光溫敏核不育水稻的花粉育性受穗發(fā)育期的光周期和溫度調(diào)控,歷經(jīng)大量研究但其光溫育性調(diào)控機理仍不明確。培矮64S是以農(nóng)墾58S作為不育基因源衍生的秈型光溫敏核不育系,是兩系法雜交稻組合中廣泛應用的母本,然而在實際生產(chǎn)應用中因其不育性易受到低溫影響而造成制種損失的情況時有發(fā)生。研究溫度對育性的調(diào)控機理,具有生殖發(fā)育調(diào)控理論意義和溫度穩(wěn)定型不育材料培育的指導作用。在光敏不育基因調(diào)控機理研究中,已發(fā)現(xiàn)mi RNA參與了光敏核不育水稻育性的轉(zhuǎn)換調(diào)控過程,本研究試圖探討在溫度調(diào)控育性的過程中是否也存在mi RNA的參與,并通過這些育性溫度調(diào)節(jié)相關(guān)的mi RNA分析其調(diào)節(jié)機制。研究選用對育性溫度反應不同的培矮64S近等基因系（PA2364S、PA2864S）,在不同溫度條件下的幼穗進行降解組測序以及結(jié)合前期研究的轉(zhuǎn)錄組測序、small RNA測序進行聯(lián)合分析,篩選特異性mi RNA及其靶基因的表達差異進一步解析育性溫度穩(wěn)定性機理,為溫度穩(wěn)定性的不育系選育與鑒定提供基礎(chǔ)信息。獲得了如下主要結(jié)果:1.對前期已有不育系材料育性進行驗證,花粉碘染鏡檢顯示近等基因系PA2364S與PA2864S表現(xiàn)出明顯的育性... 

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

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

溫度處理下PA2364S（左）與PA2864S（右）花粉育性Fig.3-1PollenfertilityofPA2364S(left)andPA2864S(right)undertemperaturetreatment

不育臨界溫度不同的培矮64S近等基因系育性相關(guān)小RNA差異分析21圖3-22018-2019年間7月、8月大田自然溫度統(tǒng)計Fig.3-2StatisticsoffieldnaturaltemperatureinJulyandAugustfrom2018to2019注：圖3-2-A表示為2018年溫度統(tǒng)計；圖3-2-B表示為2019年溫度統(tǒng)計Note:Figure3-2istemperaturestatisticsin2018;figure3-2istemperaturestatisticsin2019.3.2不同溫度處理下miRNA降解組差異分析3.2.1降解組數(shù)據(jù)概括為了確定miRNA及其靶基因之間存在的靶切調(diào)控關(guān)系，本研究進行了降解組測序，測序材料為PA2364S，具體取樣時期為：溫度處理前幼穗分化時期的Ⅲ期幼穗、21℃低溫處理下的Ⅵ期、Ⅶ期幼穗，自然高溫處理條件下的Ⅵ期、Ⅶ期幼穗。為了保證測序數(shù)據(jù)的可靠性，所有材料均取三次重復，樣品數(shù)量總計15個；溫度處理前的Ⅲ期（Q），21℃低溫處理Ⅵ期與Ⅶ期（L6/L7）與高溫處理Ⅵ期與Ⅶ期（H6/H7），按照不同處理及時期進行樣品混合，共構(gòu)建了Q、L6、H6、L7、H7五個降解組文庫，構(gòu)建好的文庫用IlluminaHiseq2000/2500進行測序，測序讀長為單端1×50bp。在獲得的原始數(shù)據(jù)中，每個文庫的reads數(shù)目均在2400萬以上，其中除去3’接頭后剪切位點標簽較短（<15nt）的reads只占0.55％（表3-2），對測序數(shù)據(jù)獲得Unique序列以及每個Unique序列相應拷貝數(shù)目、以及除去3’接頭后剪切位點標簽較短（<15nt）的序列數(shù)目、unique數(shù)目。并且對測序的結(jié)果中能夠比對上mRNA的剪切位點標簽數(shù)目、unique標簽數(shù)目進行統(tǒng)計，該數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到mRNA（即cDNA）與降解組測序得到的降解片段相互的覆蓋度都較高。

華中農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士研究生學位論文24圖3-3miRNA切割靶基因的T-plot圖Fig.3-3Targetplotsshowedsignatureabundanceinthepositionoftargettranscripsidentified注：圖3-3-A、B、C、D、E分別表示剪切類型0、1、2、3、4。Note:figure3-3-A,B,C,DandErepresentthecleavagestypes0,1,2,3and4,respectively.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻花粉育性相關(guān)基因研究進展[J]. 馬龍,徐薇,竇玲玲,柯笑楠,劉明月,耿艷飛,黃霞,賈玉芳,劉慶坡.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2019(10)
[2]中國雜交水稻的研究與發(fā)展[J]. 袁隆平.  科技導報. 2016(20)
[3]水稻雄性不育突變體gamyb5的鑒定與基因定位[J]. 楊正福,張迎信,孫廉平,張沛沛,軒丹丹,劉嶺,胡霞,李紫荷,占小登,吳瑋勛,曹立勇,程式華.  中國水稻科學. 2016(02)
[4]水稻光溫敏核不育系不育基因的分子檢測[J]. 李丁,趙迎曦,夏玉梅,袁隆平,高婧,沈春修,方真,李祺,曹孟良.  雜交水稻. 2013(01)
[5]作物雜種優(yōu)勢及其利用[J]. 王桂芳,高忠,胡喜連.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(04)
[6]水稻兩用核不育系的育性光溫效應及遺傳機理[J]. 劉海,陳立云.  作物研究. 2008(S1)
[7]植物生長物質(zhì)對雄性育性的調(diào)控作用[J]. 李六林,張紹鈴.  中國農(nóng)學通報. 2006(05)
[8]Identification and characterization of new plant microRNAs using EST analysis[J]. George P.COBB1,Todd A.ANDERSON.  Cell Research. 2005(05)
[9]光溫敏不育水稻不育性表達不穩(wěn)定的遺傳機制與原因綜述[J]. 廖伏明,袁隆平.  雜交水稻. 2003(02)
[10]中秈型優(yōu)質(zhì)光溫敏核不育系廣占63S的選育[J]. 楊振玉,張國良,張從合,陳金節(jié),王合勤,張金家,嚴志.  雜交水稻. 2002(04)

碩士論文
[1]光溫敏核不育水稻育性差異相關(guān)的小RNA分析[D]. 熊信果.華中農(nóng)業(yè)大學 2019



本文編號：3404540