普通小麥（Triticum aestivum L.）是人類賴以生存的重要糧食作物之一,并且是繼玉米和水稻之后的第三大糧食作物。小麥為全球大約40%的人口提供了食物,同時(shí)為全球人口供應(yīng)了大約20%的熱量。小麥光合速率的高低及持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短是影響小麥最終收獲產(chǎn)量的重要因素,因而培育具有高光合速率,光合作用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的小麥品種是提高小麥產(chǎn)量的潛在途徑。葉片中葉綠素含量常被作為判斷小麥生長(zhǎng)狀態(tài)是否良好的重要標(biāo)志之一,且小麥葉片葉綠素含量與光合速率有較密切的正相關(guān)關(guān)系,直接或間接的影響小麥的產(chǎn)量。因此,解析小麥葉綠素生物合成的遺傳機(jī)制有利于我們培育具有高光合效率的小麥品種。小麥葉色突變體是一類表型容易觀察的突變體材料,同時(shí)也是研究植物葉綠素生物合成機(jī)制的優(yōu)良材料,對(duì)研究如何通過改良光合速率提高小麥產(chǎn)量具有潛在理論研究?jī)r(jià)值。本文主要以來源于優(yōu)良小麥品種陜農(nóng)33中可穩(wěn)定遺傳的葉綠素缺乏突變體chli做為研究對(duì)象,鑒定了突變體chli的苗期表型特征、探討了突變基因的遺傳規(guī)律及分析了突變基因的功能。主要結(jié)果及結(jié)論如下:1、表型鑒定。突變體chli在苗期時(shí)表現(xiàn)出明顯的淡綠葉表型,但是當(dāng)其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行到抽穗... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 高等植物中葉色突變體的研究進(jìn)展
        1.1.1 葉色突變體的表型特征
        1.1.2 葉色變化的類型及來源
        1.1.3 葉色突變體的遺傳特征
        1.1.4 植物光合色素的種類、性質(zhì)及分布
    1.2 高等植物葉綠素生物代謝研究進(jìn)展
        1.2.1 從谷氨酸到氨基酮戊酸的合成
        1.2.2 從ALA的合成到尿原卟啉III的合成
        1.2.3 從尿卟啉原III到原卟啉IX的合成
        1.2.4 葉綠素合成和血紅素合成的分支點(diǎn)
        1.2.5 Mg-proto IX至3-乙烯基脫植基葉綠素a的合成
        1.2.6 葉綠素a、葉綠素b的合成及葉綠素循環(huán)
    1.3 小麥葉色突變體研究進(jìn)展
        1.3.1 小麥葉色突變體的表型特征
        1.3.2 小麥葉色突變體的遺傳方式
        1.3.3 小麥葉色突變體的分子機(jī)理
        1.3.4 小麥葉綠素突變體基因克隆進(jìn)展
    1.4 小麥基因定位及克隆方法簡(jiǎn)述
    1.5 生物素體內(nèi)標(biāo)記介導(dǎo)的互作蛋白釣取
    1.6 本研究的目的、意義及研究路線
        1.6.1 本研究的目的和意義
        1.6.2 技術(shù)路線
第二章 小麥淡綠色葉片突變體chli的表型及生理特征
    2.1 材料和方法
        2.1.1 供試小麥材料及種植
        2.1.2 試驗(yàn)儀器和試劑
        2.1.3 石蠟切片
        2.1.4 透射電子顯微鏡用樣品制樣及觀察
        2.1.5 農(nóng)藝性狀調(diào)查
        2.1.6 葉綠素含量測(cè)定
        2.1.7 Proto IX及 Mg-proto IX含量的測(cè)定
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 突變體chli的形態(tài)特征及農(nóng)藝性狀調(diào)查
        2.2.2 chli中葉綠素、類胡蘿卜素
        2.2.3 Proto IX及 Mg-Proto IX含量
        2.2.4 突變體chli和陜農(nóng)33葉片結(jié)構(gòu)特征
        2.2.5 突變體chli和陜農(nóng)33葉綠體結(jié)構(gòu)特征
    2.3 討論
        2.3.1 葉綠素部分缺失是chli葉片黃化的重要原因
        2.3.2 Proto IX到 Mg-proto IX的合成受阻
        2.3.3 突變體chli葉片葉綠體中類囊體發(fā)育滯后
第三章 突變體chli淡綠葉性狀的遺傳規(guī)律
    3.1 材料和方法
        3.1.1 遺傳群體構(gòu)建
        3.1.2 材料種植與表型鑒定
        3.1.3 統(tǒng)計(jì)分析
    3.2 結(jié)果與分析
    3.3 討論
第四章 突變基因的定位、克隆及功能研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 遺傳群體構(gòu)建
        4.1.2 儀器和試劑
        4.1.3 擬南芥種植
        4.1.4 質(zhì)粒及菌株
        4.1.5 基因組DNA及 RNA的提取
        4.1.6 RNA的電泳檢測(cè)
        4.1.7 cDNA的合成
        4.1.8 本部分實(shí)驗(yàn)中使用的引物
        4.1.9 PCR反應(yīng)組分及條件
        4.1.10 一步克隆介導(dǎo)的質(zhì)粒載體構(gòu)建
        4.1.11 大腸桿菌DN5α感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
        4.1.12 農(nóng)桿菌GV3101感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
        4.1.13 酵母雙雜交試驗(yàn)
        4.1.14 擬南芥轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)
        4.1.15 SNP芯片對(duì)chli中突變基因進(jìn)行定位
        4.1.16 葉綠素代謝途徑中相關(guān)基因
        4.1.17 候選基因功能分析
        4.1.18 亞細(xì)胞定位試驗(yàn)
        4.1.19 原核表達(dá)分析
        4.1.20 擬南芥突變體功能互補(bǔ)驗(yàn)證
        4.1.21 BiFC介導(dǎo)的蛋白互作驗(yàn)證
        4.1.22 FERT試驗(yàn)
        4.1.23 生物素體內(nèi)標(biāo)記試驗(yàn)
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 突變基因Tachli-7A的定位及克隆
        4.2.2 克隆及分子標(biāo)記的開發(fā)
        4.2.3 基于限制性酶切的基因型鑒定
        4.2.4 擬南芥突變體功能互補(bǔ)試驗(yàn)
        4.2.5 CHLI-7A亞細(xì)胞定位及原核表達(dá)
        4.2.6 蛋白質(zhì)TaCHLI-7A與 Tachli-7A的互作分析
        4.2.7 TaCHLI-7A與 Tachli-7A的 BiFC互作驗(yàn)證
        4.2.8 TaCHLI-7A與 Tachli-7A的 FERT互作驗(yàn)證
        4.2.9 I亞基的進(jìn)化分析
        4.2.10 TaCHLI-7A互作蛋白的發(fā)掘結(jié)果
        4.2.11 基因TaCHLI表達(dá)量分析
    4.3 討論
        4.3.1 單堿基突變導(dǎo)致小麥CHLI蛋白保守結(jié)構(gòu)域發(fā)生變化
        4.3.2 TaCHLI-7A中氨基酸突變破壞了蛋白質(zhì)間相互作用
        4.3.3 小麥TaCHLI-7A和 TaCHLI-7D在擬南芥中均具有Mg Ch活性
        4.3.4 小麥基因TaCHLI的表達(dá)模式
第五章 突變體chli淡綠葉成因轉(zhuǎn)錄組分析
    5.1 材料和方法
        5.1.1 供試小麥材料及種植
        5.1.2 材料的處理及取樣
        5.1.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 測(cè)序質(zhì)量評(píng)估結(jié)果
        5.2.2 測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組比對(duì)結(jié)果
        5.2.3 新基因的挖掘結(jié)果
        5.2.4 基因表達(dá)量分析結(jié)果
        5.2.5 樣本間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果
        5.2.6 差異表達(dá)基因及其功能分析結(jié)果
        5.2.7 RNA-Seq數(shù)據(jù)的真實(shí)性驗(yàn)證
    5.3 討論
第六章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]番茄黃葉基因NV的遺傳定位及生理特性研究[D]. 宋麗華.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[6]谷子淡綠葉突變體pgl1的遺傳分析與突變基因克隆[D]. 李雯.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]普通小麥陜農(nóng)33疊氮化鈉突變體庫(kù)的構(gòu)建和突變體的篩選[D]. 李明飛.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[8]水稻突變體的鑒定及黃綠葉突變體T113的遺傳分析和突變基因的精細(xì)定位[D]. 何旎清.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[9]一個(gè)水稻持綠突變體的鑒定及其基因精細(xì)定位[D]. 孫銀蒼.浙江師范大學(xué) 2013
[10]小麥葉綠素缺失突變體的遺傳特性與葉綠體基因表達(dá)分析[D]. 夏家平.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012



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