發(fā)布時間：2021-04-06 05:19

　　在玉米的栽培歷史中,雜交種的利用極大的提高了玉米的產(chǎn)量�，F(xiàn)玉米雜交制種過程中,主要利用人工去雄或者機(jī)械去雄的方式避免母本自交,該類方式費時費力,且容易因去雄不徹底而降低雜交種的純度,對種子品質(zhì)造成較大影響。后來有人采用化學(xué)殺雄的方式,但化學(xué)殺雄同樣存在花粉敗育不徹底的問題,且可能會對雌穗的發(fā)育造成影響。雄性不育突變體材料在雜交制種過程中的應(yīng)用有效解決了上述問題。現(xiàn)在生產(chǎn)中普遍利用核質(zhì)互作雄性不育材料,通過三系配套的方式生產(chǎn)雜交種;但該類材料存在敗育不徹底、需特定恢復(fù)基因、因細(xì)胞質(zhì)單一化而增大病原小種�；秩撅L(fēng)險等缺點。細(xì)胞核雄性不育由單一核基因突變產(chǎn)生,相較于核質(zhì)互作雄性不育材料,則不存在上述問題。本研究對玉米細(xì)胞核雄性育性基因ZmMs7進(jìn)行了圖位克隆,隨后進(jìn)行表達(dá)水平檢測和細(xì)胞學(xué)分析并基于ZmMs7建立了多控不育技術(shù)體系。結(jié)果如下:1、ZmMs7的兩個突變體ms7-6007和ms7gl1均表現(xiàn)為雄穗徹底敗育,不能產(chǎn)生正常的花粉粒,但營養(yǎng)生長及雌穗發(fā)育正常。細(xì)胞學(xué)觀察發(fā)現(xiàn):在晚期大液泡小孢子期,野生型表現(xiàn)為絨氈層細(xì)胞濃縮染色較深,進(jìn)而發(fā)生程序性死亡降解;而突變體中絨氈層細(xì)胞腫脹且染色較... 

【文章來源】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

利用SPT技術(shù)進(jìn)行隱性核不育植株的繁殖流程圖

圖 1-1 利用 SPT 技術(shù)進(jìn)行隱性核不育植株的繁殖流程圖[101] schematic representation of a system for propagation of recessive genetic male-sterile (msertility gene; P, pollination disruption gene; S, seed screenable marker gene; Technology花藥發(fā)育雄穗由上百個小穗組成，每個小穗包括 2 朵小花，分別是上位花和育比下位花早 1 天[102-103]，每朵小花包含 3 個花藥。每個花藥包括 藥發(fā)育的基因不少于 30000 個，這個過程一般持續(xù) 30 天的時間�；ㄦ咦芋w發(fā)生和配子體發(fā)生（見圖 1-3）。

11圖1-3 玉米(Ohio 43)雄穗從小孢子母細(xì)胞到開花期花藥發(fā)育時間進(jìn)程[104]Figure 1-3 Time course of anther development of maize (Ohio 43) starting from stage of microsporemother cell (MMC) to anthesis[104]主要分為3個階段：減數(shù)分裂期，小孢子期和花粉粒期。小孢子期階段：小孢子的液泡化是典型特征�；ǚ哿Ｆ谑且缘矸哿５闹饾u積累為典型特征。這3個階段持續(xù)的時間長短根據(jù)不同的自交系而有所變化。例如：玉米自交系Ohio 43花粉粒成熟需要7-10天或根據(jù)種植條件會有所延長。有絲分裂Ⅱ的長短受樣品的不同而有所變化。Three stages are identified: meiosis, microspore, and pollen. During microspore stage, the progressivevacuolization is the most distinctive event. And the pollen stage (maturation phase) is characterized by thegradual accumulation of starch granules. The durations of these three stages can be variable; for example,pollen maturation in the inbred line Ohio 43 takes 7-10 days or slightly longer depending on the growthcondition. The timing of mitosis Ⅱ, indicated by a dash line, is based on limited samples and requiresfurther studies.1、孢子體發(fā)生玉米花藥發(fā)育從花藥小室發(fā)育初始到小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂一般需要經(jīng)歷 8 天的時間，此時的花藥長度為 1.5mm（見圖 1-2）。花藥長度為 100μm 時，每個小室包括 2層細(xì)胞，分別為 L1 層和 L2 層；花藥長度為 250μm 時，L2 層細(xì)胞先分化出孢原細(xì)胞和初生腔壁細(xì)胞，孢原細(xì)胞隨后發(fā)育成小孢子母細(xì)胞，初生腔壁細(xì)胞隨后進(jìn)行平周分裂形成 2 層亞表皮細(xì)胞層

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高通量轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)在植物雄性不育研究中的應(yīng)用[J]. 劉永明,張玲,邱濤,趙卓凡,曹墨菊.  遺傳. 2016(08)
[2]Targeted Mutagenesis in Zea mays Using TALENs and the CRISPR/Cas System[J]. Zhen Liang,Kang Zhang,Kunling Chen,Caixia Gao.  Journal of Genetics and Genomics. 2014(02)
[3]A Genetic Pathway for Tapetum Development and Function in Arabidopsis[J]. Jun Zhu1, Yue Lou1, Xiaofeng Xu1 and Zhong-Nan Yang1 1College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)
[4]水稻msp1-4突變體的鑒定及其UDT1和GAMYB基因的表達(dá)分析[J]. 王瑩,王幼芳,張大兵.  植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報. 2006(05)
[5]玉米CMS-S小孢子敗育過程中的細(xì)胞程序性死亡[J]. 穆蕊,張祖新,張方東,鄭用璉.  作物學(xué)報. 2006(05)
[6]用微衛(wèi)星標(biāo)記定位太空誘變玉米核不育基因[J]. 劉福霞,曹墨菊,榮廷昭,潘光堂.  遺傳學(xué)報. 2005(07)
[7]玉米核雄性不育材料的研究及其在分子育種中的利用[J]. 孫慶泉,榮廷昭.  植物學(xué)通報. 2003(02)
[8]植物雄性不育類型及其遺傳機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 李澤福,夏加發(fā),唐光勇.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2000(06)
[9]玉米雄性不育基因（ms30）的RFLP作圖[J]. 梁業(yè)紅,周洪生,蔣琬茹.  作物學(xué)報. 2000(03)
[10]安農(nóng)S-1的研究及其利用概況[J]. 鄧華鳳,舒福北,袁定陽.  雜交水稻. 1999(03)

博士論文
[1]玉米C型胞質(zhì)敗育相關(guān)基因的表達(dá)分析[D]. 黃玲.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[2]玉米S組CMS育性不穩(wěn)定現(xiàn)象遺傳與基因定位[D]. 鐵雙貴.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2000

碩士論文
[1]太空誘變玉米核不育材料的細(xì)胞學(xué)觀察及不育基因的SSR定位[D]. 李式昭.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3120842