自交不親和(Self-incompatibility,SI)是顯花植物在長期進化過程中形成的抑制自交,促進異交,利于物種生存的重要機制�；赟-RNase(S-Ribonuclease)類型的SI在植物界中普遍存在,如薔薇科、茄科以及玄參科,該類型SI以S-RNase為花柱S決定因子,SLF(S-locus F-box)為花粉S決定因子。柑橘是世界第一大水果,在國民經(jīng)濟中具有舉足輕重的地位,屬于蕓香科柑橘亞族植物,其包含的柚類均具有自交不親和性狀,而寬皮柑橘以及其雜交種則普遍具有的自交親和(Self-compatibility,SC)特性。但迄今為止,關(guān)于控制柑橘自交不親和雌雄蕊決定因子仍未被克隆及鑒定。本研究通過細胞學(xué)、遺傳學(xué)及離體生化實驗首次克隆并鑒定到控制柑橘自交不親和關(guān)鍵雌雄蕊決定因子;利用細菌人工染色體的方法獲得S單體型基因組信息;此外利用柑橘基因組重測序數(shù)據(jù)系統(tǒng)地解析了柑橘亞族SI與SC的演化過程,以及SC與柑橘無融合生殖的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:1.柚類自交不親和現(xiàn)象的生理特點分析為確定柚類是否具有SI現(xiàn)象,對不同柚類品種進行自交及雜交實驗,結(jié)果表明HB柚、晚白柚、水晶蜜...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻綜述
    1.課題提出
    2.植物自交不親和研究進展
        2.1 基于S-RNase類型的植物自交不親和研究進展
            2.1.1 雌蕊S決定因子的鑒定
            2.1.2 S-RNase的“毒性”作用
            2.1.3 雄蕊S決定因子的鑒定
            2.1.4 多個SLF作為花粉S基因
            2.1.5 雌雄蕊因子作用機制
        2.2 植物自交不親和性狀的丟失過程
            2.2.1 植物SI與 SC的關(guān)系
            2.2.2 十字花科SI的丟失
        2.3 果樹自交不親和研究進展
            2.3.1 薔薇科SI的研究
            2.3.2 柑橘SI研究
    3 本研究的目的和內(nèi)容
第二章 柑橘核糖核酸酶家族全基因組分析
    1 引言
    2 材料和方法
        2.1 植物材料
        2.2 雜交授粉以及核糖核酸酶活性檢測
        2.3 甜橙及克里曼丁中RNase T2 家族鑒定以及序列分析
        2.4 多序列比對和系統(tǒng)進化分析
        2.5 表達模式分析
        2.6 重組蛋白表達及純化
        2.7 抗體制備及western雜交
        2.8 體外花粉管培養(yǎng)及不親和反應(yīng)誘導(dǎo)
    3 結(jié)果與分析
        3.1 柚類具有自交不親和性狀
        3.2 RNase T2 家族鑒定及基因結(jié)構(gòu)特征分析
        3.3 柑橘中RNase T2 家族系統(tǒng)進化分析
        3.4 柑橘RNase T2 家族基因組織特異性表達
        3.5 CgRNS3 的克隆以及功能分析
    4 討論
        4.1 柑橘屬柚類的自交不親和性狀
        4.2 柑橘中的RNase T2 家族
        4.3 柑橘中參與自交不親和反應(yīng)的S-RNase
第三章 柑橘自交不親和雌雄蕊S決定因子鑒定
    1 引言
    2 材料和方法
        2.1 植物材料
        2.2 轉(zhuǎn)錄組測序及S-RNase鑒定
        2.3 S單體型測序及SLF鑒定
        2.4 S-RNase及 SLF全長克隆及序列分析
        2.5 定量以及進化樹分析
        2.6 柚群體S基因型鑒定以及雜交群體構(gòu)建
        2.7 體外花粉管培養(yǎng)及不親和反應(yīng)誘導(dǎo)
        2.8 花粉管微絲骨架觀察
        2.9 S-RNase與 SLF的互作分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 轉(zhuǎn)錄組分析及S-RNase鑒定
        3.2 柚群體S基因型鑒定
        3.3 柚雜交群體S基因型分析
        3.4 自交不親和S-RNase功能驗證
        3.5 自交親和突變Sm-RNase功能鑒定
        3.6 S單體型篩選及SLF基因鑒定
        3.7 SLF雄蕊決定因子分析
        3.8 SLF與 S-RNase酵母雙雜互作
    4 討論
        4.1 柚類S-RNase基因
        4.2 S-RNase作為柚類花柱S決定因子
        4.3 S-RNase截短引起自交親和表型
        4.4 S單體型及相應(yīng)的SLF基因
        4.5 S-RNase單起源假說
第四章 柑橘S單體型變異以及SI-SC之間的演化
    1 引言
    2 實驗方法
        2.1 植物材料
        2.2 基因組下載
        2.3 S單體型鑒定及共線性分析
        2.4 序列比對及Ka/Ks計算
        2.5 S單體型多態(tài)性分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 柑橘S單體型鑒定
        3.2 S-RNase與 SLF進化
        3.3 柑橘SI-SC演化
    4 討論
        4.1 柑橘的S單體型
        4.2 柑橘SI與 SC的演化
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
附錄I 本研究中引物序列
附錄II 轉(zhuǎn)錄組測序信息
附錄III 柚群體S基因型統(tǒng)計
附錄IV 柚 F1 后代S基因型
附錄V1 53 份柑橘品種測序信息及S基因型
附錄VI 攻讀博士期間成果
致謝



本文編號：3824684