小麥穗的分化與發(fā)育是生殖器官建成的重要時(shí)期,也是產(chǎn)量和品質(zhì)形成的決定性因素。研究小麥穗部發(fā)育相關(guān)的基因,對(duì)于揭示穗部發(fā)育的遺傳機(jī)理以及對(duì)產(chǎn)量性狀的遺傳改良有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本研究在育種材料中獲得了一個(gè)穗發(fā)育障礙的突變體sms1(sterile and malformed spike 1),對(duì)突變體進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和組織學(xué)的觀察,并對(duì)該基因進(jìn)行精細(xì)定位,結(jié)合比較基因組學(xué)分析和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,初步了解sms1基因的遺傳規(guī)律和作用機(jī)理,從而為克隆該基因以及闡明該基因的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。本研究的主要結(jié)果如下:1.突變體sms1與野生型相比,抽穗期延遲,抽穗后突變體株高略低,外穎變長(zhǎng),小穗數(shù)明顯減少,小穗間距明顯增大,花絲萎縮變細(xì),花藥干癟且無(wú)法正常開(kāi)裂,雌蕊柱頭發(fā)育萎縮。以該突變體與其他品種進(jìn)行正反交試驗(yàn),基本不結(jié)實(shí),花粉碘-碘化鉀染色也顯示sms1突變體花粉囊內(nèi)花粉育性幾乎全部喪失,說(shuō)明sms1突變體是雌雄雙不育的突變體。2.利用體式顯微鏡對(duì)幼穗分化過(guò)程的動(dòng)態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)突變體是在二棱期即小穗原基分化期就已經(jīng)觀察到表型變化。花藥切片顯示藥室內(nèi)小孢子多數(shù)開(kāi)始降解,畸形不規(guī)則。通過(guò)SEM觀...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究小麥穗發(fā)育的重要性
    1.2 小麥穗發(fā)育的概述
        1.2.1 小麥穗的結(jié)構(gòu)特征
        1.2.2 小麥穗的發(fā)育時(shí)期
    1.3 植物花發(fā)育的研究進(jìn)展
        1.3.1 植物花發(fā)育的過(guò)程
        1.3.2 花器官的發(fā)育模型
        1.3.3 穗發(fā)育的遺傳研究
        1.3.4 microRNA的調(diào)控研究
        1.3.5 植物多效基因
    1.4 小麥穗發(fā)育過(guò)程的影響因素
        1.4.1 氣候條件對(duì)幼穗發(fā)育各階段的影響
        1.4.2 營(yíng)養(yǎng)條件及農(nóng)藝措施對(duì)小麥發(fā)育的影響
        1.4.3 激素對(duì)幼穗發(fā)育的影響
    1.5 分子標(biāo)記類型與遺傳圖譜的構(gòu)建
        1.5.1 分子標(biāo)記
        1.5.2 全基因組重測(cè)序
        1.5.3 遺傳圖譜的構(gòu)建
        1.5.4 圖位克隆
    1.6 本研究的目的與意義
2 材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 田間試驗(yàn)與性狀調(diào)查
    2.3 定位群體的構(gòu)建
        2.3.1 初步定位群體構(gòu)建
        2.3.2 精細(xì)定位群體構(gòu)建
    2.4 主要的儀器設(shè)備與化學(xué)試劑
        2.4.1 儀器設(shè)備
        2.4.2 化學(xué)試劑
    2.5 SSR連鎖分析
        2.5.1 DNA的提取(CTAB法)
        2.5.2 BSA法混池
        2.5.3 引物的設(shè)計(jì)與合成
        2.5.4 PCR擴(kuò)增
        2.5.5 聚丙烯酰胺凝膠電泳
        2.5.6 數(shù)據(jù)分析
    2.6 形態(tài)學(xué)分析
        2.6.1 花粉育性鑒定
        2.6.2 體式顯微鏡觀察
        2.6.3 掃描電子顯微鏡觀察
    2.7 組織學(xué)觀察-石蠟切片分析
        2.7.1 材料處理
        2.7.2 制片與染色
    2.8 比較基因組學(xué)分析
    2.9 轉(zhuǎn)錄組分析
        2.9.1 總RNA的提取
        2.9.2 實(shí)驗(yàn)流程
        2.9.3 信息分析流程
        2.9.4 測(cè)序質(zhì)量評(píng)估
        2.9.5 參考序列比對(duì)
        2.9.6 基因表達(dá)水平定量
        2.9.7 差異表達(dá)基因功能分析
        2.9.8 候選區(qū)域的功能注釋
3 結(jié)果與分析
    3.1 sms1 的形態(tài)學(xué)和組織學(xué)分析
        3.1.1 sms1 突變體的表型特征
        3.1.2 sms1 突變體的農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)
        3.1.3 sms1 突變體的育性鑒定
        3.1.4 sms1 突變體的幼穗發(fā)育
        3.1.5 sms1 突變體的雌雄蕊特征
    3.2 sms1 突變體的遺傳分析
    3.3 sms1 基因的初步定位
    3.4 sms1 基因的精細(xì)定位
    3.5 比較基因組學(xué)分析
    3.6 轉(zhuǎn)錄組分析
        3.6.1 差異表達(dá)基因分析
        3.6.2 差異表達(dá)基因KEGG分析
    3.7 sms1 基因的候選基因預(yù)測(cè)與分析
4 結(jié)論與討論
    4.1 sms1 突變體的形態(tài)特征
    4.2 sms1 是一個(gè)新的穗發(fā)育基因
    4.3 sms1 突變體的遺傳分析與基因定位
    4.4 sms1 基因是一個(gè)多效基因
    4.5 sms1 可能的候選基因
參考文獻(xiàn)
ABSTRACT



本文編號(hào)：3779897