發(fā)布時(shí)間：2022-12-08 01:14

　　甘藍(lán)型油菜（Brassica napus L.）是全球最重要的油料作物之一,在我國廣泛種植。適時(shí)開花不僅影響著甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量和品質(zhì),也決定了其對生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性。因此,開花期是甘藍(lán)型油菜育種的重要目標(biāo)性狀之一。本課題組在前期研究中,從一個(gè)高世代群體中分離出在開花期上存在顯著差異的NIL材料（L06和L04）,二者在冬油菜環(huán)境下,開花期差異約為42天;在春油菜環(huán)境下,開花期差異亦達(dá)到10天。為了解釋這兩份材料中開花期變異的遺傳機(jī)制,并為今后的油菜生育期育種提供優(yōu)異的基因資源,本研究利用該NIL材料及其衍生的分離群體,通過圖位克隆的策略成功定位并最終分離出一個(gè)控制開花的QTL位點(diǎn)（qFlowering Time-A2）。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合候選基因預(yù)測及轉(zhuǎn)基因互補(bǔ)分析證實(shí)了導(dǎo)致花期變異的目標(biāo)基因及其調(diào)控花期的分子機(jī)制,而染色體片段的局部非同源重組亦是導(dǎo)致開花期變異的重要因素之一。其主要研究結(jié)果如下:1.開花期位點(diǎn)qFlowering Time-A2的初定位和候選基因預(yù)測。利用NIL材料L06和L04雜交構(gòu)建的NIL-F2分離群體,將該群體中控制花期的QTL,qFlowering Time-A... 

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 開花基因在作物育種中的重要性
        1.1.1 開花基因決定著作物種植范圍
            1.1.1.1 開花基因決定著水稻的種植范圍
            1.1.1.2 開花基因決定著麥類作物的種植范圍
        1.1.2 開花基因?qū)ψ魑锂a(chǎn)量的影響
            1.1.2.1 開花基因Hd1、Ehd1和Ghd7影響水稻每穗粒數(shù)
            1.1.2.2 番茄開花基因SINGLE FLOWER TRUSS(SFT)調(diào)控雜種優(yōu)勢
            1.1.2.3 開花基因TFL1影響甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量
    1.2 模式植物擬南芥開花機(jī)理研究進(jìn)展
        1.2.1 光周期途徑
            1.2.1.1 CO基因—植物感知日照長短的媒介
            1.2.1.2 FT基因—植物成花素
        1.2.2 春化途徑
            1.2.2.1 FLC和FRI—擬南芥中抑制開花因子
            1.2.2.2 低溫調(diào)控FLC—非編碼RNA的發(fā)現(xiàn)及其功能
        1.2.3 環(huán)境溫度變化誘導(dǎo)開花途徑
        1.2.4 赤霉素(GA)途徑
        1.2.5 自主開花途徑
        1.2.6 依賴年齡的開花途徑
            1.2.6.1 miR 156—調(diào)控植物幼苗生長階段的轉(zhuǎn)變
            1.2.6.2 miR 172—調(diào)控植物由幼苗期向成熟期階段的轉(zhuǎn)變
    1.3 甘藍(lán)型油菜開花研究進(jìn)展
    1.4 甘藍(lán)型油菜A/C基因組部分同源重組交換(HES)
    1.5 開花基因在作物育種中應(yīng)用策略
        1.5.1 通過開花基因的選擇來選育適應(yīng)特定環(huán)境的品種
        1.5.2 通過抑制或促進(jìn)開花來進(jìn)行作物改良
        1.5.3 病毒誘導(dǎo)開花技術(shù)(Virus-induced flowering,VIF)在作物育種中的應(yīng)用
2 本研究的目的和意義
3 材料和方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料的種植及管理
    3.3 技術(shù)路線
    3.4 群體構(gòu)建和花期考察
    3.5 DNA的提取及分子標(biāo)記的開發(fā)
    3.6 qFlowering Time-A2位點(diǎn)局部連鎖圖的構(gòu)建和遺傳效應(yīng)分析
    3.7 交換單株的篩選和確定
    3.8 候選基因的預(yù)測及比較測序
    3.9 BAC文庫的篩選
    3.10 qFlowering Time-A2候選基因的互補(bǔ)驗(yàn)證
        3.10.1 轉(zhuǎn)基因互補(bǔ)載體構(gòu)建
        3.10.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的甘藍(lán)型油菜遺傳轉(zhuǎn)化
        3.10.3 轉(zhuǎn)基因植株的PCR檢測和花期調(diào)查
        3.10.4 T_1代陽性轉(zhuǎn)基因植株的qRT-PCR分析
    3.11 BnFLC.A2及Bnflc.a2啟動子活性分析
        3.11.1 啟動子表達(dá)載體構(gòu)建
        3.11.2 擬南芥的種植及遺傳轉(zhuǎn)化
        3.11.3 擬南芥陽性植株篩選
        3.11.4 GUS活性分析
    3.12 BnFLC.A2亞細(xì)胞定位
    3.13 BnFLC.A2的表達(dá)分析
        3.13.1 材料的處理及取樣
        3.13.2 RNA提取及cDNA合成
        3.13.3 BnFLC.A2及其下游基因BnFT和BnSOC1的qRT-PCR分析
    3.14 雙親L06/L04重測序分析
4 結(jié)果與分析
    4.1 開花期位點(diǎn)的初定位及精細(xì)定位
        4.1.1 冬油菜環(huán)境NIL-F2群體的性狀考察
            4.1.1.1 2013 年冬油菜環(huán)境NIL-F2群體的性狀考察
            4.1.1.2 2014 年冬油菜環(huán)境NIL-F2群體的性狀考察
        4.1.2 春油菜環(huán)境NIL-F2群體的性狀考察
        4.1.3 開花期位點(diǎn)的初步定位
        4.1.4 qFlowering Time-A2位點(diǎn)標(biāo)記開發(fā)
        4.1.5 冬油菜環(huán)境NIL-F2群體中qFlowering Time-A2的遺傳效應(yīng)分析
        4.1.6 春油菜環(huán)境NIL-F2群體中qFlowering Time-A2的遺傳效應(yīng)分析
        4.1.7 qFlowering Time-A2位點(diǎn)的精細(xì)定位
            4.1.7.1 2013 年qFlowering Time-A2位點(diǎn)的初步精細(xì)定位
            4.1.7.2 2014 大群體進(jìn)行qFlowering Time-A2位點(diǎn)的精細(xì)定位
    4.2 qFlowering Time-A2位點(diǎn)的克隆
        4.2.1 候選基因的比較測序
        4.2.2 候選基因的轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證
            4.2.2.1 候選基因轉(zhuǎn)基因載體構(gòu)建
                4.2.2.1.1 晚花親本L04中擴(kuò)增BnFLC.A2并構(gòu)建轉(zhuǎn)基因載體
                4.2.2.1.2 BAC文庫中擴(kuò)增BnFLC.A2并構(gòu)建轉(zhuǎn)基因載體
            4.2.2.2 候選基因轉(zhuǎn)基因功能互補(bǔ)驗(yàn)證
    4.3 BnFLC.A2和Bnflc.a2的啟動子分析
    4.4 BnFLC.A2的亞細(xì)胞定位
    4.5 BnFLC.A2及其下游基因BnFT和BnSOC1的表達(dá)分析
        4.5.1 冬油菜環(huán)境下BnFLC.A2及其下游基因BnFT和BnSOC1的表達(dá)分析
        4.5.2 春油菜環(huán)境下BnFLC.A2及其下游基因BnFT和BnSOC1的表達(dá)分析
        4.5.3 人工溫室環(huán)境下BnFLC.A2及其下游基因BnFT和BnSOC1的表達(dá)分析
    4.6 HE(homeo logous exchanges)的發(fā)現(xiàn)
    4.7 甘藍(lán)型油菜自然群體中Bnflc.a2、BnFLC.A2和BnFLC.C2基因分布及效應(yīng)分析
5 討論
    5.1 開花期春化途徑的保守性及花期調(diào)控
    5.2 蕓薹屬作物中FLC同源基因的多倍化
    5.3 長片段插入拷貝Bnflc.a2的可能的形成原因
    5.4 甘藍(lán)型油菜中HES的發(fā)生及其意義
    5.5 雙親L04和L06的背景分析
    5.6 不同開花基因組合在甘藍(lán)型油菜早熟育種中應(yīng)用探討
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J]. 劉仁虎,孟金陵.  遺傳. 2003(03)
[2]甘藍(lán)型早熟油菜的花期選擇[J]. 高永同.  湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 1979(11)

博士論文
[1]油菜細(xì)胞核雄性不育系9012A不育基因BnRfb的克隆與功能分析[D]. 鄧宗漢.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]甘藍(lán)型油菜開花調(diào)控基因BnFLC.A10和BnFTs的功能分析[D]. 代書桃.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]甘藍(lán)型油菜遺傳結(jié)構(gòu)分析和選擇馴化研究[D]. 魏大勇.西南大學(xué) 2015
[4]甘藍(lán)型油菜開花QTL-qFT10-4-的圖位克隆及候選基因BnFLC.A10的表達(dá)調(diào)控研究[D]. 侯錦娜.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]油菜細(xì)胞核雄性不育基因Bnms3的克隆及功能標(biāo)記開發(fā)[D]. 李季.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]油菜細(xì)胞核雄性不育的細(xì)胞學(xué)研究以及育性相關(guān)基因的克隆與功能分析[D]. 萬麗麗.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[7]甘藍(lán)型油菜中控制開花的主效QTL簇的解析和“成花素”基因家族的克隆及分析[D]. 王晶.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[8]甘藍(lán)型油菜隱性細(xì)胞核雄性不育基因ms3的精細(xì)定位[D]. 何俊平.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[9]甘藍(lán)型油菜基因組中開花期QTL的檢測和分析[D]. 龍艷.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3713244