茄子溫敏雄性不育系05ms的不育特性及候選基因的鑒定
發(fā)布時間:2022-11-04 17:54
茄子(Solanum melongena L.)是世界上重要的蔬菜作物之一,中國是最大生產國。茄子具有很強的雜種優(yōu)勢,目前是采用人工授粉方式生產一代雜交種。雄性不育系的利用為雜交制種提供了有效途徑,省時省工、提高種子質量與純度。雄性不育研究一直是生物學領域的熱點之一,然而與其他蔬菜作物相比,茄子雄性不育研究較少,敗育機理還不清楚,尤其對溫敏雄性不育研究才剛起步。因此,發(fā)掘茄子優(yōu)異雄性不育資源,探討其敗育機理,可提高雄性不育利用效率,加快育種進程,為雜種優(yōu)勢利用和分子輔助育種提供理論指導。本研究以溫敏核不育類型的不育系05ms(即較低溫度環(huán)境下不育,較高溫度環(huán)境下可育)及其同源可育系S63為試材,在不育時期和可育時期,從細胞學、生理學、轉錄組和基因組等方面,分析不育系05ms的花藥敗育特征,揭示育性轉換的溫度響應機制,解析差異表達基因的主要調控途徑,明確溫敏雄性不育相關候選區(qū)間,鑒定溫敏雄性不育候選基因。本文旨在闡明溫敏雄性不育系05ms的花藥敗育機理,為茄子雄性不育利用提供新種質和新方法,也為茄科作物溫敏雄性不育利用提供重要參考。主要研究結果如下:1.對不育系05ms和可育系S63花粉...
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略表
第一章 引言
1 植物花藥的發(fā)育特征及分子基礎
1.1 植物花藥形態(tài)建成及發(fā)育特點
1.2 植物花藥發(fā)育的分子基礎
2 植物雄性不育研究進展
2.1 植物雄性不育分類及利用現(xiàn)狀
2.2 光/溫敏雄性不育敗育機理研究進展
2.2.1 光/溫敏雄性不育細胞學和生理生化研究進展
2.2.2 光/溫敏雄性不育分子機制研究進展
3 植物轉錄組學與雄性不育
4 植物基因組學與雄性不育
5 茄果類蔬菜雄性不育研究現(xiàn)狀
6 本研究的目的意義
第二章 茄子溫敏雄性不育系05ms細胞解剖學研究
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 花粉母細胞減數(shù)分裂觀察
2.2 花藥組織細胞學觀察
2.3 花藥發(fā)育胼胝質觀察
3 討論
3.1 花粉母細胞減數(shù)分裂與雄性不育
3.2 花藥絨氈層發(fā)育與雄性不育
4 小結
第三章 茄子溫敏雄性不育系05ms生理特性研究
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 不育系和可育系葉片中葉綠素含量比較
2.2 不育系和可育系葉片光合特性比較
2.3 不育系和可育系內源激素含量比較
2.4 不育系和可育系花蕾中可溶性糖含量比較
2.5 不育系和可育系花蕾中可溶性蛋白質含量比較
2.6 不育系和可育系葉片中可溶性糖和可溶性蛋白質含量比較
3 討論
3.1 光合作用與雄性不育
3.2 植物激素與雄性不育
3.3 可溶性糖與雄性不育
4 小結
第四章 茄子溫敏雄性不育系05ms不育基因的表達調控機制研究
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 測序數(shù)據(jù)質量評估
2.2 差異表達基因篩選
2.3 差異表達基因功能分析
2.4 植物激素信號轉導通路DEGs分析
2.5 淀粉和蔗糖代謝通路DEGs分析
2.6 苯丙烷生物合成通路DEGs分析
2.7 花藥細胞壁發(fā)育基因分析
2.8 轉錄因子分析
2.9 差異表達基因的qRT-PCR表達驗證
3 討論
3.1 花藥細胞壁發(fā)育基因與溫敏雄性不育
3.2 基因表達與雄性不育
3.3 植物激素信號轉導通路與雄性不育
3.4 轉錄因子與雄性不育
4 小結
第五章 茄子溫敏雄性不育基因鑒定
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 測序質量評估
2.2 突變位點分析
2.3 候選區(qū)間和候選基因鑒定
2.4 結合轉錄組數(shù)據(jù)對BSA-seq篩選出的候選區(qū)間進行表達分析
2.5 關鍵候選基因鑒定
2.6 雄性不育相關基因同源性分析
3 討論
4 小結
全文結論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的論文
作者簡歷
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]主要作物光溫敏核雄性不育基因的研究進展與應用[J]. 付志遠,秦永田,湯繼華. 中國生物工程雜志. 2018(01)
[2]花椰菜溫敏雄性不育系GS-19花藥敗育的細胞學及轉錄組分析[J]. 陶興林,侯棟,朱惠霞,劉明霞,張金文,胡立敏. 中國農業(yè)科學. 2017(13)
[3]“十二五”我國茄子遺傳育種研究進展[J]. 連勇,劉富中,田時炳,陳鈺輝,張映. 中國蔬菜. 2017(02)
[4]高通量基因組測序在農作物基因定位與發(fā)掘中的應用[J]. 劉毅,余新橋,張安寧,王飛名,劉國蘭. 上海農業(yè)學報. 2016(06)
[5]利用HSP70反義基因片段創(chuàng)造植物雄性不育系(英文)[J]. 易凌霄,李祥,陳建南,夏石頭. Agricultural Science & Technology. 2016(10)
[6]辣椒不育系3198A雄性不育性狀的遺傳分析[J]. 邵元健,吳雯雯. 北方園藝. 2016(15)
[7]高通量轉錄組測序技術在植物雄性不育研究中的應用[J]. 劉永明,張玲,邱濤,趙卓凡,曹墨菊. 遺傳. 2016(08)
[8]OsTDF1在水稻絨氈層早期發(fā)育中的作用(英文)[J]. 蔡慈峰,朱駿,樓悅,郭宗利,熊雙喜,王科,楊仲南. Science Bulletin. 2015(12)
[9]轉錄因子在茄科植物中的研究進展[J]. 安禮渝,王志敏,湯青林,王永清,楊洋,田時炳,宋明. 生物技術通報. 2015(06)
[10]辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脫氫酶基因的克隆及表達分析[J]. 呂俊恒,文錦芬,莫云容,趙凱,馬仲飛,鄧明華. 西北植物學報. 2015(04)
博士論文
[1]白菜類作物基因組及重要農藝性狀相關基因的生物信息學分析[D]. 宋小明.南京農業(yè)大學 2015
[2]低溫脅迫下番茄PSII捕光天線蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 鄧永勝.山東農業(yè)大學 2014
[3]OsCYP2參與Aux/IAA蛋白降解并調控水稻側根發(fā)生和花粉發(fā)育的功能研究[D]. 康博.浙江大學 2011
碩士論文
[1]大白菜細胞核復等位雄性不育基因定位[D]. 肖純梅.中國農業(yè)科學院 2015
[2]基于重測序數(shù)據(jù)的群體SNP位點檢測及基因型判斷[D]. 何偉明.華南理工大學 2013
[3]辣椒胞質溫敏雄性不育材料Y203育性轉換機理研究[D]. 尹川川.西北農林科技大學 2013
[4]ABA和H2O2在干旱高溫復合脅迫誘導的耐性不同的玉米品種sHSP和抗氧化防護酶基因表達中的作用[D]. 王瑛.河南農業(yè)大學 2012
本文編號:3701069
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略表
第一章 引言
1 植物花藥的發(fā)育特征及分子基礎
1.1 植物花藥形態(tài)建成及發(fā)育特點
1.2 植物花藥發(fā)育的分子基礎
2 植物雄性不育研究進展
2.1 植物雄性不育分類及利用現(xiàn)狀
2.2 光/溫敏雄性不育敗育機理研究進展
2.2.1 光/溫敏雄性不育細胞學和生理生化研究進展
2.2.2 光/溫敏雄性不育分子機制研究進展
3 植物轉錄組學與雄性不育
4 植物基因組學與雄性不育
5 茄果類蔬菜雄性不育研究現(xiàn)狀
6 本研究的目的意義
第二章 茄子溫敏雄性不育系05ms細胞解剖學研究
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 花粉母細胞減數(shù)分裂觀察
2.2 花藥組織細胞學觀察
2.3 花藥發(fā)育胼胝質觀察
3 討論
3.1 花粉母細胞減數(shù)分裂與雄性不育
3.2 花藥絨氈層發(fā)育與雄性不育
4 小結
第三章 茄子溫敏雄性不育系05ms生理特性研究
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 不育系和可育系葉片中葉綠素含量比較
2.2 不育系和可育系葉片光合特性比較
2.3 不育系和可育系內源激素含量比較
2.4 不育系和可育系花蕾中可溶性糖含量比較
2.5 不育系和可育系花蕾中可溶性蛋白質含量比較
2.6 不育系和可育系葉片中可溶性糖和可溶性蛋白質含量比較
3 討論
3.1 光合作用與雄性不育
3.2 植物激素與雄性不育
3.3 可溶性糖與雄性不育
4 小結
第四章 茄子溫敏雄性不育系05ms不育基因的表達調控機制研究
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 測序數(shù)據(jù)質量評估
2.2 差異表達基因篩選
2.3 差異表達基因功能分析
2.4 植物激素信號轉導通路DEGs分析
2.5 淀粉和蔗糖代謝通路DEGs分析
2.6 苯丙烷生物合成通路DEGs分析
2.7 花藥細胞壁發(fā)育基因分析
2.8 轉錄因子分析
2.9 差異表達基因的qRT-PCR表達驗證
3 討論
3.1 花藥細胞壁發(fā)育基因與溫敏雄性不育
3.2 基因表達與雄性不育
3.3 植物激素信號轉導通路與雄性不育
3.4 轉錄因子與雄性不育
4 小結
第五章 茄子溫敏雄性不育基因鑒定
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結果與分析
2.1 測序質量評估
2.2 突變位點分析
2.3 候選區(qū)間和候選基因鑒定
2.4 結合轉錄組數(shù)據(jù)對BSA-seq篩選出的候選區(qū)間進行表達分析
2.5 關鍵候選基因鑒定
2.6 雄性不育相關基因同源性分析
3 討論
4 小結
全文結論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的論文
作者簡歷
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]主要作物光溫敏核雄性不育基因的研究進展與應用[J]. 付志遠,秦永田,湯繼華. 中國生物工程雜志. 2018(01)
[2]花椰菜溫敏雄性不育系GS-19花藥敗育的細胞學及轉錄組分析[J]. 陶興林,侯棟,朱惠霞,劉明霞,張金文,胡立敏. 中國農業(yè)科學. 2017(13)
[3]“十二五”我國茄子遺傳育種研究進展[J]. 連勇,劉富中,田時炳,陳鈺輝,張映. 中國蔬菜. 2017(02)
[4]高通量基因組測序在農作物基因定位與發(fā)掘中的應用[J]. 劉毅,余新橋,張安寧,王飛名,劉國蘭. 上海農業(yè)學報. 2016(06)
[5]利用HSP70反義基因片段創(chuàng)造植物雄性不育系(英文)[J]. 易凌霄,李祥,陳建南,夏石頭. Agricultural Science & Technology. 2016(10)
[6]辣椒不育系3198A雄性不育性狀的遺傳分析[J]. 邵元健,吳雯雯. 北方園藝. 2016(15)
[7]高通量轉錄組測序技術在植物雄性不育研究中的應用[J]. 劉永明,張玲,邱濤,趙卓凡,曹墨菊. 遺傳. 2016(08)
[8]OsTDF1在水稻絨氈層早期發(fā)育中的作用(英文)[J]. 蔡慈峰,朱駿,樓悅,郭宗利,熊雙喜,王科,楊仲南. Science Bulletin. 2015(12)
[9]轉錄因子在茄科植物中的研究進展[J]. 安禮渝,王志敏,湯青林,王永清,楊洋,田時炳,宋明. 生物技術通報. 2015(06)
[10]辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脫氫酶基因的克隆及表達分析[J]. 呂俊恒,文錦芬,莫云容,趙凱,馬仲飛,鄧明華. 西北植物學報. 2015(04)
博士論文
[1]白菜類作物基因組及重要農藝性狀相關基因的生物信息學分析[D]. 宋小明.南京農業(yè)大學 2015
[2]低溫脅迫下番茄PSII捕光天線蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 鄧永勝.山東農業(yè)大學 2014
[3]OsCYP2參與Aux/IAA蛋白降解并調控水稻側根發(fā)生和花粉發(fā)育的功能研究[D]. 康博.浙江大學 2011
碩士論文
[1]大白菜細胞核復等位雄性不育基因定位[D]. 肖純梅.中國農業(yè)科學院 2015
[2]基于重測序數(shù)據(jù)的群體SNP位點檢測及基因型判斷[D]. 何偉明.華南理工大學 2013
[3]辣椒胞質溫敏雄性不育材料Y203育性轉換機理研究[D]. 尹川川.西北農林科技大學 2013
[4]ABA和H2O2在干旱高溫復合脅迫誘導的耐性不同的玉米品種sHSP和抗氧化防護酶基因表達中的作用[D]. 王瑛.河南農業(yè)大學 2012
本文編號:3701069
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