13)基因为靶基因,获得紫花苜蓿阳性转基因植株,利用测序筛选除草剂抗性苗,通过浓度梯度筛选确定烟咪磺隆除草剂对苗期紫花苜蓿的有效作用浓度为600 mg/L;甲咪唑烟酸为1350 mg/L,目前尚未完成除草剂抗性植株筛选。
二、除草剂生物筛选研究进展(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、除草剂生物筛选研究进展(论文提纲范文)
(1)油菜抗除草剂机理与种质创制研究进展(论文提纲范文)
1 除草剂的作用机理 |
1.1 除草剂的作用靶标与除草机理 |
1.2 草甘膦的除草机理 |
1.3 草铵膦的杀草机理 |
1.4 ALS酶抑制类除草剂的除草机理 |
2 植物对除草剂的抗性机制 |
2.1 过量表达除草剂的靶标基因 |
2.2 靶标基因的抗性突变 |
2.2.1 EPSPS基因突变引起的对草甘膦抗性机理 |
2.2.2 ALS基因突变引起的对ALS酶抑制类除草剂的抗性机理 |
2.3 靶标同源抗性基因的导入 |
2.4 除草剂氧化或解毒基因的表达或导入 |
2.4.1 解毒基因导入引起的草甘膦抗性机理 |
2.4.2 解毒基因导入引起的草铵膦抗性机理 |
3 抗除草剂油菜种质研究进展 |
3.1 自然突变产生的抗除草剂油菜种质 |
3.2 人工诱变技术创制抗除草剂油菜种质 |
3.3 转基因导入抗性基因产生的抗除草剂油菜种质 |
3.3.1 转基因技术创制出抗草甘膦油菜种质 |
3.3.2 转基因技术创制出抗草铵膦油菜种质 |
3.3.3 转基因技术创制出抗ALS酶抑制类油菜种质 |
3.4 应用传统育种技术转育抗除草剂油菜新品种 |
3.4.1通过杂交、回交等手段转育具有优异性状的抗草甘膦油菜品种 |
3.4.2 通过杂交、回交等手段转育具有优异性状的抗草铵膦油菜品种 |
3.5 利用基因编辑技术创制出抗除草剂油菜种质 |
4 抗除草剂油菜种质的发展策略 |
4.1 继续加强抗性机制的研究和基因的发掘力度 |
4.2 利用基因编辑等技术获得除草剂抗性种质 |
4.3 加强培育多抗除草剂的油菜种质 |
(3)甘蓝型油菜抗除草剂材料的创制及抗性评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第1章 前言 |
1.1 除草剂的分类 |
1.1.1 按作用方式分类 |
1.1.2 按来源分类 |
1.1.3 根据作用靶标分类 |
1.2 草甘膦抗性机制及抗性基因 |
1.2.1 草甘膦及其抗性机制 |
1.2.2 抗性基因 |
1.3 乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂抗性机制及抗性基因 |
1.3.1 乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂及抗性机制 |
1.3.2 抗性基因 |
1.4 CRISPR/Cas9技术及应用研究进展 |
1.4.1 CRISPR/Cas9技术发展历程 |
1.4.2 CRISPR/Cas9技术在作物育种上的应用 |
1.4.3 CRISPR/Cas9技术在抗除草剂作物育种上的应用 |
1.4.4 CRISPR/Cas9技术在作物育种上面临的问题 |
1.5 抗除草剂转基因油菜育种研究进展 |
1.5.1 抗草甘膦转基因油菜育种研究进展 |
1.5.2 抗ALS类除草剂转基因油菜育种研究进展 |
1.6 本研究的选题依据和目标 |
第2章 抗磺酰脲类除草剂油菜新种质的创制 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体和菌株 |
2.2 主要试剂与耗材 |
2.2.1 主要试剂 |
2.2.2 实验仪器及设备 |
2.2.3 培养基配方 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 胞嘧啶碱基编辑载体的构建 |
2.3.2 BnALS1和BnALS3编辑载体的构建 |
2.3.3 农杆菌介导的油菜下胚轴转化 |
2.3.4 组培苗的阳性鉴定及编辑检测 |
2.3.5 脱靶检测方法 |
2.3.6 突变体油菜喷药处理及药害调查 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 胞嘧啶碱基编辑载体的构建 |
2.4.2 BnALS1和BnALS3碱基编辑载体的构建 |
2.4.3 遗传转化及ALS基因克隆 |
2.4.4 基因突变位点特异分子标记的开发 |
2.4.5 碱基编辑ALS基因T_1代突变体对苯磺隆的抗性鉴定 |
2.4.6 碱基编辑ALS基因T_2代突变体对苯磺隆的抗性鉴定 |
2.4.7 转基因成分鉴定 |
2.4.8 碱基编辑ALS基因T_2代突变体对其他类型除草剂的抗性鉴定 |
第3章 转I.variabilis-EPSPS*基因耐除草剂油菜新品种培育 |
3.1 实验材料 |
3.2 主要试剂与耗材 |
3.2.1 主要试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 转育 |
3.3.2 目的基因分子检测(PCR检测) |
3.3.3 转I. variabilis-EPSPS*油菜的草甘膦耐受性评价 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 目的基因分子检测结果(PCR检测) |
3.4.2 BC_1F_1代对草甘膦的抗性鉴定 |
3.4.3 BC_2F_1代对草甘膦的抗性鉴定 |
3.4.4 BC_2F_2代的草甘膦抗性鉴定 |
3.4.5 转I.variabilis-EPSPS*基因耐除草剂油菜扬大油1R等在江苏省的中间试验 |
第4章 讨论与展望 |
4.1 CRISPR/Cas介导的定向进化在创制抗除草剂作物上的应用 |
4.2 多抗性状在油菜种质资源中的展望 |
4.3 除草剂的安全性 |
4.4 抗除草剂性状在油菜杂交制种上的应用 |
第5章 结论和创新点 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的学术成果目录 |
致谢 |
(4)多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 前言 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 抗草甘膦水稻研究进展 |
1.2.1 杂草的危害和防治 |
1.2.2 抗草甘膦水稻育种研究 |
1.3 水稻抗螟虫研究进展 |
1.3.1 水稻螟虫的危害和防治 |
1.3.2 水稻螟虫抗性基因资源 |
1.3.3 转Bt基因水稻育种研究 |
1.4 水稻抗褐飞虱研究进展 |
1.4.1 褐飞虱的危害和防治 |
1.4.2 水稻褐飞虱抗性基因资源 |
1.4.3 抗褐飞虱水稻育种研究 |
1.5 水稻抗白叶枯病研究进展 |
1.5.1 白叶枯病的危害和防治 |
1.5.2 水稻白叶枯病抗性基因资源 |
1.5.3 抗白叶枯病水稻育种研究 |
1.6 水稻抗稻瘟病研究进展 |
1.6.1 稻瘟病的危害和防治 |
1.6.2 水稻稻瘟病抗性基因资源 |
1.6.3 抗稻瘟病水稻育种研究 |
1.7 多基因转化研究进展 |
1.8 水稻抗病抗虫机制研究进展 |
1.8.1 水稻抗病机制研究进展 |
1.8.2 水稻抗虫机制研究进展 |
1.8.3 水稻抗虫抗病基因之间的相互作用研究 |
1.9 本研究的目的和意义 |
2 材料和方法 |
2.1 供试昆虫和菌株 |
2.2 水稻材料和载体系统 |
2.3 人工合成抗性基因和供体载体构建 |
2.4 多基因转化载体构建和农杆菌介导的遗传转化 |
2.5 转基因植株的PCR阳性检测 |
2.6 Southern blot检测T_0代植株的拷贝数 |
2.7 T_1代纯合转基因家系筛选 |
2.8 基因的表达量分析 |
2.9 草甘膦抗性鉴定 |
2.10 螟虫抗性鉴定 |
2.11 褐飞虱抗性鉴定 |
2.12 白叶枯病抗性鉴定 |
2.13 稻瘟病抗性鉴定 |
2.14 有/无病虫害条件下T_4代纯合转基因家系农艺性状考查 |
2.15 病虫害胁迫条件下的转录组分析 |
2.15.1 转录组测序基本信息 |
2.15.2 转录组信息分析流程 |
2.16 Accession Numbers |
3 结果和分析 |
3.1 多基因聚合材料的构建及其遗传转化 |
3.2 单基因对照材料的构建 |
3.3 T_1代转基因纯合家系的筛选 |
3.4 T_2代转基因纯合家系中转入基因的表达检测 |
3.5 T_3代转基因纯合家系的表型鉴定 |
3.5.1 转基因家系的草甘膦抗性鉴定 |
3.5.2 转基因家系的螟虫抗性鉴定 |
3.5.3 转基因家系的褐飞虱抗性鉴定 |
3.5.4 转基因家系的白叶枯病抗性鉴定 |
3.5.5 转基因家系的稻瘟病抗性鉴定 |
3.6 T_4代转基因纯合家系有/无病虫害发生条件下田间农艺性状考查 |
3.7 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE_Cry1C~*的螟虫抗性更强 |
3.8 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE-Bph14~*的褐飞虱抗性更高 |
3.9 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE-Pi9~*的稻瘟病抗性更高 |
3.10 多基因聚合材料MRR和单基因材料ZZ-Xa23~*都对白叶枯病菌PXO99~A呈现完全抗性 |
4 讨论 |
4.1 多基因转化是水稻抗生物胁迫改良的有效策略 |
4.2 多基因转化策略培育多抗性水稻可能存在的障碍 |
4.3 不同病虫害抗性基因聚合后可以相互协同作用从而使聚合材料的病虫害抗性增强 |
4.4 总结 |
4.5 未来计划展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:本研究中人工合成基因的序列 |
附录2:转录组信息分析流程 |
附录3 个人简介 |
致谢 |
(5)氯吡嘧磺隆抗体制备及免疫分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 氯吡嘧磺隆农药残留现状分析 |
1.1.1 氯吡嘧磺隆残留的现状及危害 |
1.1.2 氯吡嘧磺隆检测技术研究进展 |
1.2 农药免疫分析方法研究进展 |
1.2.1 农药抗原、抗体制备 |
1.2.2 农药免疫分析方法研究进展 |
1.3 本课题研究目的、意义和研究内容 |
1.3.1 本课题研究的目的和意义 |
1.3.2 本课题研究内容 |
第二章 氯吡嘧磺隆半抗原、完全抗原制备 |
2.1 材料 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 耗材 |
2.1.3 仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 氯吡嘧磺隆半抗原的制备 |
2.2.2 氯吡嘧磺隆完全抗原的制备 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 氯吡嘧磺隆半抗原的鉴定 |
2.3.2 氯吡嘧磺隆完全抗原的鉴定 |
2.4 本章结论 |
第三章 氯吡嘧磺隆单克隆抗体制备 |
3.1 材料 |
3.1.1 试剂 |
3.1.2 耗材 |
3.1.3 仪器 |
3.1.4 动物和细胞 |
3.1.5 缓冲液的制备 |
3.1.6 抗体制备试剂 |
3.2 方法 |
3.2.1 器皿的准备 |
3.2.2 小鼠免疫 |
3.2.3 单克隆抗体制备 |
3.2.4 间接竞争法标准曲线的建立 |
3.2.5 单克隆抗体性质测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 氯吡嘧磺隆单克隆抗体的制备 |
3.3.2 icELISA法标准曲线的建立 |
3.3.3 氯吡嘧磺隆单克隆抗体性质检测 |
3.4 本章结论 |
第四章 氯吡嘧磺隆直接竞争酶联免疫法建立及应用 |
4.1 材料 |
4.1.1 试剂 |
4.1.2 耗材与溶液配制 |
4.1.3 仪器 |
4.2 方法 |
4.2.1 酶标半抗原制备 |
4.2.2 直接竞争ELISA方法的优化 |
4.2.3 直接竞争ELISA方法建立和标曲绘制 |
4.2.4 直接竞争ELISA方法应用 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 酶标半抗原鉴定 |
4.3.2 直接竞争ELISA方法条件优化 |
4.3.3 直接竞争ELISA方法建立 |
4.3.4 直接竞争ELISA方法应用 |
4.4 本章结论 |
第五章 氯吡嘧磺隆胶体金试纸条检测方法的建立及应用 |
5.1 材料 |
5.1.1 试剂 |
5.1.2 耗材与溶液配制 |
5.1.3 仪器 |
5.2 方法 |
5.2.1 氯吡嘧磺隆试纸条的制备 |
5.2.2 试纸条性能评价 |
5.2.3 氯吡嘧磺隆试纸条应用 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 金标抗体的制备 |
5.3.2 试纸条性能评价 |
5.3.3 氯吡嘧磺隆试纸条应用 |
5.4 本章结论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(6)代谢组学技术研究苯唑草酮对玉米幼苗代谢的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩列表 |
第一章 引言 |
1.1 玉米研究现状 |
1.2 玉米田苗期除草问题 |
1.2.1 玉米苗期除草及所遇到的问题 |
1.2.2 常用除草方法 |
1.3 苯唑草酮除草剂的研究进展 |
1.3.1 苯唑草酮概况 |
1.3.2 苯唑草酮简介 |
1.3.3 苯唑草酮作用机理 |
1.3.4 苯唑草酮研究进展 |
1.4 代谢组学 |
1.4.1 代谢组学研究流程 |
1.4.2 代谢组学检测技术 |
1.4.3 代谢组学数据处理 |
1.4.4 代谢组学数据库 |
1.5 玉米代谢组学研究进展 |
1.5.1 玉米籽粒中代谢物研究 |
1.5.2 外界胁迫对玉米代谢的影响 |
1.5.3 不同品种玉米代谢物的差异分析 |
1.6 本研究的目的与内容 |
1.6.1 研究的目的与意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 玉米幼苗苯唑草酮处理及代谢物提取方法优化 |
2.1 仪器与材料 |
2.1.1 试验仪器 |
2.1.2 试验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 田间试验 |
2.2.2 取样方法 |
2.2.3 样品前处理方法优化 |
2.2.4 色谱质谱分析条件 |
2.2.5 数据处理 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 玉米幼苗代谢物检测 |
2.3.2 多元数据统计分析 |
2.3.3 不同提取和检测方法的代谢物检出情况 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 不同采样期玉米幼苗的差异代谢物分析 |
3.1 仪器与材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 色谱质谱条件 |
3.2.3 数据分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 玉米幼苗形态变化 |
3.3.2 代谢数据分析 |
3.3.3 主成分分析 |
3.3.4 差异代谢物分析 |
3.4 讨论 |
第四章 基于非靶向代谢组学的不同除草剂施药量代谢物差异分析 |
4.1 仪器与材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 样品制备 |
4.2.2 色谱质谱分析条件 |
4.2.3 数据分析 |
4.2.4 结果与分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 全文结论 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果目录 |
(7)有机光敏剂对敌草腈光降解研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
术语及缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 农药概述 |
1.1.1 除草剂概述 |
1.2 环境中农药的残留现状及其危害 |
1.2.1 环境中农药的残留现状 |
1.2.2 环境中农药的危害 |
1.2.3 环境中敌草腈的危害 |
1.3 环境中农药污染物的修复技术 |
1.3.1 化学修复 |
1.3.2 生物修复 |
1.3.3 生物与化学修复 |
1.3.4 光化学降解 |
1.3.4.1 影响光化学降解的因素 |
1.4 敌草腈与敌草腈的降解研究进展 |
1.4.1 敌草腈概述 |
1.4.2 敌草腈降解研究进展 |
1.5 有机光敏剂概述 |
1.5.1 有机光敏剂概述 |
1.5.2 光降解技术路线图 |
2 引言 |
3 材料与方法 |
3.1 实验材料 |
3.2 仪器设备与光源 |
3.2.1 仪器设备 |
3.2.2 光源 |
3.3 标准液的配置 |
3.3.1 敌草腈标准溶液的配制 |
3.3.2 标准溶液的配制 |
3.3.3 敌草腈光解产物标准溶液的配制 |
3.3.4 4-Cz IPN、4-萘黄酮、4-溴苯基黄酮的合成方法 |
3.3.5 对没食子酸进行修饰,探索对敌草腈有更优降解效果的光敏剂 |
3.3.6 PNDA标准溶液的配制 |
3.4 相关仪器检测条件 |
3.5 计算方法 |
3.6 敌草腈光降解研究 |
3.6.1 探索对敌草腈有降解效果的光敏剂 |
3.6.2 高压汞灯条件下筛选对敌草腈有最优降解效果的光敏剂 |
3.6.3 不同光源下没食子酸对敌草腈的光降解影响 |
3.6.4 汞灯下筛选没食子酸量对敌草腈的光降解影响 |
3.6.5 敌草腈初始浓度的筛选 |
3.7 硝酸根对纯水体系没食子酸促进敌草腈的光降解影响 |
3.8 三氯化铁对反应体系中没食子酸促进敌草腈的光降解影响 |
3.9 研究没食子酸对天然水体中的敌草腈的光降解影响 |
3.10 反应体系中羟基自由基测定实验 |
4 结果与分析 |
4.1 有机光敏剂对纯水中敌草腈光解的敏化作用 |
4.1.1 高压汞灯下不同的光敏剂对敌草腈的光降解效应 |
4.1.2 高压汞灯条件下光敏剂对敌草腈的光降解效应 |
4.1.3 不同光源条件下没食子酸对敌草腈的光降解效应 |
4.1.4 高压汞灯作用下不同浓度没食子酸对敌草腈的光降解效应 |
4.1.5 高压汞灯作用下没食子酸对不同初始浓度敌草腈的光降解效应 |
4.2 硝酸根离子对没食子酸促进敌草腈光解的影响 |
4.3 三价铁离子对没食子酸促进敌草腈光解的影响 |
4.4 不同灯源照射下没食子酸对自然水体中敌草腈的光解影响 |
4.5 探讨敌草腈光化学降解效应的作用机理 |
4.5.1 敌草腈的光降解机制的研究 |
4.5.2 没食子酸衍生物对敌草腈的光降解效应 |
4.5.3 敌草腈降解产物的分析及鉴定 |
4.5.4 探讨没食子酸对敌草腈光化学降解途径 |
5 讨论 |
5.1 光降解过程中没食子酸对敌草腈的光降解效应 |
5.2 多酚类物质促进敌草腈光解及其抗氧化活性关系 |
5.3 多酚类物质应用于水体环境中的敌草腈光降解的实际意义 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
(8)水稻RMV1同源基因的鉴定与突变分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1.1 稻田杂草 |
1.1.1 稻田杂草危害现状 |
1.1.2 稻田杂草的种类与发生特点 |
1.2 除草剂及抗除草剂作物 |
1.2.1 除草剂的种类及作用机理 |
1.2.2 稻田除草剂 |
1.2.3 抗除草剂种质的创制 |
1.2.4 抗性杂草问题 |
1.3 百草枯及其抗性杂草 |
1.3.1 百草枯的应用与生产现状 |
1.3.2 百草枯的作用机理 |
1.3.3 百草枯抗性杂草及其抗性机理 |
1.4 拟南芥抗百草枯突变体的研究进展 |
1.4.1 抑制百草枯吸收与转运的拟南芥突变体 |
1.4.2 增强百草枯ROS清除能力的拟南芥突变体 |
1.4.3 抑制ROS介导的细胞死亡途径的拟南芥突变体 |
1.5 CRISPR/Cas9 系统介导的基因组编辑技术 |
1.5.1 基因编辑技术概述 |
1.5.2 CRISPR/Cas9 系统的基本结构与作用原理 |
1.5.3 多靶点CRISPR/Cas9 系统 |
1.5.4 CRISPR/Cas9 技术在动植物体中的发展利用 |
1.6 本研究的目的、意义及主要内容 |
1.6.1 本研究的目的和意义 |
1.6.2 本研究的主要内容 |
第二章 水稻RMV1 同源基因的鉴定与突变分析 |
2.1 前言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 拟南芥RMV1 的水稻同源基因鉴定与特征分析 |
2.2.2 水稻OsPUT1/2/3 三基因敲除突变体培育与抗性分析 |
2.2.3 OsPUT1/2/3 突变基因的转录水平分析 |
2.2.4 OsPUT1/2/3 突变体分子生物学特性分析 |
2.2.5 田间种植及农艺性状的调查 |
2.3 RMV1 的水稻同源基因及其主要特征 |
2.3.1 RMV1 的水稻同源基因及蛋白跨膜结构域 |
2.3.2 百草枯诱导OsPUT1/2/3 的表达 |
2.4 OsPUT1/2/3 三基因敲除突变系的培育与突变分析 |
2.4.1 OsPUT1/2/3 三基因敲除突变系的突变 |
2.4.2 OsPUT1/2/3 三基因敲除突变对蛋白跨膜结构域的影响 |
2.4.3 OsPUT1/2/3 三基因敲除突变对转录水平的影响 |
2.5 OsPUT1/2/3 三基因敲除对百草枯抗性的影响 |
2.5.1 百草枯叶面喷施对水稻幼苗的影响 |
2.5.2 百草枯处理剂量对水稻幼苗的影响 |
2.5.3 百草枯对叶绿体的破坏作用 |
2.6 OsPUT1/2/3 三基因敲除对吸收百草枯的影响 |
2.7 OsPUT1/2/3 三基因敲除突变系的农艺性状 |
2.8 OsPUT1/2/3 三基因敲除对其它除草剂抗性的影响 |
2.9 讨论 |
第三章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
(9)谷子耐莠去津种质资源筛选及生长发育与农艺性状的鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 莠去津除草剂对谷子的影响 |
1.2.2 除草剂耐药性的鉴定方法及指标 |
1.2.3 莠去津除草剂对作物萌发期的影响 |
1.2.4 莠去津除草剂对抗氧化酶系统的影响 |
1.2.5 莠去津除草剂对作物光合作用的影响 |
1.2.6 莠去津除草剂对作物产量及品质的影响 |
1.3 研究目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 莠去津最适浓度的确定 |
2.2.2 萌发期耐莠去津品种筛选 |
2.2.3 田间耐莠去津鉴定 |
2.2.4 试验地状况 |
2.3 测定指标 |
2.3.1 萌发指标的测定 |
2.3.2 株高、叶面积、干物质的测定 |
2.3.3 叶片叶绿素含量和光合参数的测定 |
2.3.4 抗氧化酶活性及渗透调节物质的测定 |
2.3.5 成株期农艺性状和产量的测定 |
2.4 数据统计与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 莠去津最适浓度的筛选 |
3.2 萌发期耐莠去津谷子种质资源筛选 |
3.2.1 莠去津胁迫下 100 份谷子材料萌发期各性状的相对值 |
3.2.2 莠去津胁迫条件下谷子各指标的相关分析 |
3.2.3 莠去津胁迫条件下谷子的死亡天数 |
3.2.4 莠去津胁迫条件下谷子萌发期主成分及因子分析 |
3.2.5 不同谷子品种萌发期对莠去津的耐药性的综合评价 |
3.3 莠去津对谷子生长发育的影响 |
3.3.1 莠去津对谷子株高的影响 |
3.3.2 莠去津对谷子叶面积的影响 |
3.3.3 莠去津对谷子干物质的影响 |
3.4 莠去津对谷子叶片叶绿素含量和光合参数的影响 |
3.4.1 莠去津对谷子叶绿素的影响 |
3.4.2 莠去津对谷子光合参数的影响 |
3.5 莠去津对谷子抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响 |
3.5.1 莠去津对谷子SOD活性的影响 |
3.5.2 莠去津对谷子POD活性的影响 |
3.5.3 莠去津对谷子CAT活性的影响 |
3.5.4 莠去津对谷子MDA含量的影响 |
3.5.5 莠去津对谷子可溶性蛋白含量的影响 |
3.6 莠去津对谷子主要农艺性状和产量的影响 |
3.6.1 莠去津对谷子主要农艺性状的影响 |
3.6.2 莠去津胁迫下谷子主要农艺性状的相关分析 |
3.6.3 莠去津胁迫下谷子主要农艺性状主成分及因子分析 |
3.6.4 不同谷子耐莠去津药性综合评价 |
3.6.5 莠去津胁迫对谷子产量的影响 |
4 讨论 |
4.1 莠去津胁迫对谷子种子萌发的影响 |
4.2 莠去津胁迫对生长发育的影响 |
4.3 莠去津胁迫对谷子叶片叶绿素含量和光合参数的影响 |
4.4 莠去津胁迫对谷子抗氧化酶系统和渗透调节物质的影响 |
4.5 莠去津胁迫对谷子主要农艺性状和产量的影响 |
4.6 谷子萌发期与成株期耐莠去津能力综合评价 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)利用CRISPR/Cas9技术编辑紫花苜蓿CCoAOMT及ALS基因的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 国内外研究进展 |
2.1 咖啡酰辅酶-A-氧甲基转移酶 |
2.1.1 植物细胞壁中的木质素及其生物合成途径 |
2.1.2 咖啡酰辅酶-A-氧甲基转移酶(CCoAOMT)及其基因功能 |
2.1.3 CCoAOMT对木质素生物合成的调控 |
2.2 以ALS为靶标的除草剂研究现状 |
2.2.1 乙酰乳酸合成酶(ALS)及其基因功能 |
2.2.2 ALSase抑制剂类除草剂 |
2.2.3 ALS基因的开发利用 |
2.3 CRISPR/Cas9 基因编辑技术 |
2.3.1 CRISPR/Cas9系统的发现和基本原理 |
2.3.2 CRISPR/Cas9介导的基因组编辑的优势及局限性 |
2.3.3 CRISPR技术在植物中的应用 |
2.4 紫花苜蓿低木质素和抗除草剂种质创新研究 |
2.4.1 低木质素改良 |
2.4.2 抗除草剂 |
2.5 本研究的目的意义和技术路线图 |
2.5.1 目的和意义 |
2.5.2 技术路线图 |
第三章 紫花苜蓿CCoAOMT和ALS基因家族的全基因组鉴定 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 MsCCoAOMT和MsALS基因的鉴定 |
3.2.3 蛋白质的理化性质及染色体定位分析 |
3.2.4 基因结构、保守基序和启动子元件分析 |
3.2.5 系统发育分类分析 |
3.2.6 MsCCoAOMT和MsALS基因家族的表达分析 |
3.2.7 紫花苜蓿茎的组织化学染色 |
3.2.8 木质素含量的测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 MsCCoAOMT与MsALS基因家族成员的鉴定 |
3.3.2 基因染色体定位分析 |
3.3.3 蛋白结构域及基因结构分析 |
3.3.4 基因启动子顺式作用元件分析 |
3.3.5 系统进化分析 |
3.3.6 基因的表达分析 |
3.3.7 紫花苜蓿不同发育时期茎中木质素的含量 |
3.4 讨论 |
第四章 利用CRISPR/Cas9技术编辑MsCCoAOMT基因 |
4.1 前言 |
4.2 材料与试剂 |
4.2.1 植物材料 |
4.2.2 菌株、质粒和载体 |
4.2.3 试剂与仪器 |
4.2.4 试剂配制 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 目的基因的克隆 |
4.3.2 CRISPR/Cas9载体构建 |
4.3.3 农杆菌介导的紫花苜蓿叶片转化 |
4.3.4 阳性株鉴定 |
4.3.5 PCR/RE分析 |
4.3.6 基因编辑植株测序鉴定 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 MsCCoAOMT12基因的扩增 |
4.4.2 靶序列的选择 |
4.4.3 基因编辑载体的检测 |
4.4.4 转基因紫花苜蓿获得及阳性株鉴定 |
4.4.5 转化株系突变检测及分析 |
4.5 讨论 |
第五章 利用CRISPR/Cas9技术编辑MsALS基因 |
5.1 前言 |
5.2 材料与试剂 |
5.2.1 植物材料 |
5.2.2 菌株、质粒和载体 |
5.2.3 除草剂 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 CRISPR/Cas9载体构建 |
5.3.2 除草剂有效作用浓度梯度筛选 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 MsALS靶序列分析 |
5.4.2 靶序列的选择 |
5.4.3 MsALS基因靶区域扩增 |
5.4.4 基因编辑载体的检测与转化 |
5.4.5 除草剂有效作用浓度梯度筛选 |
5.5 讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
四、除草剂生物筛选研究进展(论文参考文献)
- [1]油菜抗除草剂机理与种质创制研究进展[J]. 管文杰,张付贵,闫贵欣,马启铭,伍晓明. 中国油料作物学报, 2021
- [2]生物源除草活性物质开发及应用研究进展[J]. 张红梅,陈玉湘,徐士超,王婧,蒋建新,赵振东. 农药学学报, 2021(06)
- [3]甘蓝型油菜抗除草剂材料的创制及抗性评价[D]. 陈晨. 扬州大学, 2021
- [4]多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究[D]. 李传旭. 华中农业大学, 2021(02)
- [5]氯吡嘧磺隆抗体制备及免疫分析方法研究[D]. 盈盈. 中国农业科学院, 2021(01)
- [6]代谢组学技术研究苯唑草酮对玉米幼苗代谢的影响[D]. 蔡光辉. 河南科技学院, 2021(07)
- [7]有机光敏剂对敌草腈光降解研究[D]. 徐莎莎. 安徽农业大学, 2021(02)
- [8]水稻RMV1同源基因的鉴定与突变分析[D]. 黄文倩. 浙江大学, 2021(01)
- [9]谷子耐莠去津种质资源筛选及生长发育与农艺性状的鉴定[D]. 王雨婷. 黑龙江八一农垦大学, 2021(09)
- [10]利用CRISPR/Cas9技术编辑紫花苜蓿CCoAOMT及ALS基因的研究[D]. 马倩. 兰州大学, 2021(09)