一、光温敏雄性不育小麦的研究进展(论文文献综述)
王娜[1](2021)在《LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探》文中研究指明中国已实现利用二系杂交小麦技术体系生产小麦杂交种,目前已进入产业化初级阶段。小麦光温敏雄性不育系是二系法的核心材料,其育性受光和温度调控。尽管前期研究人员对育性转换机理做了大量研究,但是距离系统解析还有一定的距离。LncRNA大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,参与植物生长发育及生物、非生物等胁迫应答。课题组前期已明确不同环境对花药育性产生影响,本论文通过对可育条件和不育条件的小麦光温敏雄性不育系BS366的花药进行转录组测序,筛选出一系列育性相关lncRNA。利用生物信息学手段对差异表达的lncRNA及靶基因进行GO注释和KEGG通路分析,筛选出一个与育性相关的lncRNA-lncRNA27195及其靶基因TaRTS,并对TaRTS基因及蛋白质结构特征、组织特异性和时空表达等方面,以及其与育性的关系进行了分析。本研究中具体结果总结如下:(1)通过4个不同的育性条件,测序鉴定得到上调lncRNA 294个,下调lncRNA 369个,共计663个差异lncRNA。(2)对不同光温条件下差异表达lncRNA靶基因GO富集分析显示:低温长短日照下显着富集在DNA模板的转录调控、液泡膜及核酸结合等;高温长短日照下显着富集在多细胞有机体发育、叶绿体等。(3)转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA2719及靶基因TaRTS,蛋白结构分析为疏水性蛋白,是主要结构为α-螺旋的分泌蛋白。(4)LncRNA27195与TaRTS基因在小麦雄蕊中表达量最高,显着高于其他组织,lncRNA27195与TaRTS在雄蕊上特异性表达,主要参与花药发育的调控。(5)光照和温度均对小麦lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达存在显着影响,高温和长日照可以促进lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达,进而促进育性恢复。(6)适量的MeJA可以促进lncRNA27195及TaRTS的表达,但过高浓度的MeJA反而会抑制其表达;SA可以抑制MeJA的功能,从而抑制lncRNA27195及TaRTS的表达。综上,lncRNA在温度和光照诱导的光温敏雄性不育小麦育性转换过程中,起到重要的作用。其中光照诱导的雄性不育可能主要是基因在蔗糖等能量合成代谢途径中异常表达导致。温度诱导的雄性不育可能主要是基因在能量体运输过程中受阻或者变慢所致。另外通过对LncRNA27195及其靶基因TaRTS进行生物信息学分析和表达水平分析,进一步证明该lncRNA及其靶基因对花粉育性的调节,且受MeJA调控。该基因可能伴随绒毡层凋亡分泌到花粉中,为花粉壁的形成提供必要的组分,为花粉的生长发育提供营养。
叶佳丽[2](2021)在《小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析》文中指出粮食安全,关乎国泰民安,始终是人类不可忽视的根本问题。小麦作为全球人类的主粮之一,至今仍难以突破杂种优势利用的重重难关,严重阻碍着杂交小麦大面积走向生产实践。因此,筛选影响小麦雄性育性的关键基因,借以创制构建优良的小麦雄性不育种质材料,对保障人类粮食安全具有重要的意义。本课题组选育的K型温敏细胞质雄性不育(Thermo-sensitive male sterile line with Aegilops kotschyi cytoplasm,K-TCMS)小麦材料KTM3315A,具有稳定的遗传特性,育性受温度调控,生产上可实现“一系两用”,被广泛的作为小麦雄性不育机理探究的理想材料。为了揭示影响小麦雄性育性的关键基因,本研究进行了三个育性相关基因家族的系统分析、KTM3315A花药的长链非编码RNA(lncRNA)测序、大麦条纹花叶病毒诱导基因沉默(BSMV-VIGS)介导的基因功能验证等试验,筛选到多个育性相关候选基因。进一步,结合互作mi RNA的预测和验证等试验,共同构建出一个多分子联合调控KTM3315A育性的机制模型。本研究所获得的主要结果如下:1.从小麦热激转录因子(Heat stress transcription factor,HSF)、多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)、蔗糖转化酶(Invertase,INV)基因家族中分别鉴定到61、113、130个成员。以进化关系和理化性质为依据,HSF家族被分为ABC三大类,PG家族被分为A-F六大类,INV基因家族被分为酸性INV(Acid invertase,AINV)和中碱性INV(Neutral/alkaline invertase,A/NINV)两大类。重复事件的分析证明,全基因组复制对于小麦HSF、PG、INV三个基因家族的扩张贡献最大。基因结构和保守氨基酸基序分析显示,每个基因家族内部不同大类间的成员具有多样性,但是各自亚类内成员相对保守。Ta Hsf被预测与HSP70、HSP90和HTPG三种主要的蛋白互作。Ta PG被预测主要参与水解作用和催化作用,且其启动子上具有响应多种激素和MYB转录因子的顺式作用元件。从表达模式上分析,这三个小麦基因家族都具有组织特异性,有7个Ta Hsf显示出穗特异性,21个和22个Ta PG分别在单核早期和三核期的穗中高表达,8个Ta AINV在生殖生长期穗部特异表达。最终,通过在KTM3315A的花药中验证,结合水稻和拟南芥同源基因的功能参考,本研究预测三个Ta Hsf A2基因可能受高温响应以调节HSP70的表达来影响小麦花药发育;Ta PG09、Ta PG54、Ta PG87、Ta PG93等四个基因可能参与小麦花粉粒的分离、花药的开裂、花粉管的生长和萌发等过程;Ta CWINV40、Ta CWINV46、Ta CWINV53可能通过影响绒毡层功能调控小麦雄性育性。2.对KTM3315A不育条件(AS)和可育条件(AF)下的单核期、二核期和三核期花药进行lncRNA测序,获得每个样品平均12.12 GB的质控后数据。通过与小麦参考基因组比对,共获得36,934个m RNAs和15,659个lncRNAs,其中包括基因间lncRNAs14,984个、正义lncRNA 135个、反义lncRNA 393个和内含子lncRNA 174个。与m RNA一样,不同发育时期和外界环境都会造成lncRNA的差异表达。三个时期AF和AS的差异表达lncRNA依次为848、887和662个,差异表达m RNA的个数依次为3,293、3,220和3,415。为了进一步获得lncRNA的功能,预测到1,705个lncRNA对应的2,068个cis靶基因,和7,253个lncRNA对应的18,090个trans靶基因。根据差异表达lncRNA靶基因的KEGG富集情况可以判断,单核期的差异表达lncRNA主要参与黄酮类、苯丙烷类、糖类等物质的生物合成途径,二核期的差异表达lncRNA主要涉及各种萜类、固醇和氨基酸的生物合成,而三核期的差异表达lncRNA主要与脂类和角质、蜡质等合成相关。此外,本研究获得了以育性相关候选基因Ta CWINV40、Ta CWINV46和Ta CWINV53为靶标的lncRNA MSTRG.224114。荧光定量PCR(q RT-PCR)结果证明,MSTRG.224114在根、茎、叶、籽粒和花药中的表达模式与其靶基因趋势一致。3.通过基因克隆,获得长度为1,755 bp的Ta CWINV53 CDS序列,和长度为256 bp的lncRNA MSTRG.224114已知序列。Ta CWINV53的CDS包含8个外显子,MSTRG.224114包含两个外显子,它们其中的一个外显子在小麦5D染色体上反向互补重叠。通过显色原位杂交技术发现,MSTRG.224114在KTM3315A可育花药前期的药壁、药隔和小孢子细胞核中都有表达,至三核期几乎消失不见。Ta CWINV53蛋白的亚细胞定位在细胞壁,且在花药特异表达。VIGS验证试验表明,Ta CWINV53和MSTRG.224114在KTM3315A的下调表达引发了花药和花粉粒的一系列雄性败育表型,并且导致了花药酸性蔗糖转化酶活性的下降。依据Ta CWINV53启动子和MSTRG.224114本体共有ERF转录因子(Traes CS5B01G565300)的结合位点,综合它们的结构和位置信息,推测MSTRG.224114可能在高温响应下通过招募ERF蛋白增强Ta CWINV53的表达水平来调节KTM3315A的育性。4.依据软件比对结果及已有研究基础,预测tae-mi R408与Ta CWINV53存在互作关系并参与KTM3315A育性调控。从KTM3315A花药中克隆获得长度为253 nt和256 nt的两种tae-mi R408前体序列,并分别命名其为tae-MIR408A和tae-MIR408C。VIGS功能验证表明,tae-mi R408的过表达株重复了Ta CWINV53和MSTRG.224114沉默株的败育表型,但是其过表达对Ta CWINV53和MSTRG.224114的表达水平影响极弱。相反,在Ta CWINV53和MSTRG.224114的沉默株中,tae-mi R408的表达量显着上调。烟草的GUS染色试验证明tae-mi R408的表达受Ta CWINV53抑制调控,而不同处理中KTM3315A的花药蔗糖含量进一步显示出与tae-mi R408表达水平的密切关系。为了揭示tae-mi R408影响KTM3315A育性的下游原因,通过q RT-PCR验证了被tae-mi R408抑制的蓝铜蛋白基因(Traes CS7A02G176800)在KTM3315A花药中的差异表达。综上,本研究梳理出一个多基因参与KTM3315A育性调控的机制模型:高温可育条件下(>20℃),lncRNA MSTRG.224114以招募ERF转录因子的方式增强Ta CWINV53表达,进而通过降低蔗糖含量来抑制tae-mi R408的表达并间接促进Traes CS7A02G176800表达,最终保障花粉发育的物质供应,使KTM3315A表现出雄性可育表型。
李紫良[3](2020)在《小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析》文中认为温光敏雄性不育系小麦(Triticum aestivum)的育性受温度和光照的控制,利用这一特性可以实现小麦杂种优势的利用。百农不育系(Bainong sterility,BNS)作为一种良好的小麦温光敏雄性不育系材料,在小麦的杂种优势利用中极具潜力。然而,BNS的雄性不育关键基因和败育机理目前尚不明确。本研究基于不育系和可育系BNS的花药基因表达谱芯片数据,发现一个乙烯响应转录因子(Ethylene response factor,ERF)基因在两系花药存在差异表达情况,将其命名为TaERF7。通过生物信息学、荧光定量技术和遗传转化技术对TaERF7进行序列分析、表达分析和功能验证,同时利用亚细胞定位、原核表达、酵母单杂技术对TaERF7开展研究,得到以下研究结果:1.TaERF7编码的蛋白质为含219个氨基酸的转录因子。分析蛋白序列发现,TaERF7蛋白含有AP2结构域和2个EAR基序,是一个转录抑制因子。酵母自激活检测发现TaERF7没有自激活活性,EAR基序的突变不改变自激活活性。TaERF7定位在细胞核中,具有转录因子的特征。原核表达结果显示TaERF7融合蛋白具有良好的可溶性,诱导融合蛋白表达最适的IPTG浓度为0.5 mmol/L,纯化融合蛋白时最适使用的咪唑缓冲液浓度为50 mmol/L。2.TaERF7启动子区含有多个低温和光响应元件,研究发现TaERF7在BNS中受到低温和短日照的诱导上调表达,而在高温和长日照的环境中下调表达。在不同播期BNS的药隔期幼穗和减数分裂期花药中,TaERF7的表达量随着播期的推迟逐渐降低。同时,在BNS的不同组织和器官中,TaERF7均有表达。3.酵母单杂实验说明TaTMS5是TaERF7的下游靶基因。在不同播期BNS的药隔期幼穗中,TaTMS5与TaERF7的表达量表现出相反的变化趋势,且具有显着的负相关性,说明TaTMS5的表达受到TaERF7的抑制。在早播BNS的药隔期幼穗中,TaERF7受到低温和短日照的诱导表达量上调,抑制了TaTMS5的表达,可能是BNS雄性不育的重要原因。而在晚播BNS的药隔期幼穗中,由于外界环境转变为高温和长日照,TaERF7表达量降低使其对TaTMS5的抑制作用减弱,可能是BNS育性恢复的原因。4.通过在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中进行转基因实验,发现过表达TaERF7对于植物的生长具有抑制作用,而对植物响应低温胁迫具有积极作用,能够提高植物对冷胁迫的抗性。EAR基序的突变会使TaERF7的功能发生相应改变,表现为:其一,突变使得TaERF7对植物生长的抑制功能转变为促进功能,使转基因植物抽薹和开花的时间提前;其二,单个EAR基序突变不影响TaERF7在提高植物抗冻性方面的功能,而2个EAR基序的突变会使这种功能缺失。
姜明珠[4](2019)在《小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析》文中研究指明雄性不育是自花和常异花授粉作物利用杂种优势的最重要、最有效途径,小麦杂种优势能否广泛利用在很大程度上取决于人们对小麦不同类型雄性不育的认识与理解。小麦雄性不育类型很多,有核不育、核质互作不育、光温敏不育等。我国小麦生产上小有利用的是光温敏雄性不育,研究小麦光温敏雄性不育的遗传及调控机制将拓展人们对小麦雄性不育的认识与理解,扩大小麦杂种优势利用。本研究对小麦光温敏雄性不育系337S短日低温不育条件下显着上调表达的几个基因进行了克隆,利用Gateway技术构建了其中三个候选基因Ta MS337S-3、Ta MS337S-4、Ta MS337S-5的超表达载体,利用基因枪介导法和农杆菌介导法对小麦不同品种幼胚进行了遗传转化,对转基因阳性苗进行了表型差异分析,同时将三个候选基因在拟南芥中进行了遗传转化和基因功能分析,主要结果如下:1.基因枪介导的小麦幼胚遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了59株抗性苗,PCR检测其中有13株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了46株抗性苗,PCR检测其中有9株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了39株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗。2.农杆菌介导小麦幼胚的遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-4基因共获得了14株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有5株阳性苗。3.转基因阳性苗的表型差异:与对应的受体亲本材料相比,转Ta MS337S-3基因的阳性苗分蘖数明显增多,生长势更旺,并且营养生长期明显延长,表明Ta MS337S-3基因是控制营养生长向生殖生长转化的关键基因之一,据此推测Ta MS337S-3基因可能与337S育性有关;转Ta MS337S-4基因的阳性苗植株相比受体亲本矮小瘦弱,小穗明显变小,并且部分小花的雄蕊短小,没有花粉散出,不能正常灌浆而形成种子,表明Ta MS337S-4基因对小麦的生长、小穗、小花发育,有负向作用,据此推测Ta MS337S-4基因应该与337S的不育性有关;转Ta MS337S-5基因的阳性苗植株在表型上与受体材料无明显差异,暂不能确定Ta MS337S-5基因与育性是否有关。4.以转Ta MS337S-3、Ta MS337S-5基因的T3代拟南芥株系,转Ta MS337S-4基因T2代单拷贝拟南芥株系为材料,研究三个候选基因对拟南芥生长发育的影响。结果表明,转Ta MS337S-3基因拟南芥其中两个株系发现分枝数明显增多,与野生型差异显着,并且开花时间比野生型晚了一周左右,与转基因小麦的表型趋向相似;Ta MS337S-4基因明显延缓了拟南芥的发育进程,与野生型相比,其抽苔开花时间迟了近20 d,且植株相对弱小,荚果长度、荚果数、株高、种子质量等性状表型值显着小于野生材料,亦与转基因小麦的表型趋向相似;转Ta MS337S-5基因的拟南芥5个株系性状与野生型差异较小,也与转基因小麦的表型趋向相似;基于转基因小麦、转基因拟南芥阳性苗的表型差异分析结果,可以认为,Ta MS337S-3、Ta MS337S-4基因与小麦光温敏雄性不育系337S的育性关联,Ta MS337S-5基因对337S的育性影响不大。
宋瑞莲[5](2019)在《小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化》文中进行了进一步梳理MicroRNAs(miRNAs)是目前研究较多的一类存在于真核生物体内的长2024nt的内源性的单链小分子RNA。主要在转录后水平对基因进行表达调控,广泛参与植物生长发育过程。已有研究显示,一些特定的miRNA参与植物花药发育过程,是导致花药发育异常、产生雄性不育的重要原因之一。目前有关miRNA在植物花药发育中的研究报道主要集中于水稻、玉米、棉花、油菜等作物,在小麦上的研究报道不多,研究小麦花药发育过程中起作用的特定miRNA对小麦雄性不育与杂种优势利用研究有重要意义。本实验室前期以小麦光温敏雄性不育系337S在短日低温不育和正常可育条件下的花药为材料,通过RNA测序分析鉴定出了一些在小麦337S花药发育中差异表达显着的miRNAs。本研究以miR1127b、miR9652、miR2275为候选基因,构建出过表达载体在不同小麦愈伤中进行遗传转化。由于前期降解组测序时没有找到miR1127b、miR9652的靶基因,仅miR2275找到了其靶基因CAF1,故对CAF1基因进行了同源克隆,对miR2275基因进行了遗传转化研究,以期初步了解miR2275与靶基因CAF1在小麦生殖发育中作用。主要研究结果如下:1.miR2275、miR9652、miR1127b基因的遗传转化:借助于Gateway技术,构建了miR2275、miR9652、miR1127b基因的过表达载体,并通过农杆菌介导法和基因枪法转化不同小麦品种。转基因植株经初步PCR检测,基因枪介导的小麦幼胚遗传转化,miR2275基因转化共得到阳性苗18株,华麦2566阳性苗10株,Bobwhite7株,337S阳性苗1株,阳性率分别为1.94%、1.51%、0.23%。农杆菌介导小麦幼胚的遗传转化,miR1127b基因转化只有华麦2566得到1株阳性苗,阳性率为0.19%;miR9652基因转化只有Bobwhite得到1株阳性苗,阳性率为0.19%;miR2275基因转化共得到3株阳性苗,受体均为华麦2566,阳性率为0.99%。2.miR2275靶基因CAF1的同源克隆:前期研究对337S花药进行了降解组测序,仅miR2275找到了其靶基因CAF1。利用同源克隆方法克隆出了CAF1的6个同源基因,分别命名为CAF1-3A-1、CAF1-3A-2、CAF1-3B-1、CAF1-3B-2、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2。生物信息学分析发现,除了CAF1-3B-2,另外5个基因均含有CAF1家族的高度保守结构域。其中CAF1-3A-1与CAF1-3A-2基因间同源性较高。CAF1-3B-2存在34bp的缺失,产生终止密码子,造成翻译的提前终止。只有CAF1-3D-1蛋白存在一个跨膜区域,CAF1-3B-1与CAF1-3D-2为疏水性蛋白,其余均为亲水性蛋白。3.靶基因CAF1的亚细胞定位与表达:分别构建了GFP与CAF1-3A-1、CAF1-3B-1、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2的N端和C端融合的亚细胞定位载体,并在本氏烟草中进行了瞬时表达。定位结果显示,GFP与N端融合的蛋白在烟草细胞核、细胞膜或细胞壁中均出现绿色荧光,表明这4个蛋白均在细胞核、细胞膜或细胞壁中表达。另外构建了CAF1-3A-1、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2的原核表达载体,并在BL21(DE3)大肠杆菌菌株中初步确定了适宜的表达条件,即在18℃、0.5mM IPTG下诱导12h均能使这3个蛋白表达。4.靶基因CAF1启动子基因的克隆:克隆了CAF1的6个启动子基因,构建了启动子驱动的GUS融合蛋白表达载体并通过农杆菌介导的花序侵染法转化野生型拟南芥,获得了相应的转基因植株。5.小麦转基因阳性苗的表型:对小麦转基因阳性苗的表型观察发现,与野生型材料华麦2566、华麦2152、Bobwhite、337S相比,转miR2275基因的阳性苗出现不结实和部分结实的现象。其中Bobwhite的1株阳性苗长势较弱,植株矮小,没有结实。337S的1株阳性苗从穗中部开始往上均表现出比野生型植株开颖角度大,雌蕊外露,仅穗基部有少量结实。这进一步显示,miR2275是决定337S不育性的重要因子之一。
付志远,秦永田,汤继华[6](2018)在《主要作物光温敏核雄性不育基因的研究进展与应用》文中指出光温敏核雄性不育系在不同的生态环境条件下可以实现一系两用,简化制种程序,是农作物杂交种子生产的一种重要资源。简要介绍了主要作物杂交种子生产方式,综述了水稻、小麦、玉米、谷子等作物光温敏核雄性不育系的研究进展以及在两系杂交种子生产上的应用,并探讨了光温敏核雄性不育系的应用前景。
陶兴林[7](2017)在《花椰菜温敏雄性不育系的育性转换机理及分子标记研究》文中研究表明花椰菜是十字花科芸薹属甘蓝种中的一个变种,以花球为食用器官,花球营养丰富,被公认为是最有营养的作物之一,特别是钙,抗氧化剂,维生素A、维生素K、胡萝卜素、核黄素及铁的含量很丰富。此外,还含有多种吲哚衍生物,具有抗癌作用。近年来栽培面积迅速扩大,据联合国粮食与农业组织(FAO)统计,2014年全世界花椰菜种植面积达1165737 hm2,我国种植面积占到了41.0%,达478252 hm2,已成为世界第一花椰菜生产和消费国。由于花椰菜为异花授粉的十字花科植物,具有很强的杂种优势,而雄性不育是杂种优势体现的主要途径。因此,为探讨花椰菜温敏雄性不育发生的机理,加快其利用进程,采用形态学、遗传学、细胞遗传及分子标记等方法,分别从不育的特征、育性转换特点、遗传规律、生理生化特性和细胞学特征方面进行了研究,获得以下结果:(1)为了促进花椰菜“两系法”杂交育种的利用,温敏雄性不育突变体2004-A19经过连续多年自交和田间优异性状选择,选育出了花椰菜温敏雄性不育系“GS-19”。该不育系植株长势中等,叶色灰绿,株高62 cm,株幅64 cm,叶数21片,花球扁圆、白色、中紧,单球重0.8-1.0 kg,抗病性强。(2)为了明确GS-19育性转换过程中形态特征差异,采用游标卡尺测量和扫描电镜的方法进行比较分析,发现不育和可育株的花器及花药发育上存在明显差异。在花的结构组成上,除雄蕊数目没有明显差异外,不育株的花蕾长、花蕾宽、花冠开度、花丝长、花丝和花药总长及花柱长都显着小于可育株。不育株花期看不到雄蕊,雄蕊萎缩在基部,不产生花粉,只有柱头明显外露,而可育株的雄蕊与雌蕊高度一致,能产生大量花粉。此外,扫描电镜观测发现不育株花药发育初期的花药壁出现轻微萎缩现象,表面变得粗糙,横切面中空明显,随着花药的进一步发育,不育株花药变成干瘪状,明显萎缩,只剩下开裂的花药壁,无花粉粒。可育株花药发育正常,外壁饱满光滑,内部被小孢子填充,小孢子进一步发育可以形成成熟花粉粒,花粉粒呈椭圆形,表面光滑,饱满。(3)为了找到与GS-19育性转换有关的环境因子,通过日光温室的周年播种,自助式温度计记录温度,育性统计分析发现日光温室的日平均温度变化与GS-19的育性转换密切相关。GS-19的花期在2月10日到11月31日。2月10日到3月22日,日平均温度变化范围为5.81-15.28℃,GS-19育性正常,可育率达到100%。3月23日到5月21日,日平均温度变化范围为6.75-21.24℃,表现为部分可育,育性变化范围为2%-98%。5月22日到10月6日,日平均温度变化范围为13.38-25.50℃,完全不育。10月7日到10月21日,日平均温度变化范围为8.62-16.34℃,表现为部分可育,可育率为3%-86%。10月22日到11月31日,日平均温度变化范围为4.59-17.86℃,育性恢复正常。对照材料祁连白雪始终表现为育性正常。由此说明,育性转换只与温度有关,与光周期无关,属于温敏型雄性不育,育性转换温度临界点为17.6℃,日平均温度低于16℃,育性恢复,高于17.6℃,表现为不育。(4)为了阐明GS-19的遗传特性,通过对GS-19杂交F1和F2的花期育性统计分析,发现F1的育性完全正常,F2的可育与不育的分离比例为2.8-2.9︰1,卡方测验结果为x2=1.4168,小于x2=3.84,表明实际观察次数和理论次数差异不显着,认为可育与不育比例符合孟德尔的遗传定律3:1的分离比例规律。结果表明温敏雄性不育性是由一对隐性细胞核基因所控制,其作用不受细胞质类型的影响。(5)为了明确内源激素与GS-19的育性转换关系,采用高效液相色谱方法,研究了GS-19花蕾不同发育时期和叶片中内源激素含量的变化,发现在GS-19花蕾和叶片发育过程中,不育和可育株内源激素GA、IAA、ABA和ZR的变化均存在明显差异。不育株花蕾中的GA和ABA含量总体呈上升趋势,GA含量在造孢时期、四分体时期及花粉成熟期的含量均显着高于可育株,分别比可育株花蕾高45.1%、210.4%和54.5%,而ABA含量只在四分体时期和花粉成熟期显着高于可育株,分别比可育株花蕾高82%和35.2%;不育株花蕾中的IAA含量先降后升,在造孢时期和花粉成熟期显着高于可育株,分别比可育株花蕾高52.7%和82.1%,但不育株花蕾的ZR含量先升后降,在四分体和花粉成熟期显着高于可育株,分别比可育株花蕾高580.9%和243.9%。与可育株相比,不育株的IAA/ABA呈“V”字型变化,在四分体时期比值最低,而GA/ABA和ZR/ABA呈倒“V”字型的变化,在四分体时期比值最高。叶片中ABA和ZR未检出,不育株叶片的GA和IAA含量仍显着高于可育株。因此,推断GA和IAA是引起花椰菜温敏性不育的主要内源激素。(6)为了解释GS-19花药败育的生物学过程,通过石蜡切片和透射电镜细胞学技术观察了GS-19花药败育的生物学过程,发现不育和可育株花药发育的生物学过程存在显着差异,GS-19的花药发育过程中有造孢细胞和花粉母细胞的分化,可形成正常花粉囊,但不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,在花粉母细胞到四分体期花药发育受阻,形成了花粉粒外壁发育异常的拟“四分体孢子”。随着小孢子发育,拟“四分体孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。(7)采用子ISSR标记技术,选用90条随机引物,对不育和可育基因池标记,找到了与花椰菜温敏雄性不育连锁的分子标记IT13-600,对特异片段进行克隆测序,获得片段长度为559 bp的片段。运用此标记对30份花椰菜种质资源进行筛选,获得具有温敏雄性不育稳定遗传的花椰菜新种质资源3份。
蒙立颖[8](2016)在《K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的败育特征与绒毡层细胞程序化死亡》文中指出目前,温光敏的两系杂交小麦系统因其具有一系两用,恢复源广,较易选配出优良的杂交组合等特点,所以被认为是小麦杂种优势利用的重要手段。KTM3315A是利用剪穗再生分蘖技术创制出来的一种新型小麦温敏雄性不育系,恢复性比较高,对特定温度有敏感性,育性敏感期间(单核晚期至二核期),温度较低时(低于18℃)不育性表现稳定,温度升高至20℃时又表现为育性恢复为可育。本研究以小麦温敏雄性不育系KTM3315A为材料,对其T1BL.1RS核型进行分析和鉴定;利用常规染色压片(醋酸洋红、碘化钾、DAPI)分析染色体和小孢子的发育;利用石蜡切片、半薄切片、超薄切片技术来分析花药结构及绒毡层细胞的发育情况;除此之外还对不同发育时期花药中的保护酶活性(POD、SOD、CAT)进行了测定。结果如下:1.利用分子标记和醇溶蛋白电泳技术,结果发现KTM3315A为K型非T1BL.1RS易位系,能够克服T1BL.1RS类型K型不育系存在的一些缺点,如易产生单倍体问题,在育种上更具有利用价值。2.细胞学研究发现,K型温敏雄性不育系小麦KTM3315A的不育花药自花粉母细胞进入减数分裂开始,就表现出一些染色体异常行为,随后小孢子畸形细胞核异常,直至三核期。研究发现,KTM3315A的花粉大规模的败育可能是从单核晚期开始的,而碘染结果表明花粉败育类型主要为染败。观察绒毡层降解情况,结果表明,不育花药绒毡层在单核早期开始降解,而可育花药绒毡层在此时期还很完整,不育花药中绒毡层提前降解,启动了程序化死亡过程,推测绒毡层细胞过早的PCD可能是导致KTM3315A小麦雄性不育的重要原因。3.生理生化方面发现,KTM3315A的育性与活性氧代谢保护酶活性密切相关,对比不同育性条件下保护酶活性,推测其败育发生的关键时期可能为单核晚期,与细胞学鉴定败育时期一致。本研究证实了KTM3315A在雄性败育的过程中会伴随着部分生理指标的变化。对KTM3315A保护酶活性的探究为更好地利用KTM3315A进行杂交育种在生理生化机理方面提供一定的理论支撑。
王书平[9](2016)在《小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓》文中提出小麦是我国最重要的粮食作物之一,随着人口的增长,小麦的生产量和需求量之间的差距越来越大,因此,为了确保国家粮食安全,大幅度的提高小麦产量已刻不容缓。利用杂种优势可以显着的提高作物的产量和品质。目前,小麦杂种优势利用的主要途径:包括核遗传雄性不育(Genetic male sterility)、质遗传雄性不育(Cytoplasmic male sterility)、光温敏雄性不育(Photo-thermo-sensitive Male Sterility)和化学杂交剂(Chemical hybridizing agents)诱导的雄性不育。其中化学杂交剂诱导的雄性不育,育种过程简单、操作方便、亲本选配灵活,应用范围较广。同时化学杂交剂诱导的雄性不育可以规避基因型和环境因素对育性的波动,减小制种风险;特别是可免去其它不育途径不育系一定需要隔离繁殖的繁琐工序,可实现真正意义上的“两系”育种的方法来生产小麦杂交种。近年来,杀雄剂SQ-1的研制成功为小麦杂种优势利用提供了崭新途径。正常发育的小麦植株,在特定的生长时期喷施适宜剂量的杀雄剂SQ-1后,其不育率可达95%-100%,饱和授粉结实率可达85%以上。经多年的生产实践证明,杀雄剂SQ-1已成为稳定性很高的化学杂交剂,利用杀雄剂途径已经培育出一批超高产的杂交小麦,很有希望应用于大面积生产。然而,有关杀雄剂SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育的败育机理目前仍不清楚。鉴于此,本文以杀雄剂诱导的小麦生理型雄性不育系西农1376与其正常可育系西农1376为供试材料,利用显微和亚显微技术分别对生理型不育系的旗叶、花药及小孢子的细胞形态学变化进行了观察分析,并通过活性氧含量和抗氧化物酶活性测定分析了细胞内氧化胁迫变化规律;通过双向电泳技术与质谱分析技术的结合,分别对旗叶膜蛋白质组学及线粒体蛋白质组学进行了深入系统的研究,并采用TUNEL和DAPI染色方法,比较分析了程序性细胞凋亡的变化规律,获得如下主要结果:1.本研究采用组织切片技术,DNA片段化检测的TUNEL原位杂交及DNA Ladder技术,并结合ROS代谢的动态变化,对不同处理时间段(2 h、4 h、6 h、10 h和24 h)小麦旗叶的应急反应体系进行了比较分析。杀雄剂SQ-1在喷施后2 h后被小麦旗叶迅速的吸收,作用6 h后得到了100%的不育率。在处理早期,旗叶活性氧的代谢平衡被破坏,使得叶片内大量细胞启动PCD过程而降解,细胞呈现畸形的发育状态。这些异常的变化造成了旗叶膜质过氧化及光合作用产物降低。但随着处理后时间的增加,杀雄剂SQ-1逐渐被转运,旗叶又逐渐的恢复正常。2.应用比较蛋白质组学的方法对对照及杀雄剂SQ-1处理的2 h和6 h的小麦旗叶膜系统蛋白质动力学变化进行分析,共检测到150个差异表达的膜蛋白质,质谱分析成功鉴定出了149个蛋白质;依据这些蛋白质的生物学功能和参与的生理反应,差异表达的膜蛋白质影响了光合作用,ATP合成和离子转运,蛋白质折叠和组装,蛋白质合成,细胞修复和防御,电子传递,糖代谢,蛋白质降解,信号传导,蛋白质转运,及叶绿素合成。生物信息学分析暗示杀雄剂SQ-1主要影响了旗叶的光合作用、ATP合成、胁迫应答和蛋白质合成四大生理过程。3.利用细胞形态学的研究方法,包括光学显微技术、电子显微技术和细胞凋亡检测技术。全面系统的展示了子房、绒毡层和小孢子发育的细胞学特征及育性差异(可育与不育)的变化特征。结果表明:在整个败育过程中,子房表现为正常发育,小孢子自单核后期开始发育紊乱,绒毡层提前一个发育时期完全降解;进一步采用TUNEL和DAPI检测发现绒毡层细胞和小孢子的PCD过程均起始于单核早期。且相应的细胞活力(FDA染色)也逐渐降低。基于这些研究结果,提出杀雄剂诱导SQ-1诱导的生理型不育系雄性败育起始于单核早期,且绒毡层细胞过早的PCD是导致花粉败育的主要原因。4.以小麦正常可育系及其遗传型雄性不育系作为对照,研究杀雄剂SQ-1诱导产生的小麦生理型不育系在不同发育时期小花线粒体蛋白质组的变化情况。两个发育时期共获得了71个线粒体差异表达蛋白质;其中,单核期,生理型雄性不育系存在35个差异表达蛋白质,遗传型雄性不育存在47个差异蛋白质;三核期,生理型雄性不育系存在66个差异表达蛋白质,而遗传型不育系存在60个差异表达蛋白质。MS/MS成功鉴定了71个差异表达蛋白质,结合小麦生殖发育的代谢及生理功能特点,涵盖了广泛有序的代谢途径和生理功能。这些蛋白质参与12个不同的细胞代谢过程,主要干扰了线粒体中电子传递链和蛋白质代谢过程。依据这些蛋白质的丰度变化,结合它们的生物学功能和参与的生理反应及在介导败育中的变化规律,首次构建了线粒体反向介导雄性不育的蛋白质网络模型。进一步通过生理指标测定和TUNEL检测对该模型进行了验证。这些结果反映了线粒体蛋白质的异常表达与不同败育类型的网络关系。
王静轩[10](2016)在《F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究》文中研究表明为了明确F型小麦雄性不育系的生态适应性及温光反应特性,揭示不育系的遗传规律,本研究在前人研究的基础上,对6个生态点的不育系材料进行了育性鉴定及农艺性状调查,分析了其结实和花粉败育情况,以期为进一步开展不育系遗传特性研究提供理论依据。为深入了解不育系的温光反应特性,本实验以不育系为研究材料在不同温光条件下进行了育性分析的初步研究。主要研究结果如下:1.F型不育系在河南商丘(豫东)、郑州(豫中)、西平(豫南)、浚县(豫北)4个不同生态点进行了育性鉴定及农艺性状调查,结果显示,开放授粉的不育系FA的套袋自交结实率和自由授粉结实率均显着高于其他纯合不育系A2、A3、A4;所有测试株系在西平(豫南)的结实率普遍较小;不育系A4在商丘(豫东)的套袋自交结实率为4.1%,而自由授粉结实率为64.4%,说明F型不育系的不育性受光温条件的影响。2.对不育系FA、A2、A3、A4分别在扬花期取花药观察比较。结果表明不育系FA、A2、A3、A4的花粉粒不同程度表现皱缩、空瘪,花粉内含物少;其花药瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,花粉量极少,而且开花后雄蕊不外露,开颖授粉,其不育系不育性较好。3.F型不育系在豫南西平基地的败育性较好,可能受温光效应的影响,进一步选择纬度更低的合肥和武汉两个生态点来鉴定不育系的败育特性。结果显示,不育系之间及其单株之间的差异显着。在5个不同的生态点,其中武汉生态条件对败育性影响较大为23%,而败育性最差的西平,是2015年不育系败育性表现最好(结实率普遍较低)的地区。在郑州和商丘,除90-1外,各个不育系都存在结实率为0的单穗;在合肥,除A4和125-2外,大多数不育系结实率都非常低而且存在败育性彻底的单穗;在武汉,除90-1和125-2外,其他大多数株系结实率都为0。4.将处于雌雄蕊分化期的大田盆栽不育系A4和155-2分别置于不同温光条件下培养,结果表明,供试材料表现出显着的温光敏不育特性,其结实率受光照时间的影响较大,而受温度影响较小。
二、光温敏雄性不育小麦的研究进展(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、光温敏雄性不育小麦的研究进展(论文提纲范文)
(1)LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 光温敏雄性不育的研究进展 |
1.1.1 植物雄性不育研究进展 |
1.1.2 小麦光温敏雄性不育研究进展 |
1.1.3 光/温对雄性不育的调控 |
1.1.4 非编码RNA对雄性不育的调控 |
1.2 LncRNA的研究进展 |
1.2.1 LncRNA的概述 |
1.2.2 LncRNA在转录调控中的作用机制 |
1.2.3 LncRNA表观遗传学水平的基因调控表达 |
1.2.4 LncRNA参与转录后基因调控 |
1.3 LncRNA在植物中的研究进展 |
1.3.1 模式植物和其他植物中lncRNA的研究 |
1.3.2 小麦中的lncRNA的研究 |
1.4 本试验的研究目的及研究内容 |
1.5 本研究技术路线 |
第二章 小麦光温敏雄性不育相关的LncRNA的筛选 |
2.1 试验材料和方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 处理方法与取样时期 |
2.1.3 花药总RNA提取 |
2.1.4 RNA文库构建 |
2.1.5 LncRNA的鉴定及分析 |
2.1.5.1 LncRNA的鉴定 |
2.1.5.2 LncRNA靶基因预测 |
2.1.5.3 LncRNA靶基因GO分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 花粉碘染统计 |
2.2.2 LncRNA的鉴定 |
2.2.3 差异表达lncRNA分析 |
2.2.4 差异表达的lncRNA靶基因GO富集分析 |
2.2.5 差异表达的lncRNA靶基因KEGG通路分析 |
2.2.6 差异表达的lncRNA与 mRNA互作分析 |
2.3 讨论 |
第三章 小麦LncRNA27195 及其靶基因TARTS的表达分析 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 LncRNA27195 基因及TaRTS基因的克隆 |
3.2.2 TaRTS基因生物信息学分析 |
3.2.3 TaRTS基因亚细胞定位 |
3.2.4 表达模式分析 |
3.2.4.1 组织特异性分析 |
3.2.4.2 不同育性环境对基因表达模式影响分析 |
3.2.4.3 不同光温对基因表达模式影响分析 |
3.2.4.4 茉莉酸甲酯对基因表达模式调控分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 LncRNA27195及TaRTS基因的克隆 |
3.3.2 TaRTS基因的蛋白质结构分析 |
3.3.3 TaRTS基因编码蛋白的系统发育分析 |
3.3.4 TaRTS基因启动子元件分析 |
3.3.5 LncRNA27195及TaRTS组织特异性分析 |
3.3.6 LncRNA27195及TaRTS不同花药发育时期表达分析 |
3.3.7 LncRNA27195及TaRTS在不同光温处理下的表达模式分析 |
3.3.8 LncRNA27195 及 TaRTS在 MeJA及 SA处理下的表达模式分析 |
3.4 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 植物温敏雄性不育及其研究进展 |
1.1.1 植物雄性不育类型 |
1.1.2 植物温敏雄性不育的原因 |
1.1.3 植物温敏雄性不育相关基因的研究进展 |
1.2 与雄蕊发育相关的基因家族研究进展 |
1.2.1 HSF基因家族与植物雄性不育 |
1.2.2 PG基因家族与植物雄性不育 |
1.2.3 INV基因家族与植物雄性不育 |
1.3 植物非编码基因与育性调控 |
1.3.1 lncRNA的特征和分类 |
1.3.2 lncRNA的作用模式 |
1.3.3 植物miRNA的生物合成 |
1.3.4 miRNA的作用机制 |
1.3.5 植物lncRNA和 miRNA参与雄性育性调控的研究进展 |
1.4 植物miRNA408 与雄性育性调控 |
1.4.1 植物miR408 的研究基础 |
1.4.2 植物miR408 在育性调控方面的研究进展 |
1.5 本研究的目的意义和技术路线 |
1.5.1 目的意义 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 基因家族系统分析鉴定KTM3315A育性转换相关候选基因 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 全基因组鉴定小麦HSF、PG、INV家族成员 |
2.2.2 小麦HSF、PG、INV三家族的系统发育分析 |
2.2.3 基因家族的重复事件分析 |
2.2.4 基因结构和氨基酸保守结构域鉴定 |
2.2.5 启动子顺式作用元件识别、基因GO功能注释、蛋白互作网络分析 |
2.2.6 小麦HSF、PG、INV三家族成员的RNA-seq分析 |
2.2.7 穗特异性基因的荧光定量PCR验证 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦HSF基因家族的系统分析 |
2.3.2 小麦PG基因家族的系统分析 |
2.3.3 小麦INV基因家族的系统分析 |
2.3.4 小麦HSF、PG和 INV基因家族中育性相关基因的鉴定 |
2.4 讨论与结论 |
2.4.1 小麦HSF、PG、INV基因家族的扩张与全基因组复制密切相关 |
2.4.2 串联重复揭示PG和INV基因的非剂量敏感特征 |
2.4.3 TaHsf A2 可能通过调节HSP70 的表达影响小麦花药发育 |
2.4.4 四个TaPG可能参与小麦花药发育的三个关键过程 |
2.4.5 TaCWINV受温度调控通过影响绒毡层功能 |
第三章 lncRNA-seq揭示KTM3315A育性转换相关候选lncRNA |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 RNA的提取、检测和文库构建及测序 |
3.2.2 原始数据的质控和过滤 |
3.2.3 测序数据的比对和组装 |
3.2.4 转录本的定量和差异表达分析 |
3.2.5 鉴定lncRNA |
3.2.6 预测lncRNA靶基因 |
3.2.7 差异表达lncRNA靶基因的功能注释和富集分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 KTM3315A中 lncRNA的全局鉴定 |
3.3.2 差异表达lncRNA的鉴定 |
3.3.3 差异表达lncRNA的功能预测 |
3.3.4 雄性育性相关候选基因的互作lncRNA鉴定 |
3.4 结论与讨论 |
3.4.1 lncRNA的分类是功能研究的基础 |
3.4.2 KEGG通路的富集有助于推测lncRNA的功能 |
3.4.3 lncRNA MSTRG.224114 具有多个trans靶基因 |
第四章 lncRNA MSTRG.224114和TaCWINV53对KTM3315A育性调控的功能验证 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 试剂 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 目的基因克隆和分析 |
4.2.2 大麦条纹花叶病毒侵染小麦 |
4.2.3 目的蛋白的GFP亚细胞定位 |
4.2.4 基因的启动子分析和GUS组织定位 |
4.2.5 lncRNA的结构分析 |
4.2.6 lncRNA的显色原位杂交 |
4.2.7 目的基因的功能验证 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 MSTRG.224114和TaCWINV53 的克隆 |
4.3.2 MSTRG.224114 的结构分析 |
4.3.3 MSTRG.224114在KTM3315A花药中的表达位置分析 |
4.3.4 TaCWINV53 的亚细胞定位 |
4.3.5 TaCWINV53 的组织定位和启动子分析 |
4.3.6 TaCWINV53和MSTRG.224114 的功能验证 |
4.4 讨论与结论 |
4.4.1 MSTRG.224114 可能是Ta CWINV53 的转录增强子 |
4.4.2 TaCWINV53 可能响应光照、温度和干旱胁迫 |
4.4.3 BSMV:TaCWINV53和BSMV:MSTRG.224114 通过干扰绒毡层功能影响花药育性 |
第五章 TaCWINV53 通过抑制tae-miR408 调控KTM3315A雄性育性的功能解析 |
5.1 试验材料 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 预测互作miRNA |
5.2.2 候选miRNA的表达量分析 |
5.2.3 候选miRNA的过表达功能验证 |
5.2.4 miRNA与 mRNA的互作鉴定 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 TaCWINV53 的互作miRNA预测 |
5.3.2 tae-miR408 的前体序列克隆 |
5.3.3 tae-miR408 的过表达功能验证 |
5.3.4 TaCWINV53与tae-miR408 的互作验证 |
5.3.5 tae-miR408 的靶基因鉴定和分析 |
5.3.6 MSTRG.224114 联合多分子调控KTM3315A雄性育性的机制模型构建 |
5.4 讨论与结论 |
5.4.1 tae-miR408 的过表达依赖于Dicer酶的识别剪切 |
5.4.2 TaCWINV53和tae-miR408 存在双向调控 |
5.4.3 蓝铜蛋白的下调导致BSMV:MSTRG.224114 花粉内壁异常 |
第六章 结论与创新点 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
附录 |
略缩词 |
致谢 |
个人简介 |
(3)小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析(论文提纲范文)
基金 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦雄性不育研究进展 |
1.1.1 小麦细胞质雄性不育研究现状 |
1.1.2 小麦细胞核雄性不育研究现状 |
1.1.3 小麦光温敏雄性不育研究现状 |
1.1.4 化学杂交剂诱导小麦雄性不育研究现状 |
1.2 小麦光温敏雄性不育系BNS的研究进展 |
1.2.1 BNS的育性转换规律 |
1.2.2 BNS雄性不育的细胞学研究 |
1.2.3 BNS雄性不育的分子生物学研究 |
1.2.4 BNS雄性不育的生理生化研究 |
1.2.5 BNS相关的杂种优势研究 |
1.3 乙烯响应因子ERF在植物中的研究 |
1.3.1 乙烯响应因子ERF的分类 |
1.3.2 乙烯响应因子ERF的研究进展 |
1.4 本研究的目的与意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 乙烯响应因子基因TaERF7的克隆、序列分析和亚细胞定位 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 DNA和总RNA的提取 |
2.1.3 cDNA第一链的合成 |
2.1.4 TaERF7及其启动子的序列扩增 |
2.1.5 基因的连接与转化 |
2.1.6 TaERF7及其启动子的生物信息学分析 |
2.1.7 TaERF7蛋白的亚细胞定位 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 TaERF7及其启动子的克隆 |
2.2.2 TaERF7蛋白的序列分析 |
2.2.3 TaERF7启动子的序列分析 |
2.2.4 TaERF7的亚细胞定位 |
2.3 讨论 |
第三章 乙烯响应因子TaERF7的原核表达 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 原核表达载体构建 |
3.1.2 TaERF7融合蛋白分子量的预测 |
3.1.3 TaERF7融合蛋白的诱导表达 |
3.1.4 TaERF7融合蛋白的提取 |
3.1.5 融合蛋白的电泳、染色和脱色 |
3.1.6 融合蛋白的纯化 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 原核表达载体的构建 |
3.2.2 融合蛋白的诱导表达 |
3.2.3 融合蛋白的可溶性分析 |
3.2.4 TaERF7蛋白的纯化 |
3.3 讨论 |
第四章 乙烯响应因子基因TaERF7受光温诱导的表达特性 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 BNS不同组织部位的取样 |
4.1.2 不同光照和温度处理 |
4.1.3 荧光定量PCR |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 TaERF7的组织表达特性 |
4.2.2 TaERF7在不同光照时间处理后的表达 |
4.2.3 TaERF7在不同温度处理期间的表达变化 |
4.3 讨论 |
第五章 TaERF7 与下游基因TaTMS5 的互作关系分析 |
5.1 材料 |
5.1.1 植物材料及取样 |
5.1.2 菌株和载体 |
5.1.3 试剂 |
5.2 方法 |
5.2.1 不同播期BNS的育性统计 |
5.2.2 TaTMS5的克隆与分析 |
5.2.3 TaERF7与TaTMS5 的荧光定量PCR |
5.2.4 突变EAR基序的TaERF7 的获得 |
5.2.5 制备与转化酵母感受态细胞 |
5.2.6 TaERF7的毒性和自激活检测 |
5.2.7 酵母单杂交 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 TaERF7和TaTMS5 的差异表达与BNS育性的关系 |
5.3.2 TaTMS5及其启动子的序列分析 |
5.3.3 TaERF7及其突变体的转录自激活检测 |
5.3.4 TaERF7 及其突变体与TaTMS5 启动子的结合 |
5.4 讨论 |
第六章 TaERF7基因的功能分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 过表达载体的构建 |
6.1.3 农杆菌介导法侵染拟南芥 |
6.1.4 拟南芥生理指标的测定 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转基因拟南芥的验证 |
6.2.2 转基因拟南芥的表型分析 |
6.2.3 转基因拟南芥的耐寒性鉴定 |
6.3 讨论 |
第七章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(4)小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1 引言 |
2 小麦杂种优势的利用 |
3 雄性不育研究进展 |
3.1 雄性不育的主要类型 |
3.1.1 细胞核雄性不育(GMS) |
3.1.2 核质互作雄性不育(CMS) |
3.1.3 光温敏雄性不育(PTMS) |
3.2 雄性不育机理研究 |
3.2.1 绒毡层发育与雄性不育 |
3.2.2 蛋白质、糖、氨基酸、酶类、Ca2+等生理生化特征与雄性不育 |
3.2.3 线粒体DNA组与雄性不育 |
3.2.4 RNA编辑与雄性不育 |
4 小麦光温敏雄性不育研究进展 |
4.1 小麦光温敏雄性不育的种类 |
4.2 小麦光温敏雄性不育机理的研究 |
4.2.1 小麦光温敏雄性不育的细胞学特征 |
4.2.2 小麦光温敏雄性不育生理生化研究 |
4.2.3 小麦光温敏雄性不育的分子研究 |
5 相关基因的研究背景 |
5.1 植物核苷二磷酸激酶(NDPKs)的研究进展 |
5.2 RNA识别基序蛋白家族(orrm)研究进展 |
5.3 线粒体内膜转位酶复合体(TIM)的研究进展 |
6 小麦转基因研究进展 |
6.1 小麦转基因方法 |
6.1.1 农杆菌介导法 |
6.1.2 基因枪法 |
6.1.3 花粉管通道法 |
6.2 小麦外植体的选择 |
6.2.1 小麦幼胚 |
6.2.2 小麦成熟胚 |
6.2.3 其他外植体材料 |
6.3 转基因技术在小麦育种上的应用 |
6.3.1 小麦品质改良 |
6.3.2 抗性改良 |
7 本文研究目的与意义 |
第二章 小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 基因枪介导小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1.1.1 受体材料 |
1.1.2 试剂与仪器 |
1.1.3 目的基因与载体 |
1.1.4 培养基 |
1.1.5 统计方法 |
1.1.6 小麦幼胚组织培养与基因枪轰击转化 |
1.1.7 基因枪轰击 |
1.1.7.1 质粒向大肠杆菌转化 |
1.1.7.2 质粒的制备 |
1.1.7.3 微弹的制备 |
1.1.7.4 基因枪轰击操作 |
1.1.8 转基因植株T0代PCR检测 |
1.1.8.1 抗性苗总DNA的提取 |
1.1.8.2 引物设计 |
1.1.8.3 PCR检测 |
1.2 农杆菌介导的小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1.2.1 受体材料 |
1.2.2 试剂与仪器 |
1.2.3 目的基因与载体 |
1.2.4 培养基 |
1.2.5 统计方法 |
1.2.6 小麦幼胚组织培养与农杆菌转化 |
1.2.7 转基因植株T0代PCR检测 |
2 结果与分析 |
2.1 不同小麦品种幼胚出愈率统计情况与分析 |
2.2 基因枪介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
2.2.1 基因枪介导小麦流程 |
2.2.2 基因枪介导小麦遗传转化数据统计 |
2.2.3 基因枪介导法转化T0 代抗性苗PCR检测结果 |
2.3 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
2.3.1 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化流程 |
2.3.2 农杆菌介导小麦遗传转化数据统计 |
2.4 T1 代转基因小麦PCR检测鉴定 |
2.5 小麦转基因阳性苗性状差异 |
2.5.1 小麦转基因阳性苗性状数据统计 |
2.5.2 转基因阳性苗生长发育表型差异 |
3 讨论 |
3.1 不同基因型愈伤组织出愈情况 |
3.2 两种遗传转化法效果比较 |
3.3 三个候选基因功能的初步鉴定 |
第三章 拟南芥雄性不育基因的遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 受体材料 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 目的基因与载体 |
1.3.1 目的基因 |
1.3.2 载体 |
1.4 培养基 |
1.5 试验方法 |
1.6 转基因植株PCR检测 |
1.6.1 植物DNA提取 |
1.6.2 植物RNA提取 |
1.7 拟南芥性状统计 |
2 结果与分析 |
2.1 拟南芥遗传转化实验流程 |
2.2 拟南芥T2 代筛选单拷贝数据分析 |
2.3 拟南芥RNA检测结果 |
2.4 转基因拟南芥表型差异 |
2.4.1 转TaMS337S-3 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
2.4.2 转TaMS337S-4 基因T2 代拟南芥植物学性状统计分析 |
2.4.3 转TaMS337S-5 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
3 讨论 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(5)小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 植物雄性不育研究进展 |
1.2.1 细胞质雄性不育 |
1.2.2 细胞核雄性不育 |
1.2.3 光温敏雄性不育 |
1.3 植物miRNA的研究进展 |
1.3.1 植物miRNA的生物合成和作用机制 |
1.3.2 植物miRNA的靶标鉴定方法 |
1.3.3 植物miRNA的功能研究 |
1.3.4 植物育性相关miRNA的研究进展 |
1.4 CAF1蛋白研究进展 |
1.4.1 CAF1蛋白结构 |
1.4.2 CAF1蛋白功能 |
1.4.3 CAF1蛋白亚细胞定位研究 |
1.5 小麦转基因技术研究进展 |
1.5.1 小麦遗传转化方法 |
1.5.2 小麦转基因技术的应用 |
1.6 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物体材料 |
2.1.2 质粒与菌株 |
2.1.3 实验试剂 |
2.1.4 仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 基因组DNA的提取(CTAB法) |
2.2.2 电泳检测 |
2.2.3 小麦miRNA前体序列的扩增 |
2.2.4 miRNA超表达载体的构建 |
2.2.5 小麦幼胚愈伤的遗传转化 |
2.2.6 小麦转基因植株的检测 |
2.2.7 miR2275靶基因CAF1的克隆 |
2.2.8 融合蛋白表达载体的构建 |
2.2.9 CAF1蛋白亚细胞定位 |
2.2.10 CAF1蛋白的原核表达 |
2.2.11 启动子-GUS融合表达载体的构建 |
2.2.12 拟南芥的转化筛选 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦候选miRNA的克隆 |
3.1.1 miR2275的系统进化分析 |
3.2 小麦幼胚愈伤的遗传转化 |
3.2.1 不同小麦品种幼胚出愈率情况统计分析 |
3.2.2 基因枪介导的小麦转基因植株的获得 |
3.2.3 基因枪介导的miR2275的遗传转化 |
3.2.4 农杆菌介导的小麦转基因植株的获得 |
3.2.5 农杆菌介导的miRNA的遗传转化 |
3.3 转基因抗性苗初步的PCR鉴定 |
3.4 miR2275靶基因CAF1的克隆 |
3.5 小麦CAF1同源基因的生物信息学分析 |
3.5.1 CAF1基因的序列分析 |
3.5.2 CAF1蛋白基本理化性质分析 |
3.5.3 CAF1蛋白的跨膜区域和信号肽预测 |
3.5.4 CAF1蛋白结构预测 |
3.5.5 CAF1蛋白同源比对与系统进化 |
3.6 CAF1蛋白的亚细胞定位 |
3.7 CAF1蛋白的原核表达 |
3.7.1 原核表达载体的构建 |
3.7.2 目的蛋白的诱导表达 |
3.8 启动子-GUS融合表达载体的构建及拟南芥转化筛选 |
3.9 拟南芥T_1代植株检测 |
3.10 转基因小麦后代表型差异 |
4 讨论 |
4.1 小麦转化效率的影响因素 |
4.2 miR2275可能调控小麦337S的育性 |
4.3 小麦CAF1功能的初步分析 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(6)主要作物光温敏核雄性不育基因的研究进展与应用(论文提纲范文)
1 主要农作物光温敏型核雄性不育的研究进展 |
1.1 主要农作物杂交种子的生产方式 |
1.2 水稻光温敏核雄性不育基因的研究进展 |
1.3 小麦光温敏不育基因的研究进展 |
1.4 玉米光温敏不育基因的研究进展 |
1.5 其他作物光温敏不育基因的研究进展 |
2 光温敏核雄性不育在生产上的应用 |
3 光温敏核雄性不育基因的应用前景 |
(7)花椰菜温敏雄性不育系的育性转换机理及分子标记研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMAY |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 作物杂种优势 |
1.1.1 杂种优势的理论基础 |
1.1.2 植物杂种优势利用的现状 |
1.2 植物雄性不育研究 |
1.2.1 雄性不育概述 |
1.2.2 雄蕊的形成过程 |
1.2.3 雄性不育与杂种优势 |
1.2.4 雄性不育类型 |
1.3 光温敏雄性不育 |
1.3.1 光温敏雄性不育系的选育 |
1.3.2 光温敏雄性不育的形态学观察 |
1.3.3 光温敏雄性不育系的温光反应特性 |
1.3.4 光温敏雄性不育系的遗传研究 |
1.3.5 光温敏雄性不育的细胞学研究 |
1.3.6 光温敏雄性不育的生理生化研究 |
1.3.7 光温敏雄性不育基因的研究 |
1.3.8 光温敏雄性不育的应用 |
1.4 花椰菜雄性不育研究 |
1.4.1 花椰菜雄性不育选育 |
1.4.2 花椰菜雄性不育类型 |
1.4.3 花椰菜雄性不育遗传机理研究 |
1.4.4 杂交优势在花椰菜上的应用现状 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二章 花椰菜温敏雄性不育的选育及表现 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 温敏不育系的选育及育性表现 |
2.2.2 不同生态区温敏雄性不育系GS-19的育性表现 |
2.2.3 温敏雄性不育系GS-19的农艺性状及花器特征 |
2.2.4 温敏型雄性不育系GS-19的遗传特性 |
2.2.5 温敏型雄性不育系GS-19配制的杂交组合的表现 |
2.3 讨论 |
第三章 花椰菜温敏雄性不育的育性转换规律 |
3.1 试材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同播期对椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性变化情况 |
3.2.2 温度对椰菜温敏雄性不育系GS-19育性转换影响 |
3.2.3 光周期对GS-19的育性影响 |
3.2.4 光温互作对花椰菜温敏雄性不育系GS-19育性影响 |
3.3 讨论 |
第四章 花椰菜温敏雄性不育花药败育的细胞学特征 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 温敏雄性不育花药发育的电镜扫描观察 |
4.2.2 温敏雄性不育花药发育的显微结构特征 |
4.2.3 温敏雄性不育的花药发育的超微结构特征 |
4.3 讨论 |
第五章 花椰菜温敏雄性不育育性转换与内源激素的关系 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同发育时期温敏雄性不育系GS-19的花药激素的动态变化 |
5.2.2 花药不同发育时期内源激素之间的平衡关系 |
5.2.3 叶片中内源激素的动态变化 |
5.3 讨论 |
第六章 花椰菜温敏雄性不育相关基因分子标记 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 材料 |
6.2 结果分析 |
6.2.1 F2分离群体的ISSR分析 |
6.2.2 F2分离群体中单株及GS-19的ISSR分析 |
6.2.3 IT13-600 的克隆及测序 |
6.2.4 花椰菜温敏雄性不育系的筛选 |
6.3 讨论 |
第七章 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
导师简介 |
致谢 |
(8)K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的败育特征与绒毡层细胞程序化死亡(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 |
1.1.1 三系法 |
1.1.2 化学杀雄法 |
1.1.3 二系法 |
1.2 K型细胞质雄性不育小麦的研究 |
1.2.1 T1BL.1RS易位与非T1BL.1RS易位小麦雄性不育系的研究 |
1.3 小麦细胞质雄性不育系的机理研究 |
1.3.1 小麦细胞质雄性不育系的细胞学研究 |
1.3.2 小麦细胞质雄性不育的生理生化机制 |
1.4 雄性不育与绒毡层细胞的程序化死亡 |
1.4.1 绒毡层概况 |
1.4.2 绒毡层的功能 |
1.4.3 绒毡层与雄性不育 |
1.4.4 绒毡层相关基因 |
1.5 研究的目的意义 |
第二章 K型温敏雄性不育系KTM3315A的T1BL.1RS核型鉴定 |
2.1 试验材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 试验所需试剂 |
2.2.2 T1BL.1RS易位系的分子标记分析 |
2.2.3 T1BL.1RS易位系醇溶蛋白的A-PAGE分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的核型鉴定 |
2.4 讨论 |
2.4.1 K型温敏雄性不育小麦KTM3315A易位系分析 |
第三章 K型温敏雄性不育系小麦KTM3315A败育的表型特征和花粉的发育研究 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 试验所需溶液的配制 |
3.2.2 植株和花药的外部形态特征观察 |
3.2.3 石蜡切片观察小孢子和花药的发育过程 |
3.3 结果与分析: |
3.3.1 植株外部形态特征分析 |
3.3.2 花药外部形态特征分析 |
3.3.3 花粉粒的细胞学特征 |
3.3.4 花药发育过程的细胞学观察 |
3.4.讨论 |
3.4.1 花药败育时期的鉴定 |
3.4.2 雄性不育与绒毡层的关系 |
第四章 K型温敏雄性不育系小麦KTM3315A绒毡层细胞的程序化死亡 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 试验所需试剂 |
4.2.2 DAPI染色观察小孢子发育 |
4.2.3 半薄和超薄切片的制作 |
4.2.4 花药扫描电镜观察 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 扫面电镜观察花药发育 |
4.3.2 DAPI染色观察小孢子发育 |
4.3.3 K型温敏雄性不育系小麦KTM3315A绒毡层的发育 |
4.4.讨论 |
4.4.1 DAPI染色观察染色体行为和小孢子发育 |
4.4.2 绒毡层细胞的程序化死亡 |
第五章 K型温敏雄性不育小麦KTM3315A败育过程中活性氧 代谢保护酶含量的测定 |
5.1 试验材料 |
5.2.试验方法 |
5.2.1 取材 |
5.2.2 育性调查 |
5.2.3 酶活性测定 |
5.2.4 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 KTM3315A的育性变化特点 |
5.3.2 KTM3315A败育过程中的活性氧代谢酶变化分析 |
5.4 讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓(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 |
1.1.1 小麦杂种优势利用途径 |
1.1.2 小麦杂种优势利用研究现状 |
1.2 植物雄性不育分子机理的研究 |
1.2.1 细胞质雄性不育(CMS)研究进展 |
1.2.2 光温敏雄性不育(PTMS)研究进展 |
1.2.3 化学杀雄剂(CHA)诱导雄性不育研究进展 |
1.3 植物基因组学与雄性不育 |
1.3.1 叶绿体基因组与雄性不育 |
1.3.2 线粒体基因组与雄性不育 |
1.4 植物转录组学与雄性不育 |
1.5 植物蛋白质组学与雄性不育 |
1.6 植物代谢组学与雄性不育 |
1.6.1 能量代谢与雄性不育 |
1.6.2 物质代谢与雄性不育 |
1.6.3 其他代谢与雄性不育 |
1.7 本研究的目的意义及技术路线 |
1.7.1 目的意义 |
1.7.2 技术路线 |
第二章 杀雄剂SQ-1 诱导的小麦生理型雄性不育系旗叶细胞凋亡及其活性氧代谢动态 |
2.0 引言 |
2.1 材料、仪器与试剂 |
2.1.1 主要仪器与试剂 |
2.1.2 材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 穗部形态学观察 |
2.2.2 蜡质扫描电镜观察 |
2.2.3 石蜡包埋 |
2.2.4 番红-固绿双重染色 |
2.2.5 TUNEL染色 |
2.2.6 DNA的提取、纯化与DNA ladder分析 |
2.2.7 生理指标测定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 杀雄剂SQ-1 诱导小麦产生雄性不育 |
2.3.2 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育系旗叶形态学观察 |
2.3.3 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育系旗叶PCD检测 |
2.3.4 杀雄剂SQ-1 诱导产生雄性不育旗叶氧化应急反应 |
2.4 讨论 |
2.4.1 杀雄剂SQ-1 诱导小麦产生完全败育 |
2.4.2 杀雄剂SQ-1 造成小麦旗叶PCD过程的紊乱 |
2.4.3 杀雄剂SQ-1 使小麦旗叶处于氧化胁迫状态 |
2.5 小结 |
第三章 杀雄剂SQ-1 诱导小麦生理型雄性不育旗叶膜蛋白质变化研究 |
3.0 引言 |
3.1 材料、仪器与试剂 |
3.1.1 主要仪器与试剂 |
3.1.2 材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 小麦旗叶净光合速率测定 |
3.2.2 小麦旗叶膜微囊的制备 |
3.2.3 膜纯度的检测 |
3.2.4 膜蛋白质的双向电泳(2-DE)分析 |
3.2.5 凝胶图像分析 |
3.2.6 差异蛋白质的质谱分析 |
3.2.7 数据库检索 |
3.2.8 生物信息学分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 旗叶净光合速率变化 |
3.3.2 膜纯度鉴定 |
3.3.3 差异表达膜蛋白质分析 |
3.3.4 差异蛋白质的鉴定及功能聚类 |
3.3.5 差异蛋白质的物理化学特性 |
3.3.6 膜蛋白质间的相互作用分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 光合作用相关蛋白质 |
3.4.2 ATP合成相关蛋白质 |
3.4.3 胁迫反应蛋白质 |
3.4.4 蛋白质代谢相关 |
3.5 小结 |
第四章 杀雄剂SQ-1 诱导的小麦生理型雄性不育系花药绒毡层和小孢子的异常发育64 |
4.0 引言 |
4.1 材料、仪器与试剂 |
4.1.1 主要仪器与试剂 |
4.1.2 材料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 小孢子发育进程观察 |
4.2.2 组织切片观察 |
4.2.3 DAPI染色 |
4.2.4 花药发育的透射电镜观察 |
4.2.5 TUNEL检测 |
4.2.6 FDA细胞活力检测 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 花药形态学观察 |
4.3.2 生理型雄性不育系绒毡层的异常发育 |
4.3.3 生理型雄性不育系小孢子的异常发育 |
4.3.4 可育系与不育系花药内程序性细胞凋亡(PCD)检测 |
4.3.5 花粉粒不同发育时期活力比较分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 杀雄剂诱导小麦生理型不育系雄性败育时期 |
4.4.2 杀雄剂诱导小麦生理型雄性不育系绒毡层过早降解与花粉败育的关系 |
4.5 小结 |
第五章 小麦生理型和遗传型雄性不育系及其可育系线粒体差异蛋白质相互作用网络的构建与分析 |
5.0 引言 |
5.1 材料、仪器与试剂 |
5.1.1 主要仪器与试剂 |
5.1.2 材料 |
5.2 实验方法 |
5.2.0 形态学观察 |
5.2.1 线粒体的制备 |
5.2.2 线粒体纯度及完整性检测 |
5.2.3 线粒体蛋白质组学分析 |
5.2.4 生理指标测定 |
5.2.5 DNA片段化检测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不育系与可育系育性分析 |
5.3.2 线粒体活性、纯度及完整性分析 |
5.3.3 不育系与可育系不同发育时期线粒体蛋白质组比较分析 |
5.3.4 线粒体差异表达蛋白质组比较分析 |
5.3.5 线粒体差异表达蛋白质MALDI-TOF-MS鉴定及功能分类 |
5.3.6 线粒体差异表达蛋白质间的相互作用分析 |
5.3.7 可育系与不育系花药内ROS比较分析 |
5.3.8 可育系与不育系花药内PCD检测 |
5.4 讨论 |
5.4.1 差异表达蛋白质共同干扰两不育系中线粒体电子传递过程和ATP合成 |
5.4.2 差异表达蛋白质增强了生理型和遗传型不育系中蛋白质的合成而抑制了蛋白质的降解 |
5.4.3 线粒体反向介导雄性不育的蛋白质网络模型 |
5.5 小结 |
第六章 全文结论 |
6.1 论文研究主要结论 |
6.2 论文研究创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(10)F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 三种主要的小麦杂种优势利用体系 |
1.1.1 三系法(胞质互作雄性不育) |
1.1.1.1 T型不育系 |
1.1.1.2 K型、V型不育系 |
1.1.1.3 其他细胞质不育系 |
1.1.1.4 细胞核雄性不育三系法 |
1.1.1.5 三系法的优缺点 |
1.1.2 两系法 |
1.1.2.1 光温敏雄性不育体系的类型 |
1.1.2.2 两系法的优缺点 |
1.1.3 化杀法 |
1.2 小麦雄性不育的机理 |
1.2.1 小麦细胞质雄性不育花粉败育机理的研究 |
1.2.2 小麦温光敏雄性不育花粉败育机理的研究 |
1.2.3 小麦温光敏雄性不育系的育性转换机制研究 |
2 F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究 |
2.1 材料 |
2.1.1 供试材料及种植基地 |
2.1.2 实验试剂及仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 生态点的播种试验 |
2.2.2 结实率的计算采用国际法 |
2.2.3 不育系的花粉败育调查 |
2.2.4 F型不育系温光反应分析 |
2.2.5 杂交组合的回交转育 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不育系的育性分析 |
2.3.2 不育系的花粉败育调查 |
2.3.3 F型不育系温光反应分析 |
2.3.4 不育系的农艺性状分析 |
2.4 结论与讨论 |
参考文献 |
附表 |
ABSTRACT |
四、光温敏雄性不育小麦的研究进展(论文参考文献)
- [1]LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探[D]. 王娜. 中国农业科学院, 2021
- [2]小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析[D]. 叶佳丽. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [3]小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析[D]. 李紫良. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [4]小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析[D]. 姜明珠. 华中农业大学, 2019(02)
- [5]小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化[D]. 宋瑞莲. 华中农业大学, 2019(02)
- [6]主要作物光温敏核雄性不育基因的研究进展与应用[J]. 付志远,秦永田,汤继华. 中国生物工程杂志, 2018(01)
- [7]花椰菜温敏雄性不育系的育性转换机理及分子标记研究[D]. 陶兴林. 甘肃农业大学, 2017(06)
- [8]K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的败育特征与绒毡层细胞程序化死亡[D]. 蒙立颖. 西北农林科技大学, 2016(11)
- [9]小麦生理型雄性不育分子机理研究及其败育分子模型的建拓[D]. 王书平. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [10]F型小麦雄性不育系育性的生态适应性研究[D]. 王静轩. 河南农业大学, 2016(05)