大豆雄性不育基因Mst-M的圖位克隆與磷高效位點(diǎn)PE1的精細(xì)定位
發(fā)布時間:2021-04-20 19:30
大豆是一種重要的糧油飼兼用作物,是人類攝取植物蛋白和脂肪的主要來源,在世界范圍內(nèi)廣泛種植。隨著生活水平的提高和健康意識的增強(qiáng),人們對大豆的需求逐年上升。然而,我國現(xiàn)階段大豆單產(chǎn)和總產(chǎn)量都相對較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足消費(fèi)的需求,目前超過80%的大豆都依賴于進(jìn)口,嚴(yán)重威脅到我國的糧食安全。因此,提高大豆產(chǎn)量、改善大豆品質(zhì)已成為我國大豆生產(chǎn)中亟待解決的問題。利用雄性不育創(chuàng)制的三系雜交水稻大大提高了水稻的產(chǎn)量,發(fā)掘大豆雄性不育基因、創(chuàng)制雜交大豆可能是提高大豆產(chǎn)量的有效途徑,但是大豆中關(guān)于雄性不育的研究及應(yīng)用都比較少。此外,缺磷是限制大豆增產(chǎn)的主要因素之一。為提高產(chǎn)量,大量施用磷肥不僅污染環(huán)境,還會增加生產(chǎn)成本。因此,發(fā)掘磷高效位點(diǎn)、培育磷高效大豆品種十分重要。本研究首先利用在大豆育種系中鑒定出的一個大豆雄性不育突變系(St-M)與正常野生型(JD12)構(gòu)建的遺傳群體,圖位克隆出一個新的雄性不育基因Mst-M;再以大豆基因型BD2和BX10及其衍生的168個F9:11重組自交系群體為研究材料,在高低磷條件下對大豆磷高效位點(diǎn)PE1進(jìn)行精細(xì)定位。主要研究結(jié)果如下:(1)通過I
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國大豆生產(chǎn)現(xiàn)狀和面臨的問題
1.2 雄性不育在大豆生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.2.1 雄性不育的分類
1.2.2 雄性不育在育種中的應(yīng)用
1.2.3 雄性不育遺傳與分子機(jī)制的研究進(jìn)展
1.2.4 雄性不育在大豆中的研究進(jìn)展
1.3 作物磷效率的研究進(jìn)展
1.3.1 磷效率的定義
1.3.2 磷效率的生理機(jī)制
1.3.3 磷效率的數(shù)量遺傳學(xué)研究
1.4 磷效率的QTL定位分析研究進(jìn)展
1.5 大豆磷效率的研究進(jìn)展及存在的問題
1.6 本研究的目的和意義及技術(shù)路線
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 親本材料
2.1.2 作圖群體材料
2.1.3 菌株和載體
2.1.4 主要試劑及配方
2.1.5 主要儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 植物材料的種植及田間試驗(yàn)設(shè)計
2.2.2 測定性狀與方法
2.2.3 花粉形態(tài)分析
2.2.4 遺傳圖譜構(gòu)建和QTL定位
2.2.5 統(tǒng)計分析
2.2.6 多態(tài)性標(biāo)記的開發(fā)與篩選
2.2.7 SSR標(biāo)記分析
2.2.8 基于基因組DNA序列的集團(tuán)分離分析法
2.2.9 標(biāo)記與連鎖分析
2.2.10 候選基因的預(yù)測
2.2.11 植物總DNA的提取
2.2.12 植物總RNA的提取及實(shí)時熒光定量PCR分析
2.2.13 基因片段克隆及載體構(gòu)建
2.2.14 煙草瞬時轉(zhuǎn)化和亞細(xì)胞定位分析
3 結(jié)果與分析
3.1 不育植株的表型鑒定
3.2 St-M不育性的遺傳分析
3.3 基于二代測序技術(shù)的混合群體分離分析
3.4 遺傳定位和等位性分析
3.5 候選基因預(yù)測
3.6 候選基因的表達(dá)模式分析
3.7 候選基因的亞細(xì)胞定位
3.8 大豆RIL群體在兩種磷水平下表型性狀的變化
3.8.1 大豆RIL群體各性狀的正態(tài)分布分析
3.8.1.1 根系性狀
3.8.1.2 植株磷含量性狀
3.8.1.3 生物量性狀
3.8.1.4 產(chǎn)量性狀
3.8.2 大豆RIL群體表型分析
3.9 大豆RIL群體磷效率相關(guān)性狀的相關(guān)性分析
3.10 磷效率高分辨率遺傳圖譜的構(gòu)建
3.11 磷效率相關(guān)性狀的QTL分析
3.12 PE1位點(diǎn)候選基因的圖位克隆
3.13 候選基因的基因結(jié)構(gòu)
3.14 候選基因的亞細(xì)胞定位分析
3.15 PE1位點(diǎn)在低磷條件下的效應(yīng)評價
4 討論
4.1 雄性不育在大豆育種中的應(yīng)用及存在的問題
4.2 大豆中Mst-M基因的等位性分析
4.3 PE1在磷高效遺傳改良中的應(yīng)用價值
4.4 Scaffolds的應(yīng)用與基因定位
4.6 亞細(xì)胞定位與基因功能
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]De novo assembly of a Chinese soybean genome[J]. Yanting Shen,Jing Liu,Haiying Geng,Jixiang Zhang,Yucheng Liu,Haikuan Zhang,Shilai Xing,Jianchang Du,Shisong Ma,Zhixi Tian. Science China(Life Sciences). 2018(08)
[2]控失尿素和含鋅錳尿素對小麥產(chǎn)量和肥料利用率的影響[J]. 馬洪波,孫若晨,吳建燕,張永春. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(13)
[3]增施穗肥對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J]. 高軍,陳莫軍,孟凡梅,嚴(yán)永峰. 東北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(02)
[4]Engineering crop nutrient efficiency for sustainable agriculture[J]. Liyu Chen,Hong Liao. Journal of Integrative Plant Biology. 2017(10)
[5]大豆共生固氮在農(nóng)業(yè)減肥增效中的貢獻(xiàn)及應(yīng)用潛力[J]. 李欣欣,許銳能,廖紅. 大豆科學(xué). 2016(04)
[6]中國大豆產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究[J]. 張立富,劉天慧. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì). 2015(03)
[7]基于綠色熒光蛋白瞬時表達(dá)的植物亞細(xì)胞定位方法[J]. 于一帆,朱小彬,葛會敏,陳云. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(12)
[8]油料作物油脂合成基因工程研究現(xiàn)狀[J]. 陳歡,陳光,李海燕. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(02)
[9]高蛋白大豆新品種冀豆21的選育及栽培要點(diǎn)[J]. 趙雙進(jìn),劉兵強(qiáng),楊春燕,張孟臣. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2011(06)
[10]田間開放條件下大豆不育系制種技術(shù)研究[J]. 王曙明,王躍強(qiáng),李建平,李茂海,孫寰,趙麗梅,張寶石. 大豆科學(xué). 2010(03)
博士論文
[1]甘藍(lán)型油菜磷高效分子整合圖譜的構(gòu)建及磷高效QTL的定位與分析[D]. 丁廣大.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]二十世紀(jì)中國大豆改良、生產(chǎn)與利用研究[D]. 蔣慕東.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]營養(yǎng)健康目標(biāo)下的大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D]. 游俠.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
本文編號:3150267
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國大豆生產(chǎn)現(xiàn)狀和面臨的問題
1.2 雄性不育在大豆生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.2.1 雄性不育的分類
1.2.2 雄性不育在育種中的應(yīng)用
1.2.3 雄性不育遺傳與分子機(jī)制的研究進(jìn)展
1.2.4 雄性不育在大豆中的研究進(jìn)展
1.3 作物磷效率的研究進(jìn)展
1.3.1 磷效率的定義
1.3.2 磷效率的生理機(jī)制
1.3.3 磷效率的數(shù)量遺傳學(xué)研究
1.4 磷效率的QTL定位分析研究進(jìn)展
1.5 大豆磷效率的研究進(jìn)展及存在的問題
1.6 本研究的目的和意義及技術(shù)路線
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 親本材料
2.1.2 作圖群體材料
2.1.3 菌株和載體
2.1.4 主要試劑及配方
2.1.5 主要儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 植物材料的種植及田間試驗(yàn)設(shè)計
2.2.2 測定性狀與方法
2.2.3 花粉形態(tài)分析
2.2.4 遺傳圖譜構(gòu)建和QTL定位
2.2.5 統(tǒng)計分析
2.2.6 多態(tài)性標(biāo)記的開發(fā)與篩選
2.2.7 SSR標(biāo)記分析
2.2.8 基于基因組DNA序列的集團(tuán)分離分析法
2.2.9 標(biāo)記與連鎖分析
2.2.10 候選基因的預(yù)測
2.2.11 植物總DNA的提取
2.2.12 植物總RNA的提取及實(shí)時熒光定量PCR分析
2.2.13 基因片段克隆及載體構(gòu)建
2.2.14 煙草瞬時轉(zhuǎn)化和亞細(xì)胞定位分析
3 結(jié)果與分析
3.1 不育植株的表型鑒定
3.2 St-M不育性的遺傳分析
3.3 基于二代測序技術(shù)的混合群體分離分析
3.4 遺傳定位和等位性分析
3.5 候選基因預(yù)測
3.6 候選基因的表達(dá)模式分析
3.7 候選基因的亞細(xì)胞定位
3.8 大豆RIL群體在兩種磷水平下表型性狀的變化
3.8.1 大豆RIL群體各性狀的正態(tài)分布分析
3.8.1.1 根系性狀
3.8.1.2 植株磷含量性狀
3.8.1.3 生物量性狀
3.8.1.4 產(chǎn)量性狀
3.8.2 大豆RIL群體表型分析
3.9 大豆RIL群體磷效率相關(guān)性狀的相關(guān)性分析
3.10 磷效率高分辨率遺傳圖譜的構(gòu)建
3.11 磷效率相關(guān)性狀的QTL分析
3.12 PE1位點(diǎn)候選基因的圖位克隆
3.13 候選基因的基因結(jié)構(gòu)
3.14 候選基因的亞細(xì)胞定位分析
3.15 PE1位點(diǎn)在低磷條件下的效應(yīng)評價
4 討論
4.1 雄性不育在大豆育種中的應(yīng)用及存在的問題
4.2 大豆中Mst-M基因的等位性分析
4.3 PE1在磷高效遺傳改良中的應(yīng)用價值
4.4 Scaffolds的應(yīng)用與基因定位
4.6 亞細(xì)胞定位與基因功能
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]De novo assembly of a Chinese soybean genome[J]. Yanting Shen,Jing Liu,Haiying Geng,Jixiang Zhang,Yucheng Liu,Haikuan Zhang,Shilai Xing,Jianchang Du,Shisong Ma,Zhixi Tian. Science China(Life Sciences). 2018(08)
[2]控失尿素和含鋅錳尿素對小麥產(chǎn)量和肥料利用率的影響[J]. 馬洪波,孫若晨,吳建燕,張永春. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(13)
[3]增施穗肥對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J]. 高軍,陳莫軍,孟凡梅,嚴(yán)永峰. 東北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(02)
[4]Engineering crop nutrient efficiency for sustainable agriculture[J]. Liyu Chen,Hong Liao. Journal of Integrative Plant Biology. 2017(10)
[5]大豆共生固氮在農(nóng)業(yè)減肥增效中的貢獻(xiàn)及應(yīng)用潛力[J]. 李欣欣,許銳能,廖紅. 大豆科學(xué). 2016(04)
[6]中國大豆產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究[J]. 張立富,劉天慧. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì). 2015(03)
[7]基于綠色熒光蛋白瞬時表達(dá)的植物亞細(xì)胞定位方法[J]. 于一帆,朱小彬,葛會敏,陳云. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(12)
[8]油料作物油脂合成基因工程研究現(xiàn)狀[J]. 陳歡,陳光,李海燕. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(02)
[9]高蛋白大豆新品種冀豆21的選育及栽培要點(diǎn)[J]. 趙雙進(jìn),劉兵強(qiáng),楊春燕,張孟臣. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2011(06)
[10]田間開放條件下大豆不育系制種技術(shù)研究[J]. 王曙明,王躍強(qiáng),李建平,李茂海,孫寰,趙麗梅,張寶石. 大豆科學(xué). 2010(03)
博士論文
[1]甘藍(lán)型油菜磷高效分子整合圖譜的構(gòu)建及磷高效QTL的定位與分析[D]. 丁廣大.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]二十世紀(jì)中國大豆改良、生產(chǎn)與利用研究[D]. 蔣慕東.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]營養(yǎng)健康目標(biāo)下的大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D]. 游俠.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
本文編號:3150267
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nzwlw/3150267.html
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