大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育候選基因的克隆與差異表達(dá)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 21:35
發(fā)掘并克隆大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)目關(guān)基因,是闡明其CMS分子機(jī)理的關(guān)鍵。本研究以鞭桿蔥不育系和保持系為材料,采用同源克隆與環(huán)化RNA反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(CR-RT-PCR)技術(shù)方法相結(jié)合克隆大蔥線粒體基因atp6, atpA, nad9, nad5, orfl 92, orflll, orfl 00, mat-R全長(zhǎng);通過(guò)序列對(duì)比,找出鞭桿蔥雄性線粒體基因不育系與保持系之間的差異;同時(shí)對(duì)這些候選基因進(jìn)行差異表達(dá)分析。對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行綜合分析,最終確認(rèn)雄性不育候選基因,以便進(jìn)行深入研究。主要結(jié)果如下:1、CR-RT-PCR技術(shù)的優(yōu)化以鞭桿蔥花蕾為材料,通過(guò)改變RNA反應(yīng)時(shí)間和試劑添加對(duì)環(huán)化RNA反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(CR-RT-PCR)技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并用優(yōu)化后的技術(shù)克隆大蔥線粒體cob基因的全長(zhǎng)。結(jié)果表明最優(yōu)環(huán)化反應(yīng)條件為:RNA首先65℃反應(yīng)5min,加入反應(yīng)試劑后15℃反應(yīng)2 h,最后70℃反應(yīng)10min使酶失活,反應(yīng)體系中不必添加催化劑PEG6000。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,cob基因全長(zhǎng)為1522bp,無(wú)poly (A)尾,包...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 雄性不育的概述
1.1.1 植物雄性不育的概念
1.1.2 植物雄性不育的分類
1.2 大蔥雄性不育的來(lái)源
1.2.1 通過(guò)自然變異獲取大蔥雄性不育系
1.2.2 通過(guò)種間雜交獲得大蔥雄性不育系
1.2.3 通過(guò)基因工程獲得大蔥雄性不育系
1.3 大蔥雄性不育機(jī)理的研究
1.3.1 大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育在形態(tài)水平的表現(xiàn)
1.3.2 大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究
1.3.3 大蔥雄性不育的分子機(jī)理研究
1.4 植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)基因的研究開發(fā)
1.5 植物雄性不育在生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.6 本研究的目的與意義
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植株材料
2.1.2 菌株
2.1.3 主要試劑
2.1.4 主要儀器
2.2 內(nèi)容與方法
2.2.1 大蔥總RNA的提取
2.2.2 RNA環(huán)化
2.2.3 RNA反轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增
2.2.4 目的片段的回收
2.2.5 目的片段的克隆
2.2.6 目的基因全長(zhǎng)的拼接及全長(zhǎng)的克隆
2.2.7 系統(tǒng)發(fā)育樹分析
2.2.8 制備熒光熒光定量雙標(biāo)曲線cDNA模板
3 結(jié)果與分析
3.1 CR-RT-PCR技術(shù)結(jié)果與分析
3.1.1 RNA檢測(cè)
3.1.2 CR-RT-PCR反應(yīng)中RNA環(huán)化反應(yīng)條件的優(yōu)化
3.1.3 cob內(nèi)部基因的擴(kuò)增
3.1.4 cob序列測(cè)定與氨基酸結(jié)構(gòu)分析
3.1.5 系統(tǒng)發(fā)育分析
3.2 雄性不育候選基因克隆結(jié)果與分析
3.2.1 atp6基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.2 atpA基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.3 nad9基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.4 nad5基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.5 orf192基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.6 orf111基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.7 orf100基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.8 mat-R基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.3 雄性不育候選基因的qRT-PCR表達(dá)分析
4 討論
4.1 CR-RT-PCR技術(shù)的探究
4.2 線粒體能量代謝基因atp6與大蔥CMS的關(guān)系
4.3 線粒體能量代謝基因atpA與大蔥CMS的關(guān)系
4.4 NADH脫氫酶復(fù)合體基因與大蔥CMS關(guān)系
4.5 orfs基因與大蔥CMS關(guān)系
4.6 mat-R基因與CMS關(guān)系
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蔥屬作物遺傳多樣性研究進(jìn)展[J]. 吳鳳芝,金雪. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]植物細(xì)胞核雄性不育基因研究進(jìn)展[J]. 楊莉芳,刁現(xiàn)民. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]洋蔥異源胞質(zhì)雄性不育候選基因atp6的克隆與表達(dá)分析[J]. 周曉娟,趙瑞,王永勤. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育系CMS158小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 許忠民,張恩慧,程永安,鞏振輝,馬青山. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(03)
[5]一種高效獲取基因5′末端的RACE方法[J]. 羅聰,何新華,陳虎,韋泳麗,李明娟. 植物生理學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]大白菜核雄性不育相關(guān)基因BrLTP1的克隆及特征分析[J]. 劉志勇,葉雪凌,李承彧,馮輝. 園藝學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]Application of Molecular Markers Linking to Cytoplasmic Male Sterile Loci to Assist Maintainer Line Selection and Their Selection Efficiency in Welsh Onion (Allium fistulosum L.)[J]. GAI Shu-peng1 and MENG Xiang-dong2 1 College of Life Science, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, P.R.China 2 College of Horticulture, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2010(11)
[8]兩個(gè)洋蔥雄性不育系細(xì)胞質(zhì)類型的鑒定與分析[J]. 吳海濤,王建軍,侯喜林,劉洪炯,馬蓉莉,馬景蕃. 園藝學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]洋蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育系選育研究進(jìn)展[J]. 吳海濤,馬蓉麗,劉洪炯,焦彥生. 園藝學(xué)報(bào). 2009(02)
[10]異常線粒體基因ORF25可能導(dǎo)致煙草雄性不育[J]. 劉齊元,朱滕義,趙婷,黃海泉. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]芥菜型油菜胞質(zhì)不育Hau CMS不育相關(guān)基因的鑒定及其功能分析[D]. 景兵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]棉花細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)線粒體基因篩選[D]. 鞏養(yǎng)倉(cāng).中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[2]主要作物EST分析系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 湯繼鳳.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2004
本文編號(hào):3266867
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 雄性不育的概述
1.1.1 植物雄性不育的概念
1.1.2 植物雄性不育的分類
1.2 大蔥雄性不育的來(lái)源
1.2.1 通過(guò)自然變異獲取大蔥雄性不育系
1.2.2 通過(guò)種間雜交獲得大蔥雄性不育系
1.2.3 通過(guò)基因工程獲得大蔥雄性不育系
1.3 大蔥雄性不育機(jī)理的研究
1.3.1 大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育在形態(tài)水平的表現(xiàn)
1.3.2 大蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究
1.3.3 大蔥雄性不育的分子機(jī)理研究
1.4 植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)基因的研究開發(fā)
1.5 植物雄性不育在生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.6 本研究的目的與意義
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植株材料
2.1.2 菌株
2.1.3 主要試劑
2.1.4 主要儀器
2.2 內(nèi)容與方法
2.2.1 大蔥總RNA的提取
2.2.2 RNA環(huán)化
2.2.3 RNA反轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增
2.2.4 目的片段的回收
2.2.5 目的片段的克隆
2.2.6 目的基因全長(zhǎng)的拼接及全長(zhǎng)的克隆
2.2.7 系統(tǒng)發(fā)育樹分析
2.2.8 制備熒光熒光定量雙標(biāo)曲線cDNA模板
3 結(jié)果與分析
3.1 CR-RT-PCR技術(shù)結(jié)果與分析
3.1.1 RNA檢測(cè)
3.1.2 CR-RT-PCR反應(yīng)中RNA環(huán)化反應(yīng)條件的優(yōu)化
3.1.3 cob內(nèi)部基因的擴(kuò)增
3.1.4 cob序列測(cè)定與氨基酸結(jié)構(gòu)分析
3.1.5 系統(tǒng)發(fā)育分析
3.2 雄性不育候選基因克隆結(jié)果與分析
3.2.1 atp6基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.2 atpA基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.3 nad9基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.4 nad5基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.5 orf192基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.6 orf111基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.7 orf100基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.2.8 mat-R基因全長(zhǎng)的克隆與生物信息學(xué)分析
3.3 雄性不育候選基因的qRT-PCR表達(dá)分析
4 討論
4.1 CR-RT-PCR技術(shù)的探究
4.2 線粒體能量代謝基因atp6與大蔥CMS的關(guān)系
4.3 線粒體能量代謝基因atpA與大蔥CMS的關(guān)系
4.4 NADH脫氫酶復(fù)合體基因與大蔥CMS關(guān)系
4.5 orfs基因與大蔥CMS關(guān)系
4.6 mat-R基因與CMS關(guān)系
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蔥屬作物遺傳多樣性研究進(jìn)展[J]. 吳鳳芝,金雪. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]植物細(xì)胞核雄性不育基因研究進(jìn)展[J]. 楊莉芳,刁現(xiàn)民. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]洋蔥異源胞質(zhì)雄性不育候選基因atp6的克隆與表達(dá)分析[J]. 周曉娟,趙瑞,王永勤. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育系CMS158小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 許忠民,張恩慧,程永安,鞏振輝,馬青山. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(03)
[5]一種高效獲取基因5′末端的RACE方法[J]. 羅聰,何新華,陳虎,韋泳麗,李明娟. 植物生理學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]大白菜核雄性不育相關(guān)基因BrLTP1的克隆及特征分析[J]. 劉志勇,葉雪凌,李承彧,馮輝. 園藝學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]Application of Molecular Markers Linking to Cytoplasmic Male Sterile Loci to Assist Maintainer Line Selection and Their Selection Efficiency in Welsh Onion (Allium fistulosum L.)[J]. GAI Shu-peng1 and MENG Xiang-dong2 1 College of Life Science, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, P.R.China 2 College of Horticulture, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2010(11)
[8]兩個(gè)洋蔥雄性不育系細(xì)胞質(zhì)類型的鑒定與分析[J]. 吳海濤,王建軍,侯喜林,劉洪炯,馬蓉莉,馬景蕃. 園藝學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]洋蔥細(xì)胞質(zhì)雄性不育系選育研究進(jìn)展[J]. 吳海濤,馬蓉麗,劉洪炯,焦彥生. 園藝學(xué)報(bào). 2009(02)
[10]異常線粒體基因ORF25可能導(dǎo)致煙草雄性不育[J]. 劉齊元,朱滕義,趙婷,黃海泉. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]芥菜型油菜胞質(zhì)不育Hau CMS不育相關(guān)基因的鑒定及其功能分析[D]. 景兵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]棉花細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)線粒體基因篩選[D]. 鞏養(yǎng)倉(cāng).中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[2]主要作物EST分析系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 湯繼鳳.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2004
本文編號(hào):3266867
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