普通小麥種質(zhì)資源耐鹽性鑒定及相關(guān)基因挖掘
發(fā)布時間:2023-08-08 17:50
氣候變化和現(xiàn)代城市化進(jìn)程使得威脅糧食生產(chǎn)的土壤鹽漬化問題更加突出,在世界上,主要小麥生產(chǎn)國,如澳大利亞、俄羅斯、中國等也是世界上鹽漬化土壤面積最大的國家,選育耐鹽小麥品種對保證世界糧食安全具有重要意義。然而在現(xiàn)代小麥育種體系中,育種過程多依據(jù)在高營養(yǎng)和最佳田間管理條件下測得的單產(chǎn)相關(guān)指標(biāo)來選育品種。經(jīng)過數(shù)十年的現(xiàn)代育種選擇,目前主要小麥推廣品種的遺傳多樣性已變得較為狹窄,應(yīng)對氣候變化造成的環(huán)境脅迫能力十分脆弱;诖,本研究在課題組收集的5,000余份小麥種質(zhì)資源材料中,選擇307份代表性材料開展了耐鹽性鑒定實驗,并利用關(guān)聯(lián)分析、轉(zhuǎn)錄組、生物信息學(xué)等手段挖掘小麥耐鹽相關(guān)基因。研究取得了以下結(jié)果:(1)提出了新的種子植物耐鹽性鑒定方法。該方法的主要理論依據(jù)是在其它環(huán)境條件不變的情況下,環(huán)境鹽度在0至1標(biāo)準(zhǔn)鹽度范圍內(nèi),品種的發(fā)芽率、存活率或繁殖率變化曲線受品種的耐鹽能力決定。根據(jù)可直接測量性狀變化曲線,借鑒積分方法,消除鹽度因素的影響,得到一個與品種耐鹽性成比例的一個常數(shù),稱為耐鹽指數(shù),記作。并通過實例證實了提出方法的可行性。(2)對307個小麥品種芽期耐鹽性鑒定實驗結(jié)果表明:各品種間耐鹽...
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 鹽漬土分布
1.2 鹽脅迫早期理化研究
1.2.1 鹽脅迫對植物的影響
1.2.2 植物耐鹽生理機(jī)理
1.2.3 植物的耐鹽性鑒定
1.3 植物耐鹽基因的挖掘研究
1.3.1 已報道耐鹽基因
1.3.2 高通量挖掘耐鹽基因方法
1.4 小麥基因組及耐鹽研究
1.4.1 小麥基因組測序工作
1.4.2 小麥耐鹽性及耐鹽基因挖掘當(dāng)前進(jìn)展
1.5 研究的目的和意義
1.6 研究路線
第二章 植物耐鹽性鑒定方法研究
2.1 植物芽期耐鹽性測定
2.1.1 耐鹽性指標(biāo)數(shù)理推導(dǎo)
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)鹽度的確立
2.1.3 種子預(yù)處理
2.1.4 鹽脅迫處理
2.1.5 實際應(yīng)用驗證
2.2 植物苗期及成熟期耐鹽性鑒定
2.2.1 植物苗期耐鹽性鑒定方法
2.2.2 植物成熟期耐鹽性鑒定方法
2.3 存在的問題及思考
2.3.1 人工海水溶液標(biāo)準(zhǔn)的制定
2.3.2 耐鹽性指標(biāo)的選擇
2.3.3 耐鹽性鑒定設(shè)施建造
2.3.4 試驗系統(tǒng)誤差的控制
2.4 小結(jié)
第三章 小麥種質(zhì)資源芽期耐鹽性鑒定
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 307份小麥種質(zhì)資源基本信息
3.2.2 小麥種質(zhì)資源鹽脅迫環(huán)境下發(fā)芽表現(xiàn)
3.2.3 小麥種質(zhì)資源耐鹽性鑒定結(jié)果分析
3.3 小結(jié)
第四章 小麥芽期耐鹽性表型與基因型關(guān)聯(lián)分析
4.1 材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 小麥660KSNP芯片標(biāo)記基本分析
4.2.2 群體結(jié)構(gòu)及進(jìn)化分析
4.2.3 連鎖不平衡分析
4.2.4 小麥各亞群芽期耐鹽性表型分析
4.2.5 小麥材料芽期耐鹽性關(guān)聯(lián)分析
4.2.6 候選區(qū)段單倍型分析
4.2.7 小麥耐鹽單倍型的追溯
4.3 小結(jié)
第五章 小麥苗期鹽脅迫轉(zhuǎn)錄組測序及分析
5.1 材料與方法
5.1.1 材料
5.1.2 方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量基礎(chǔ)分析
5.2.2 樣品間相關(guān)分析
5.2.3 品種間總體差異基因分析
5.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)時間序列分析
5.2.5 基因GO富集分析
5.2.6 基因KEGG富集分析
5.2.7 KEGG信號通路分析
5.2.8 可變剪切分析
5.3 小結(jié)
第六章 小麥耐鹽相關(guān)基因生物信息學(xué)挖掘
6.1 材料與方法
6.1.1 材料
6.1.2 方法
6.2 結(jié)果與分析
6.2.1 小麥耐鹽基因文獻(xiàn)信息挖掘
6.2.2 小麥耐鹽相關(guān)基因結(jié)果匯總
6.2.3 重要耐鹽相關(guān)基因深入分析
6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
本文編號:3840208
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 鹽漬土分布
1.2 鹽脅迫早期理化研究
1.2.1 鹽脅迫對植物的影響
1.2.2 植物耐鹽生理機(jī)理
1.2.3 植物的耐鹽性鑒定
1.3 植物耐鹽基因的挖掘研究
1.3.1 已報道耐鹽基因
1.3.2 高通量挖掘耐鹽基因方法
1.4 小麥基因組及耐鹽研究
1.4.1 小麥基因組測序工作
1.4.2 小麥耐鹽性及耐鹽基因挖掘當(dāng)前進(jìn)展
1.5 研究的目的和意義
1.6 研究路線
第二章 植物耐鹽性鑒定方法研究
2.1 植物芽期耐鹽性測定
2.1.1 耐鹽性指標(biāo)數(shù)理推導(dǎo)
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)鹽度的確立
2.1.3 種子預(yù)處理
2.1.4 鹽脅迫處理
2.1.5 實際應(yīng)用驗證
2.2 植物苗期及成熟期耐鹽性鑒定
2.2.1 植物苗期耐鹽性鑒定方法
2.2.2 植物成熟期耐鹽性鑒定方法
2.3 存在的問題及思考
2.3.1 人工海水溶液標(biāo)準(zhǔn)的制定
2.3.2 耐鹽性指標(biāo)的選擇
2.3.3 耐鹽性鑒定設(shè)施建造
2.3.4 試驗系統(tǒng)誤差的控制
2.4 小結(jié)
第三章 小麥種質(zhì)資源芽期耐鹽性鑒定
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 307份小麥種質(zhì)資源基本信息
3.2.2 小麥種質(zhì)資源鹽脅迫環(huán)境下發(fā)芽表現(xiàn)
3.2.3 小麥種質(zhì)資源耐鹽性鑒定結(jié)果分析
3.3 小結(jié)
第四章 小麥芽期耐鹽性表型與基因型關(guān)聯(lián)分析
4.1 材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 小麥660KSNP芯片標(biāo)記基本分析
4.2.2 群體結(jié)構(gòu)及進(jìn)化分析
4.2.3 連鎖不平衡分析
4.2.4 小麥各亞群芽期耐鹽性表型分析
4.2.5 小麥材料芽期耐鹽性關(guān)聯(lián)分析
4.2.6 候選區(qū)段單倍型分析
4.2.7 小麥耐鹽單倍型的追溯
4.3 小結(jié)
第五章 小麥苗期鹽脅迫轉(zhuǎn)錄組測序及分析
5.1 材料與方法
5.1.1 材料
5.1.2 方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量基礎(chǔ)分析
5.2.2 樣品間相關(guān)分析
5.2.3 品種間總體差異基因分析
5.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)時間序列分析
5.2.5 基因GO富集分析
5.2.6 基因KEGG富集分析
5.2.7 KEGG信號通路分析
5.2.8 可變剪切分析
5.3 小結(jié)
第六章 小麥耐鹽相關(guān)基因生物信息學(xué)挖掘
6.1 材料與方法
6.1.1 材料
6.1.2 方法
6.2 結(jié)果與分析
6.2.1 小麥耐鹽基因文獻(xiàn)信息挖掘
6.2.2 小麥耐鹽相關(guān)基因結(jié)果匯總
6.2.3 重要耐鹽相關(guān)基因深入分析
6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
本文編號:3840208
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