苜蓿雄性不育系雜交組配及花蕾轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 16:30
以6個(gè)苜蓿雄性不育系作為母本,14個(gè)具有優(yōu)良性能的苜蓿品種為父本,利用不完全雙列雜交配制84個(gè)雜交組合。通過對(duì)產(chǎn)量配合力、雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢中親優(yōu)勢效應(yīng)的相關(guān)分析,篩選出強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合;利用SSR分子標(biāo)記方法,以遺傳距離為指標(biāo),劃分出可用作雜交組配的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)苜蓿雜種優(yōu)勢群。進(jìn)一步在花粉發(fā)育的3個(gè)階段,對(duì)雄性可育與不育株花蕾進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序、基因功能注釋和表達(dá)模式分析。結(jié)果如下:(1)2號(hào)雄性不育系與父本材料II和III的一般配合力較高,且父母本遺傳距離較遠(yuǎn),可雜交組配出較強(qiáng)的優(yōu)勢組合。(2)84個(gè)雜交組合中強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合的雜種優(yōu)勢效應(yīng)和雜種遺傳力均較高,遺傳距離與雜種優(yōu)勢效應(yīng)間呈顯著正相關(guān),SSR標(biāo)記的遺傳距離在0.36360.8182范圍內(nèi)的雜交親本進(jìn)行組配,其雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)最佳且遺傳距離越遠(yuǎn)雜交組合特殊配合力越高。(3)雜交組合產(chǎn)量表現(xiàn)與水分利用效率呈顯著正相關(guān)(P<0.05)、營養(yǎng)品質(zhì)性狀分析中雜交組合2×II、2×III、10×M6和13×M2粗蛋白含量較高。(4)通過對(duì)苜蓿雄性可育與不育株花蕾轉(zhuǎn)錄組序列同源性分析發(fā)現(xiàn),其中73.76%的序列與蒺藜...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 前言
1.1 植物雄性不育概述
1.1.1 雄性不育分類
1.1.2 苜蓿雄性不育的生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)展
1.2 雜種優(yōu)勢概述
1.2.1 雜種優(yōu)勢的利用進(jìn)展
1.2.2 雜種優(yōu)勢的展現(xiàn)
1.2.3 生長發(fā)育及抗性與雜種優(yōu)勢
1.2.4 營養(yǎng)品質(zhì)和農(nóng)藝性狀與雜種優(yōu)勢
1.2.5 配合力與雜種優(yōu)勢
1.2.6 光合特性與雜種優(yōu)勢
1.2.7 雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢
1.2.8 遺傳距離與雜種優(yōu)勢
1.2.9 分子標(biāo)記與雜種優(yōu)勢
1.2.10 苜蓿雜種優(yōu)勢利用現(xiàn)狀
1.2.11 苜蓿雄性不育系與雜種優(yōu)勢研究現(xiàn)狀
1.3 雜種優(yōu)勢群概述
1.3.1 雜種優(yōu)勢群劃分方法與研究進(jìn)展
1.3.2 苜蓿雄性不育系與雜種優(yōu)勢群劃分
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.4.1 轉(zhuǎn)錄因子
1.4.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究概況
1.4.3 RNA測序(RNA-seq)技術(shù)研究
1.5 研究目的意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線圖
2 材料與方法
2.1 苜蓿雄性不育系雜交組配研究
2.1.1 試驗(yàn)地概況
2.1.2 雜交組配親本材料
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
2.2 苜蓿雜種優(yōu)勢群劃分
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)儀器
2.2.3 主要藥品
2.2.4 試劑盒及試劑配置
2.2.5 植物基因組DNA提取
2.2.6 DNA-SSR體系建立及優(yōu)化
2.3 雜交組配與強(qiáng)優(yōu)勢組合篩選方法
2.4 群體構(gòu)建與多態(tài)性引物篩選
2.5 轉(zhuǎn)錄組測序及基因功能注釋及差異表達(dá)分析
2.5.1 植物材料
2.5.2 RNA提取和制備
2.5.3 cDNA文庫構(gòu)建與測序
2.5.4 轉(zhuǎn)錄組測序和功能注釋
2.5.5 篩選差異表達(dá)基因(DEGs)和富集分析
2.5.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)驗(yàn)證DEGs
3 結(jié)果分析
3.1 雜交親本及其雜交組合產(chǎn)量配合力、雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢表現(xiàn)
3.1.1 雜交親本產(chǎn)量性狀表現(xiàn)
3.1.2 父本材料主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)
3.1.3 雜交親本產(chǎn)量性狀一般配合力計(jì)算
3.1.4 雜交組合產(chǎn)量性狀特殊配合力計(jì)算
3.1.5 產(chǎn)量特殊配合力雜種優(yōu)勢的相關(guān)研究
3.1.6 牧草產(chǎn)量性狀配合力雜種優(yōu)勢效應(yīng)聚類分析
3.2 雜交組合雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢效應(yīng)表現(xiàn)
3.3 雜種優(yōu)勢形成的光合生理特性
3.3.1 雜交組合及其親本凈光合速率(Pn)日變化
3.3.2 雜交組合及其親本蒸騰速率(Tr)日變化
3.3.3 雜交組合及其親本葉片水分利用效率(WUE)變化
3.3.4 雜交組合光合生理特性與雜種優(yōu)勢
3.3.5 光合生理特性與主要產(chǎn)量性狀相關(guān)性
3.3.6 苜蓿雄性不育系及其雜交組合營養(yǎng)品質(zhì)性狀分析
3.4 SSR分子標(biāo)記與親本間遺傳距離分析
3.4.1 遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析
3.4.2 遺傳距離與特殊配合力的相關(guān)性分析
3.5 群體構(gòu)建與多態(tài)性引物篩選
3.5.1 育性鑒定與群體構(gòu)建
3.5.2 多態(tài)性引物篩選
3.6 轉(zhuǎn)錄組測序
3.6.1 總RNA的提取及檢測
3.6.2 cDNA合成
3.6.3 轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析
3.6.4 同源性比對(duì)與功能注釋
3.6.5 篩選差異表達(dá)基因(DEGs)
3.6.6 差異表達(dá)基因的基因富集分析
3.6.7 苜蓿雄性不育相關(guān)基因的分析
3.6.8 通過熒光定量分析差異表達(dá)基因
4 討論
4.1 雜種優(yōu)勢與產(chǎn)量性狀配合力相關(guān)性
4.2 雜種優(yōu)勢與光合生理特性相關(guān)性
4.3 雜種優(yōu)勢與雜種遺傳力相關(guān)性
4.4 遺傳距離與雜種優(yōu)勢和特殊配合力相關(guān)性
4.5 不育基因遺傳模式與基因定位分析
4.6 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與苜蓿雄性不育分析
5 結(jié)論
6 下一步研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苜蓿SSR遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析[J]. 烏云塔娜,石鳳翎,薛曉蘭,石鳳玲,崔楠. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]基因芯片分析殺雄劑SQ-1誘導(dǎo)小麥生理型雄性不育的基因差異表達(dá)[J]. 董劍,劉迎團(tuán),劉宏偉,王小利,宋亞珍,王強(qiáng),牛娜,馬守才,張改生,徐虹,王軍衛(wèi). 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]花粉壁發(fā)育研究進(jìn)展[J]. 朱駿,楊仲南. 自然雜志. 2013(02)
[4]江西野生大豆遺傳多樣性分析[J]. 程春明,楊存義,馬啟彬,年海. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2011(06)
[5]白蘭花秋季光合特性研究[J]. 尤揚(yáng),楊立峰,周建,任小瑞. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]核桃雜交后代光合生理優(yōu)勢研究[J]. 周蘭英,蒲光蘭,肖前剛. 北方園藝. 2009(10)
[7]跨越溫飽 蓬勃發(fā)展 新中國成立60年種植業(yè)發(fā)展成就[J]. 陳友權(quán),劉莉華. 中國農(nóng)業(yè)信息. 2009(08)
[8]杉木親本自交系及其雜交種DNA甲基化和表觀遺傳變異[J]. 洪舟,施季森,鄭仁華,楊立偉,陳孝丑,翁玉榛,黃金華. 分子植物育種. 2009(03)
[9]7個(gè)秈型新不育系和7個(gè)新恢復(fù)系的配合力及利用價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 呂建群,陳林,曾憲平. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]利用SSR標(biāo)記和產(chǎn)量對(duì)27份玉米自交系進(jìn)行雜種優(yōu)勢群劃分[J]. 姚文華,羅黎明,汪燕芬,黃云霄,段智利,徐春霞,陳洪梅,譚靜,番興明. 玉米科學(xué). 2009(01)
博士論文
[1]苜蓿雄性不育性的轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組差異表達(dá)分析[D]. 伊風(fēng)艷.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]苜蓿雄性不育系雜交種牧草產(chǎn)量優(yōu)勢形成機(jī)理研究[D]. 蔡麗艷.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]苜蓿雄性不育系Ms-4雜交改良[D]. 高翠萍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]紫花苜蓿雄性不育突變體的篩選及其細(xì)胞學(xué)觀察[D]. 陳麗.蘭州大學(xué) 2010
[2]不同苜蓿品種光合特性研究[D]. 董志新.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[3]新型甘藍(lán)型油菜優(yōu)良性狀及雜種優(yōu)勢研究[D]. 趙志.青海大學(xué) 2007
本文編號(hào):3459829
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 前言
1.1 植物雄性不育概述
1.1.1 雄性不育分類
1.1.2 苜蓿雄性不育的生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)展
1.2 雜種優(yōu)勢概述
1.2.1 雜種優(yōu)勢的利用進(jìn)展
1.2.2 雜種優(yōu)勢的展現(xiàn)
1.2.3 生長發(fā)育及抗性與雜種優(yōu)勢
1.2.4 營養(yǎng)品質(zhì)和農(nóng)藝性狀與雜種優(yōu)勢
1.2.5 配合力與雜種優(yōu)勢
1.2.6 光合特性與雜種優(yōu)勢
1.2.7 雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢
1.2.8 遺傳距離與雜種優(yōu)勢
1.2.9 分子標(biāo)記與雜種優(yōu)勢
1.2.10 苜蓿雜種優(yōu)勢利用現(xiàn)狀
1.2.11 苜蓿雄性不育系與雜種優(yōu)勢研究現(xiàn)狀
1.3 雜種優(yōu)勢群概述
1.3.1 雜種優(yōu)勢群劃分方法與研究進(jìn)展
1.3.2 苜蓿雄性不育系與雜種優(yōu)勢群劃分
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.4.1 轉(zhuǎn)錄因子
1.4.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究概況
1.4.3 RNA測序(RNA-seq)技術(shù)研究
1.5 研究目的意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線圖
2 材料與方法
2.1 苜蓿雄性不育系雜交組配研究
2.1.1 試驗(yàn)地概況
2.1.2 雜交組配親本材料
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
2.2 苜蓿雜種優(yōu)勢群劃分
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)儀器
2.2.3 主要藥品
2.2.4 試劑盒及試劑配置
2.2.5 植物基因組DNA提取
2.2.6 DNA-SSR體系建立及優(yōu)化
2.3 雜交組配與強(qiáng)優(yōu)勢組合篩選方法
2.4 群體構(gòu)建與多態(tài)性引物篩選
2.5 轉(zhuǎn)錄組測序及基因功能注釋及差異表達(dá)分析
2.5.1 植物材料
2.5.2 RNA提取和制備
2.5.3 cDNA文庫構(gòu)建與測序
2.5.4 轉(zhuǎn)錄組測序和功能注釋
2.5.5 篩選差異表達(dá)基因(DEGs)和富集分析
2.5.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)驗(yàn)證DEGs
3 結(jié)果分析
3.1 雜交親本及其雜交組合產(chǎn)量配合力、雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢表現(xiàn)
3.1.1 雜交親本產(chǎn)量性狀表現(xiàn)
3.1.2 父本材料主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)
3.1.3 雜交親本產(chǎn)量性狀一般配合力計(jì)算
3.1.4 雜交組合產(chǎn)量性狀特殊配合力計(jì)算
3.1.5 產(chǎn)量特殊配合力雜種優(yōu)勢的相關(guān)研究
3.1.6 牧草產(chǎn)量性狀配合力雜種優(yōu)勢效應(yīng)聚類分析
3.2 雜交組合雜種遺傳力與雜種優(yōu)勢效應(yīng)表現(xiàn)
3.3 雜種優(yōu)勢形成的光合生理特性
3.3.1 雜交組合及其親本凈光合速率(Pn)日變化
3.3.2 雜交組合及其親本蒸騰速率(Tr)日變化
3.3.3 雜交組合及其親本葉片水分利用效率(WUE)變化
3.3.4 雜交組合光合生理特性與雜種優(yōu)勢
3.3.5 光合生理特性與主要產(chǎn)量性狀相關(guān)性
3.3.6 苜蓿雄性不育系及其雜交組合營養(yǎng)品質(zhì)性狀分析
3.4 SSR分子標(biāo)記與親本間遺傳距離分析
3.4.1 遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析
3.4.2 遺傳距離與特殊配合力的相關(guān)性分析
3.5 群體構(gòu)建與多態(tài)性引物篩選
3.5.1 育性鑒定與群體構(gòu)建
3.5.2 多態(tài)性引物篩選
3.6 轉(zhuǎn)錄組測序
3.6.1 總RNA的提取及檢測
3.6.2 cDNA合成
3.6.3 轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析
3.6.4 同源性比對(duì)與功能注釋
3.6.5 篩選差異表達(dá)基因(DEGs)
3.6.6 差異表達(dá)基因的基因富集分析
3.6.7 苜蓿雄性不育相關(guān)基因的分析
3.6.8 通過熒光定量分析差異表達(dá)基因
4 討論
4.1 雜種優(yōu)勢與產(chǎn)量性狀配合力相關(guān)性
4.2 雜種優(yōu)勢與光合生理特性相關(guān)性
4.3 雜種優(yōu)勢與雜種遺傳力相關(guān)性
4.4 遺傳距離與雜種優(yōu)勢和特殊配合力相關(guān)性
4.5 不育基因遺傳模式與基因定位分析
4.6 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與苜蓿雄性不育分析
5 結(jié)論
6 下一步研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苜蓿SSR遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析[J]. 烏云塔娜,石鳳翎,薛曉蘭,石鳳玲,崔楠. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]基因芯片分析殺雄劑SQ-1誘導(dǎo)小麥生理型雄性不育的基因差異表達(dá)[J]. 董劍,劉迎團(tuán),劉宏偉,王小利,宋亞珍,王強(qiáng),牛娜,馬守才,張改生,徐虹,王軍衛(wèi). 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]花粉壁發(fā)育研究進(jìn)展[J]. 朱駿,楊仲南. 自然雜志. 2013(02)
[4]江西野生大豆遺傳多樣性分析[J]. 程春明,楊存義,馬啟彬,年海. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2011(06)
[5]白蘭花秋季光合特性研究[J]. 尤揚(yáng),楊立峰,周建,任小瑞. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]核桃雜交后代光合生理優(yōu)勢研究[J]. 周蘭英,蒲光蘭,肖前剛. 北方園藝. 2009(10)
[7]跨越溫飽 蓬勃發(fā)展 新中國成立60年種植業(yè)發(fā)展成就[J]. 陳友權(quán),劉莉華. 中國農(nóng)業(yè)信息. 2009(08)
[8]杉木親本自交系及其雜交種DNA甲基化和表觀遺傳變異[J]. 洪舟,施季森,鄭仁華,楊立偉,陳孝丑,翁玉榛,黃金華. 分子植物育種. 2009(03)
[9]7個(gè)秈型新不育系和7個(gè)新恢復(fù)系的配合力及利用價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 呂建群,陳林,曾憲平. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]利用SSR標(biāo)記和產(chǎn)量對(duì)27份玉米自交系進(jìn)行雜種優(yōu)勢群劃分[J]. 姚文華,羅黎明,汪燕芬,黃云霄,段智利,徐春霞,陳洪梅,譚靜,番興明. 玉米科學(xué). 2009(01)
博士論文
[1]苜蓿雄性不育性的轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組差異表達(dá)分析[D]. 伊風(fēng)艷.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]苜蓿雄性不育系雜交種牧草產(chǎn)量優(yōu)勢形成機(jī)理研究[D]. 蔡麗艷.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]苜蓿雄性不育系Ms-4雜交改良[D]. 高翠萍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]紫花苜蓿雄性不育突變體的篩選及其細(xì)胞學(xué)觀察[D]. 陳麗.蘭州大學(xué) 2010
[2]不同苜蓿品種光合特性研究[D]. 董志新.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[3]新型甘藍(lán)型油菜優(yōu)良性狀及雜種優(yōu)勢研究[D]. 趙志.青海大學(xué) 2007
本文編號(hào):3459829
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nzwlw/3459829.html
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