利用蛋白質(zhì)組學(xué)研究K型細(xì)胞質(zhì)雄性不育小麥KTM3315A的不育分子機(jī)理
發(fā)布時間:2021-01-19 09:03
KTM3315A是本課題組創(chuàng)制的一種溫敏雄性不育小麥系,由于其育性具有生態(tài)敏感性,在較低溫度條件下(<18℃)表現(xiàn)完全雄性不育,而在較高溫度條件下(>20℃時)雄性育性部分恢復(fù),具備一系兩用的功能,因此其在兩系雜交育種中具有很大的應(yīng)用空間。目前,雖然已經(jīng)對其生理、表型及轉(zhuǎn)錄組做了相關(guān)研究,但是其溫敏雄性不育的分子機(jī)制仍尚待研究。本研究從不育系KTM3315A及其同型保持系TM3315B的表型及細(xì)胞學(xué)出發(fā),通過細(xì)胞學(xué)研究找出敗育發(fā)生的關(guān)鍵時期及可能的機(jī)理,然后利用同位素標(biāo)記相對與絕對定量技術(shù)(iTRAQ)比較分析了小麥雄性不育系KTM3315A及其同型保持系TM3315B三個發(fā)育時期中的花藥蛋白質(zhì),目的是通過對差異蛋白的富集分析找出差異蛋白顯著富集的通路,從而確定育性相關(guān)的代謝通路及育性候選基因,同時期望能為小麥細(xì)胞質(zhì)雄性不育研究提供新思路。主要研究結(jié)果如下:1.通過DAPI染色結(jié)果可知,敗育發(fā)生的高峰期在單核晚期,由半薄、超薄切片結(jié)果中不育花藥絨氈層在單核早期就開始降解,而可育花藥絨氈層在此時還很完整,推測絨氈層的提前降解可能是導(dǎo)致KTM3315A小麥不育的重要原因。2.對...
【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)】:52 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不育系KTM3315A植株及其保持系TM3315B植株外部形態(tài)觀察(A-C,不育;D-F,可育)
通過本實(shí)驗(yàn)可知,在前四個時期(圖2-2 A-D,F(xiàn)-I)不育系與保持系的花藥外形無明顯差別;在三核期保持系花藥呈現(xiàn)鮮黃色,并且花藥頂端開裂(圖 2-2E; 圖 2-3B),與保持系相比,不育系花藥外形較小,且頂端不開裂、呈彎曲狀、花藥成熟時不散粉或是散粉很少(圖 2-2J; 圖 2-3A)。但是兩系中所有這五個時期花藥的雌蕊都發(fā)育正常(圖 2-2);通過對保持系和不育系成熟期花粉進(jìn)行碘染,結(jié)果顯示:可育花藥碘染充分且形狀圓潤(圖 2-3D),不育系花粉粒染色不充分,花粉粒有皺縮現(xiàn)象(圖 2-3C)。這些結(jié)果表明,淀粉在不育系中積累減少,供給小孢子發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)不足。
用蛋白質(zhì)組學(xué)研究 K 型細(xì)胞質(zhì)雄性不育小麥 KTM3315A 的不育分子機(jī)系 KTM3315A 植株及其保持系 TM3315B 花藥外部形態(tài)觀察(A-E,不保持系)A,F(xiàn):四分體時期;B,G:單核早期;C , H:單核晚期;D,I:二核期;E,J:三核期. 標(biāo)尺 0.5 mmmparison of the stamens and pistils in sterile line (SL) (A to E) and fertile liA and F, tetrad stage; B and G, early UNP; C and H, later UNP; D andJ, TNP. Scale bars are 0.5 mm in A to J.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育花藥和葉片中的活性氧代謝研究[J]. 劉莉,蔣苑,馬靜,高志萍,陳國祥. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(12)
[2]小麥K-CMS恢復(fù)系1BL/1RS和非1BL/1RS核型的鑒定及育性恢復(fù)基因的效應(yīng)分析[J]. 閆鵬嬌,齊智,石曉藝,蒙立穎,段陽,姚盟,葉佳麗,劉子涵,宋喜悅. 麥類作物學(xué)報. 2016(02)
[3]油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育與育性恢復(fù)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 劉琪邇,杜坤,王幼平. 生物技術(shù)通報. 2015(09)
[4]大白菜育性相關(guān)蛋白差異表達(dá)[J]. 畢青,周雪,冀瑞琴,馮輝. 華北農(nóng)學(xué)報. 2015(02)
[5]水稻顯性核不育的研究和利用進(jìn)展[J]. 劉尚杰,鄭洲,田志宏. 湖北植保. 2013(01)
[6]YS型小麥溫敏不育系A(chǔ)731雄性敗育的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 錢煥煥,羅釗,李艷麗,曾俊麗,余玲,朱曉華,卡瑪麗汗,趙之然,宋喜悅. 麥類作物學(xué)報. 2012(06)
[7]甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育系CMS158小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 許忠民,張恩慧,程永安,鞏振輝,馬青山. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2012(03)
[8]一個水稻雄配子不育基因MGA1(t)的遺傳及表達(dá)特征分析[J]. 陳睿,李清賢,于法科,楊紹華,劉華清,周淑芬,王鋒. 分子植物育種. 2011(06)
[9]花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 朱惠霞,陶興林,胡立敏. 中國蔬菜. 2011(18)
[10]Mitochondrial Proteomic Analysis of Cytoplasmic Male Sterility Line and Its Maintainer in Wheat (Triticum aestivum L.)[J]. CHEN Rui-hong,LIU Wei,ZHANG Gai-sheng and YE Jing-xiu Shaanxi Key Laboratory of Crop Heterosis/Northwest A&F University,Yangling 712100,P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2010(06)
博士論文
[1]棉花細(xì)胞質(zhì)雄性不育機(jī)理的研究[D]. 蔣培東.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于iTRAQ技術(shù)對玉米K305ms育性差異表達(dá)蛋白的分析[D]. 邢師師.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]小麥T型不育系及其保持系花藥電鏡觀察和全蛋白的iTRAQ分析[D]. 李騫騫.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小麥雄性不育系絨氈層異常降解與小孢子敗育的關(guān)系[D]. 張鵬飛.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[4]基因組重配與重組的分子進(jìn)化研究[D]. 袁健.安徽師范大學(xué) 2014
[5]基于iTRAQ技術(shù)的小麥BNS雄性不育差異表達(dá)蛋白分離鑒定與分析[D]. 秦志英.河南科技學(xué)院 2013
[6]小麥—中間偃麥草抗銹病易位系的創(chuàng)制及分子生物學(xué)鑒定[D]. 高海波.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[7]辣椒(Capsicum annuum L.)雄性不育性機(jī)理研究[D]. 逯紅棟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
本文編號:2986717
【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)】:52 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不育系KTM3315A植株及其保持系TM3315B植株外部形態(tài)觀察(A-C,不育;D-F,可育)
通過本實(shí)驗(yàn)可知,在前四個時期(圖2-2 A-D,F(xiàn)-I)不育系與保持系的花藥外形無明顯差別;在三核期保持系花藥呈現(xiàn)鮮黃色,并且花藥頂端開裂(圖 2-2E; 圖 2-3B),與保持系相比,不育系花藥外形較小,且頂端不開裂、呈彎曲狀、花藥成熟時不散粉或是散粉很少(圖 2-2J; 圖 2-3A)。但是兩系中所有這五個時期花藥的雌蕊都發(fā)育正常(圖 2-2);通過對保持系和不育系成熟期花粉進(jìn)行碘染,結(jié)果顯示:可育花藥碘染充分且形狀圓潤(圖 2-3D),不育系花粉粒染色不充分,花粉粒有皺縮現(xiàn)象(圖 2-3C)。這些結(jié)果表明,淀粉在不育系中積累減少,供給小孢子發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)不足。
用蛋白質(zhì)組學(xué)研究 K 型細(xì)胞質(zhì)雄性不育小麥 KTM3315A 的不育分子機(jī)系 KTM3315A 植株及其保持系 TM3315B 花藥外部形態(tài)觀察(A-E,不保持系)A,F(xiàn):四分體時期;B,G:單核早期;C , H:單核晚期;D,I:二核期;E,J:三核期. 標(biāo)尺 0.5 mmmparison of the stamens and pistils in sterile line (SL) (A to E) and fertile liA and F, tetrad stage; B and G, early UNP; C and H, later UNP; D andJ, TNP. Scale bars are 0.5 mm in A to J.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育花藥和葉片中的活性氧代謝研究[J]. 劉莉,蔣苑,馬靜,高志萍,陳國祥. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(12)
[2]小麥K-CMS恢復(fù)系1BL/1RS和非1BL/1RS核型的鑒定及育性恢復(fù)基因的效應(yīng)分析[J]. 閆鵬嬌,齊智,石曉藝,蒙立穎,段陽,姚盟,葉佳麗,劉子涵,宋喜悅. 麥類作物學(xué)報. 2016(02)
[3]油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育與育性恢復(fù)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 劉琪邇,杜坤,王幼平. 生物技術(shù)通報. 2015(09)
[4]大白菜育性相關(guān)蛋白差異表達(dá)[J]. 畢青,周雪,冀瑞琴,馮輝. 華北農(nóng)學(xué)報. 2015(02)
[5]水稻顯性核不育的研究和利用進(jìn)展[J]. 劉尚杰,鄭洲,田志宏. 湖北植保. 2013(01)
[6]YS型小麥溫敏不育系A(chǔ)731雄性敗育的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 錢煥煥,羅釗,李艷麗,曾俊麗,余玲,朱曉華,卡瑪麗汗,趙之然,宋喜悅. 麥類作物學(xué)報. 2012(06)
[7]甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育系CMS158小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 許忠民,張恩慧,程永安,鞏振輝,馬青山. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2012(03)
[8]一個水稻雄配子不育基因MGA1(t)的遺傳及表達(dá)特征分析[J]. 陳睿,李清賢,于法科,楊紹華,劉華清,周淑芬,王鋒. 分子植物育種. 2011(06)
[9]花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 朱惠霞,陶興林,胡立敏. 中國蔬菜. 2011(18)
[10]Mitochondrial Proteomic Analysis of Cytoplasmic Male Sterility Line and Its Maintainer in Wheat (Triticum aestivum L.)[J]. CHEN Rui-hong,LIU Wei,ZHANG Gai-sheng and YE Jing-xiu Shaanxi Key Laboratory of Crop Heterosis/Northwest A&F University,Yangling 712100,P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2010(06)
博士論文
[1]棉花細(xì)胞質(zhì)雄性不育機(jī)理的研究[D]. 蔣培東.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于iTRAQ技術(shù)對玉米K305ms育性差異表達(dá)蛋白的分析[D]. 邢師師.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]小麥T型不育系及其保持系花藥電鏡觀察和全蛋白的iTRAQ分析[D]. 李騫騫.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小麥雄性不育系絨氈層異常降解與小孢子敗育的關(guān)系[D]. 張鵬飛.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[4]基因組重配與重組的分子進(jìn)化研究[D]. 袁健.安徽師范大學(xué) 2014
[5]基于iTRAQ技術(shù)的小麥BNS雄性不育差異表達(dá)蛋白分離鑒定與分析[D]. 秦志英.河南科技學(xué)院 2013
[6]小麥—中間偃麥草抗銹病易位系的創(chuàng)制及分子生物學(xué)鑒定[D]. 高海波.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[7]辣椒(Capsicum annuum L.)雄性不育性機(jī)理研究[D]. 逯紅棟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
本文編號:2986717
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