低溫敏感型葉色突變體是研究低溫條件下葉綠體發(fā)育和葉綠素生物合成機制的理想材料。本課題組利用小麥紫條紋葉色突變體PSL1后代群體中的一紫條紋葉色單株,對其連續(xù)6代自交并定向單株選擇,育成一對低溫敏感/不敏感葉色近等基因系,即:對低溫敏感的紫葉色系pur1和對低溫不敏感的正常綠葉色系gre1。為揭示低溫敏感型紫葉突變系pur1葉色變異的分子機制,本研究以近等基因系pur1和gre1為試驗材料,對其進行RNA-seq測序分析,并結(jié)合葉色和農(nóng)藝性狀調(diào)查、葉綠素和花青素含量測定、類胡蘿卜素高效液相色譜分析和葉綠體超微結(jié)構(gòu)分析,以揭示低溫條件下pur1葉色變化過程中的基因表達變化和生理生化變化,挖掘低溫條件下葉色突變的關(guān)鍵候選基因,為pur1葉色形成機理的深入研究提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.在正常秋季播種（2017年10月1日）之后,對低溫敏感型紫葉色系pur1和低溫不敏感的正常綠葉色系gre1的田間葉色表型進行追蹤調(diào)查。與正常葉色gre1系相比,pur1幼苗的新生葉在初秋季節(jié)為正常綠色（2017年10月10日-2017年12月8日）;隨著秋冬季的進展,新生葉片葉色逐漸呈黃綠色（2017年... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

pur1和gre1的核基因組遺傳背景分析

圖 2-2 pur1 和 gre1 的核基因組遺傳背景分析（A） Xwmc818-1BS; （B） Xwmc59-1AL; （C） Xgwm291-5AL; （D） Xwmc719-1BLM: DL500 DNA Marker; 1-4: pur1 植株; 5-8: gre1 植株Fig.2-2 Genetic relationships analysis of pur1 and gre1 by ncSSR markers(A) Xwmc818-1BS; (B) Xwmc59-1AL; (C) Xgwm291-5AL; (D) Xwmc719-1BLM, DL500 DNA marker; 1-4, individuals from pur1; 5-8, individuals from gre1M 1 2 3 4 5 6 7 8CA150bp100bp300bp200bpM 1 2 3 4 5 6 7 8DB200bp150bp200bp150bpM 1 2 3 4 5 6 7 8AM 1 2 3 4 5 6 7 8B

使用 BlasterX 軟件將這些 DEGs 比對到 GO, COG 以及 KE釋。GO 注釋表明共有 4715 個 DEGs 被注釋到 GO 數(shù)），包括 3611 個 DEGs 注釋到生物學(xué)過程類別（biologic 注釋到分子功能類別（molecular function）以及 2021 個 Dcellular component）。在生物學(xué)過程類別中，代謝過程（metaellular process）功能組中富集到的 DEGs 最多，分別有 3125%）個（圖 3-3），最顯著富集的是光合作用（photosynthesis; 29和能量的產(chǎn)生（generation of precursor metabolites and energy氮化合物的代謝（cellular nitrogen compound metabolic pr S4）。在分子功能類別中，位于結(jié)合（binding; 2845, 67.64c activity; 2073, 49.29％）功能組的基因最多（圖 3-3）。在因富集到細(xì)胞（cell; 1692, 83.72％）和細(xì)胞組分（cell part; 16 3-3），質(zhì)體（plastid; 422, 20.88%）和類囊體（thylakoid; 3的功能組（附表 S4）。由此可見，pur1 的葉色突變與葉綠體謝相關(guān)的基因表達量的變化密切相關(guān)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]小麥黃綠近等基因系主要生理特性及葉綠體形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較[J]. 劉聰,段陽,安旭堯,鄭錦娟,吳慧玉,孫道杰,馮毅,張玲麗.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2016(06)
[2]黃化小麥近等基因系遺傳背景、光合和農(nóng)藝性狀分析[J]. 安旭堯,劉聰,朱傳杰,孫道杰,馮毅,張玲麗.  麥類作物學(xué)報. 2015(11)
[3]水稻葉片全生育期黃化突變體ylg3葉綠素合成特性研究[J]. 宗學(xué)鳳,羅力,呂典華,王三根,何光華.  西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(11)
[4]一個新的水稻葉綠素缺失黃葉突變體遺傳分析及其基因定位[J]. 周華,潘佑找,劉秀艷,馬曉靜,陳素麗,林冬枝,王俊敏,董彥君,滕勝.  分子植物育種. 2013(02)
[5]水稻葉色突變基因研究進展[J]. 鄧曉娟,張海清,王悅,舒志芬,王國槐,王國梁.  雜交水稻. 2012(05)
[6]一個控制水稻葉色白化轉(zhuǎn)綠及多分蘗矮桿性狀基因hw-1（t）的鑒定[J]. 郭濤,黃宣,黃永相,劉永柱,張建國,陳志強,王慧.  作物學(xué)報. 2012(01)
[7]空間環(huán)境誘變小麥葉綠素缺失突變體的主要農(nóng)藝性狀和光合特性[J]. 趙洪兵,郭會君,趙林姝,古佳玉,趙世榮,李軍輝,劉錄祥.  作物學(xué)報. 2011(01)
[8]一個空間誘變的溫度敏感型冬小麥葉綠素突變體的初步研究[J]. 趙洪兵,郭會君,趙林姝,古佳玉,趙世榮,李軍輝,劉錄祥.  核農(nóng)學(xué)報. 2010(06)
[9]水稻苗期低溫失綠基因cisc(t)的精細(xì)定位及其候選基因的確定[J]. 蘭濤,汪斌,凌秋平,徐春花,童治軍,梁康逕,段遠(yuǎn)霖,金晶,吳為人.  科學(xué)通報. 2010(22)
[10]小麥黃化突變體類囊體蛋白組分及葉綠素的合成特性[J]. 曹莉,王輝,孫道杰,馮毅,李學(xué)軍,閔東紅.  麥類作物學(xué)報. 2010(04)

博士論文
[1]小麥返白系葉綠體基因組分析及葉綠體超微結(jié)構(gòu)和差異表達蛋白質(zhì)研究[D]. 侯典云.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
[2]一個新的小麥黃化突變體研究[D]. 曹莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序分析小麥黃綠突變體Ygm葉色形成候選基因[D]. 吳慧玉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]小麥黃化葉突變體Ygm和低溫敏感型紫條紋葉突變體PSL1的研究[D]. 劉聰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]黃綠小麥近等基因系的鑒評及黃綠基因Ygl的分子標(biāo)記定位[D]. 安旭堯.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[4]基于二代測序的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析方法的比較研究[D]. 石浩然.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]花燭品種‘Sonate’葉色突變體轉(zhuǎn)錄組分析及抗寒性研究[D]. 楊玉霞.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]低溫弱光下辣椒葉片類胡蘿卜素含量變化及其與葉綠素?zé)晒鈪?shù)的關(guān)系[D]. 吳天珍.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]低溫誘導(dǎo)條件下小麥返白系冷馴化相關(guān)基因的表達譜研究[D]. 花慶.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[8]空間環(huán)境誘變小麥葉綠素缺失突變體的研究[D]. 趙洪兵.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[9]擬南芥葉色突變體ch42-4及v1的基因定位與功能分析[D]. 許靜.上海師范大學(xué) 2009
[10]白化轉(zhuǎn)綠型葉色標(biāo)記兩用不育系水稻玉兔S的特性及應(yīng)用[D]. 趙海軍.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：2913003