細(xì)胞質(zhì)雄性不育作為農(nóng)作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。目前國(guó)內(nèi)油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育類型單一,提高油菜產(chǎn)量、解決胞質(zhì)利用單一性問(wèn)題至關(guān)重要。Nsa CMS與當(dāng)前的Nap CMS、Ogu CMS、Pol CMS、Tour CMS系統(tǒng)均不相同,是一個(gè)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型異源細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。Nsa CMS雄性敗育徹底、不育性穩(wěn)定,目前已實(shí)現(xiàn)三系配套,有望利用該系統(tǒng)組配出優(yōu)良的雜交組合,具有較大的育種應(yīng)用潛力。然而,目前該不育系統(tǒng)的不育基因及敗育機(jī)理依舊不明確。本研究通過(guò)全基因組測(cè)序,分析比對(duì)Nsa CMS不育系、保持系和野芥的線粒體基因組,鑒定獲得特異的開(kāi)放閱讀框（ORFs）,利用遺傳轉(zhuǎn)化、亞細(xì)胞定位進(jìn)一步驗(yàn)證Nsa CMS的不育基因及其功能;并通過(guò)對(duì)Nsa CMS的細(xì)胞學(xué)觀察、活性氧、能量代謝、轉(zhuǎn)錄組分析等實(shí)驗(yàn)揭示Nsa CMS的敗育機(jī)理。本研究取得的主要結(jié)果如下:1.表型與細(xì)胞學(xué)觀察表明Nsa CMS與Pol CMS和Ogu CMS的敗育特點(diǎn)不同,敗育徹底、花藥退化早。半薄切片觀察表明Nsa CMS花粉在發(fā)育至四分體時(shí)期絨氈層厚度變薄,有降解痕跡,表現(xiàn)出明顯的... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略表
1 前言
    1.1 細(xì)胞質(zhì)雄性不育類型
        1.1.1 孢子體不育與配子體不育
        1.1.2 細(xì)胞質(zhì)來(lái)源
    1.2 細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因的特征及鑒定方法
        1.2.1 不育基因的特征
        1.2.2 表達(dá)分析鑒定不育基因
        1.2.3 遺傳轉(zhuǎn)化驗(yàn)證
    1.3 細(xì)胞質(zhì)雄性不育機(jī)理研究進(jìn)展
    1.4 課題由來(lái)
    1.5 研究的目的和意義
2 材料方法
    2.1 植物材料
    2.2 表達(dá)載體和菌株
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 植物材料DNA提取
        2.3.2 RNA的提取
        2.3.3 cDNA一鏈合成
        2.3.4 線粒體基因熒光定量分析
        2.3.5 RNA印記(Northern Blot)分析
        2.3.6 原核表達(dá)分析
        2.3.7 活性氧(ROS)檢測(cè)
        2.3.8 亞細(xì)胞定位
        2.3.9 遺傳載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
        2.3.10 轉(zhuǎn)錄組分析
        2.3.11 電鏡半薄切片觀察
        2.3.12 基因及基因的組分析
3 結(jié)果
    3.1 油菜Nsa CMS不育系的表型及細(xì)胞學(xué)觀察
        3.1.1 油菜Nsa CMS不育系表型觀察
        3.1.2 油菜Nsa CMS不育系的敗育時(shí)期觀察
    3.2 Nsa CMS線粒體基因組組成分析
        3.2.1 線粒體基因組共線性分析
        3.2.2 Nsa CMS功能基因來(lái)源分析
        3.2.3 Nsa CMS多種線粒體單倍型(mitotype)分析
        3.2.4 Nsa CMS線粒體基因組進(jìn)化分析
        3.2.5 Nsa CMS與保持系中差異開(kāi)放閱讀框的鑒定
    3.3 Nsa CMS不育關(guān)聯(lián)基因的鑒定
        3.3.1 候選不育基因的RT-PCR鑒定
        3.3.2 候選不育基因的進(jìn)化分析
        3.3.3 Northern Blot分析候選不育基因的表達(dá)
        3.3.4 候選不育基因的毒性分析
        3.3.5 三個(gè)候選不育基因遺傳轉(zhuǎn)化分析
    3.4 orf346基因研究及標(biāo)記開(kāi)發(fā)
        3.4.1 orf346同nad3和rps12 共轉(zhuǎn)錄
        3.4.2 ORF346的亞細(xì)胞定位
        3.4.3 orf346表達(dá)對(duì)大腸桿菌致毒性研究
        3.4.4 orf346與活性氧之間的關(guān)系
        3.4.5 orf346 導(dǎo)致ATP生成減少
        3.4.6 orf346對(duì)油菜基因表達(dá)的影響分析
        3.4.7 orf346標(biāo)記開(kāi)發(fā)
    3.5 Nsa CMS敗育機(jī)理研究
        3.5.1 Nsa CMS敗育同活性氧之間的關(guān)系
        3.5.2 Nsa CMS同激素之間的關(guān)系
        3.5.3 Nsa CMS敗育同線粒體功能基因表達(dá)之間的關(guān)系
        3.5.4 Nsa CMS同保持系功能基因的差異分析
        3.5.5 Nsa CMS轉(zhuǎn)錄組分析
4 討論
    4.1 Nsa CMS線粒體基因組組成
    4.2 orf346為Nsa CMS的不育基因
    4.3 ORF346是具有毒性的線粒體膜蛋白
    4.4 Nsa CMS與活性氧積累有關(guān)
    4.5 Nsa CMS敗育與能量下降有關(guān)
    4.6 Nsa CMS同激素的關(guān)系
    4.7 總結(jié)和展望
5 參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 部分實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)操作步驟
        一、DNA提取步驟
        二、RNA的提取步驟
        四、Western blot操作步驟
        五、擬南芥轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
        六、甘藍(lán)型油菜遺傳轉(zhuǎn)化
    附錄2 部分實(shí)驗(yàn)所需試劑配方
    附錄3 實(shí)驗(yàn)所需引物列表
    附錄4 作者簡(jiǎn)介和在讀期間發(fā)表的論文或者會(huì)議摘要
致謝



本文編號(hào)：3187150