CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较

CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较

一、CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较(论文文献综述)

牛富强[1](2021)在《牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证》文中研究表明杂种优势作为提高小麦产量的重要途径,在小麦育种实践中具有重要作用。细胞质雄性不育(CMS)是利用杂种优势的重要手段,对于促进小麦杂种优势的研究与利用具有重要的意义。Ju706A是D2型细胞质雄性不育系,具有易恢性强,抗病能力佳等优点,在育种实践中具有广泛的应用前景,但其育性调控机制并不清楚。因此,本研究以不育系Ju706A、其同型保持系706B及恢复系LK783为供试材料,对它们进行小花、花药、小孢子的表型观察;构建回交群体Ju706A//LK783/706B,利用集团分离分析法(BSA)和SSR分子标记对育性恢复基因Rf进行初步定位;利用小麦660K基因芯片分型技术和开发的SNP分子标记缩小候选区域,对Rf进行精细定位,并通过转录组数据和实时荧光定量(q RT-PCR)对候选基因进行筛选、鉴定;同时基于克隆的序列差异,设计特异In Del标记用于分子标记辅助选择;通过对候选基因进行亚细胞定位并利用大麦条斑花叶病毒介导的基因沉默(BSMV-VIGS)技术对候选基因的功能进行初步验证,获得以下研究结果:1.Ju706A、LK783及其F1代表型观察结果表明,LK783的雄蕊和雌蕊发育正常,花粉粒能被I2-KI溶液完全染色;Ju706A的花药瘦小,I2-KI染色不完全,表现为典败和染败特征;F1表现出正常的雌蕊和雄蕊,大多数花粉粒可被I2-KI染色。Ju706A、LK783的三核期花药扫描电镜观察可见,LK783具有正常的花药外皮层、内皮层、小孢子;而Ju706A的花药外皮层排列不规则、内皮层中乌氏体稀疏、小孢子小而皱缩。由上说明Ju706A的雄性育性能够被LK783恢复,其F1表现与LK783相似的表型特征。2.Ju706A//LK783/706B的回交后代群体的不育植株和可育植株表现1:1.2分离比,经卡方测验,Ju型细胞质雄性不育小麦的育性恢复符合孟德尔一对基因的分离规律,其育性恢复由一对显性基因控制。利用356对SSR引物在亲本和DNA混合池中进行多态性标记的筛选,共有9对SSR引物与恢复基因Rf连锁,且均位于1B染色体上。将这9对SSR引物在不育单株中进行检测并构建遗传连锁图谱。结果表明,恢复基因Rf与Xgwm18和Xgpw1143标记紧密连锁,遗传距离分别是4.1 c M和10.7 c M。3.通过小麦660K基因芯片分型,差异SNP位点的27%集中于1B染色体上,与初步定位结果一致。通过设计特异的SNP标记并在亲本和DNA混合池中筛选,找到6个与目标基因紧密连锁的多态性标记,分别是AX-94768879、AX-95117169、AX-174254104、AX-111201011、AX-94793363、AX-111281507。根据多态性标记和交换单株数量将恢复基因Rf缩小在SNP标记AX-174254104和AX-111201011之间2 Mb的区间。该区间含有19个候选基因,通过RNA-Seq数据和基因在各组织的表达水平,将候选基因锁定于Traes CS1B02G197400LC。该基因(暂命名为TaRfd1)编码果胶酯酶/果胶酯酶抑制剂,在花药中高表达,且在可育花粉的三核期表达量最高。4.以LK783和Ju706A的花药c DNA为模板,成功克隆出TaRfd1。序列分析表明,LK783和Ju706A的CDS序列之间有23处SNP的差异及7bp的缺失(CCGGGGG)差异,这7bp的缺失导致了从第393个氨基酸开始,其氨基酸序列发生了变化。基于Ju706A中7bp的缺失,设计了一个Indel标记Xnwafu1,该标记能100%鉴定出BC1F1群体中的所有不育植株,能鉴定97.6%的保持系、93.4%的恢复系及70.3%的收集材料。进化树分析表明该基因与节节麦的同源基因亲缘关系最近,可能有相似的功能。5.亚细胞定位结果表明,果胶甲酯酶定位在细胞壁上。通过大麦条斑花叶病毒侵染(BSMV-VIGS)对TaRfd1进行有效沉默,发现TaRfd1沉默后,小花瘦小、花药不开裂、I2-KI染色不充分、精核呈圆形、花粉粒皱缩、花粉萌发率下降;细胞学观察表明,沉默植株的花药外皮层排列散乱、乌氏体稀疏、小孢子皱缩、花药绒毡层细胞延迟降解、小孢子外壁排列不规则、孢粉素沉积异常;基因表达、结实率调查及果胶含量测定结果表明,沉默植株中TaRfd1基因表达量下降、结实率降低、果胶含量升高。以上结果均表明TaRfd1与育性紧密相关。

陈彦儒[2](2021)在《粘果山羊草(Aegilops kotschyi)细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆》文中研究表明小麦是全球重要的口粮作物,提高小麦单产对于保护全球粮食安全意义深远。目前,小麦单产水平处于爬坡阶段,杂种优势利用是增加小麦单产的有力途径之一,细胞质雄性不育已成为小麦杂种优势利用的核心手段。然而,在杂交小麦种子生产过程中,传统的细胞质雄性不育材料存在繁、制种成本高,纯度难以保证等关键问题,严重阻碍了杂交小麦的研发和利用。为突破这一瓶颈,本研究团队创制了具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)细胞质的温敏雄性不育(TCMS-K)小麦KTP116A,该不育类型育性转换明显,且转换的临界温度较高,适应我国黄淮冬麦区、西南冬麦区、西北春麦区、东北春麦区等小麦产区的生态条件,可实现“一系两用”,在“两系”杂交小麦育种中具有重大的应用潜力和前景。本研究以KTP116A、其同型保持系TP116B和恢复系LK783为材料,通过构建BC1F1作图群体,采用正向遗传学与BSR-seq分析策略,对来自LK783中的主效育性恢复基因位点Rfk1进行了精细定位;结合q RT-PCR与RNA-Seq技术手段,对Rfk1候选基因进行了预测与克隆鉴定;并筛选与Rfk1紧密连锁的分子标记用于分子标记辅助选择育种。获得的主要结果如下:1.扫描电镜观察、花粉碘化钾染色发现,LK783及回交群体可育单株的花药形态饱满,顶端开裂,外壁纤维细胞排列整齐,内壁乌氏体均匀致密,富含孢粉素,花粉粒可被I2-KI充分染色。而KTP116A的花药相对瘦小,花药顶端未表现开裂,外壁纤维细胞排列紊乱,内壁中乌氏体粘连散乱,且花粉粒边缘不能被I2-KI充分染色,是典型的染败特征。2.通过SNP-index法和连锁分析,将Rfk1定位在PCR标记Xnwafu_6和SSR标记Xbarc137之间约6.9 cM的遗传距离内。进一步在初步定位区间内设计KASP标记,结合其他分子标记将Rfk1定位到了Xnwafu_6和Xnwafu_1B32之间约26.0 Mb的物理区间内。通过小麦eFP数据库和荧光定量PCR筛选该区间内花药差异表达基因,最终确定Traes CS1B02G197400LC是为其可能的候选基因。3.对TraesCS1B02G197400LC全长CDS区域的克隆结果表明,该基因全长1350bp,仅一个外显子,含有一个PMEI_like保守结构域,是果胶酯酶超家族中的一员。LK783与KTP116A的编码序列中共有10个氨基酸非同义突变;KTP116A克隆得到的序列在1177 bp处存在一个7 bp碱基片段缺失,导致了编码蛋白结构的改变。另外,表达分析结果表明,该基因存在于小麦根、茎、叶和花药中,并在小麦花药中差异表达,且在三核期表达差异达到显着。4.通过对候选区间内分子标记的筛选,获得了一个与Rfk1紧密连锁的分子标记Xnwafu_4。该标记在供试恢复系和不育系中表现出稳定的多态性。结实率和带型统计分析表明,该标记2018年和2019年测交试验中准确率分别达到90.4%和94.8%。

李姜玲[3](2021)在《核不育杂交小麦苗期光合特性及产量性状优势分析》文中认为小麦是我国重要的粮食作物之一,随着耕地面积减少和小麦需求量的增加,提高小麦单产对保障我国粮食安全有重要意义。光合作用是作物的生产力来源,绝大部分干物质都是由光合作用积累的。杂交小麦在产量、光合碳同化等方面具有显着优势,从光合作用上研究小麦杂种优势,为提高小麦单产提供理论指导。本研究以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交组合为研究材料,在大田条件下测定小麦苗期叶片的光合性状、光合生理指标、主要的农艺性状和产量性状并分析杂种优势,以及光合性状与农艺性状和产量性状的相关性,探索小麦早期光合性状的杂种优势规律及与产量的相关性。主要研究结果如下:1.杂交小麦光合性状及叶片大小杂种优势比较通过连续两年对杂交小麦及亲本苗期的光合性状及叶片大小进行测定和杂种优势分析,发现净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显着的超高亲优势和中亲优势,净光合速率的平均超高亲优势为11.95%,气孔导度为18.61%,蒸腾速率为8.87%,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则有少数的负向优势,说明光合性状并不都存在显着的杂种优势。净光合速率高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,说明可以选择具有更高净光合速率的品种(系)作为恢复系来选育强光合优势的杂交组合。而杂交小麦的叶片大小具有显着的中亲优势,但均未表现出超高亲优势。相关性分析显示,净光合速率与叶片大小无显着相关性,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率显着正相关,表明气孔导度、蒸腾速率也可用于筛选高光合小麦的指标。2.杂交小麦光合生理指标比较分析为了探寻杂交小麦高光合能力的原因,测定了杂交小麦及其亲本苗期叶片的各项光合生理指标,包括叶绿素含量、可溶性糖含量、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性、Rubisco活化酶(RCA)活性、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPcase)活性、Rubisco大小亚基的编码基因rbc L、rbc S相对表达量,并分析各项生理指标与净光合速率的相关性。结果表明各项指标具有显着差异,且杂种优势差异也较大,其中杂交小麦Rubisco活性显着高于恢复系和不育系,且具有显着的超高亲优势,平均超高亲优势为5.38%。编码基因中与rbc L相比,rbc S具有更高的超高亲优势和中亲优势,而其它生理指标如叶绿素含量、可溶性糖含量、RCA活性等主要表现为负向优势,少数表现出中亲优势,极少数表现出超高亲优势。相关性分析表明,各项指标与净光合速率均未发现显着相关性,RCA活性与Rubisco活性呈极显着负相关,说明操控RCA活性可以改善Rubisco活性。3.杂交小麦产量性状比较分析通过测定和比较杂交小麦成熟期的农艺性状和产量性状,包括株高、穗长、有效穗数、主穗小穗数、穗粒数、单株生物量、单株籽粒产量、千粒重和收获指数,及其与净光合速率的相关性分析。结果显示杂交小麦在成熟期的单株籽粒产量、单株生物量及有效穗数表现出显着且较高的超高亲优势,单株籽粒产量平均超高亲优势为14.19%,单株生物量为11.30%,而穗数的超高亲优势达到最高,平均优势为34.21%。大多数杂交小麦组合的千粒重和收获指数表现出超高亲优势,但平均优势较小,分别为3.19%和2.60%,穗粒数和穗长则未表现出超高亲优势。相关性分析表明,净光合速率、气孔导度与单株生物量和单株籽粒产量呈显着或极显着正相关,表明苗期光合与产量有重要关系,从而可以利用苗期净光合速率、气孔导度早期预测杂交组合的产量优势。

付聪,徐浩然,兰雪涵,苑景淇,于忠亮,李成宏,王梅芳,周梅妹[4](2020)在《小麦杂交育种技术研究进展》文中进行了进一步梳理随着近年来实用杂交制种体系的发展,小麦从品系育种开始向杂交育种转变。为更清楚地了解小麦杂交的概况及为今后小麦远缘杂交的研究和种质资源的开发利用提供参考,本文概述了小麦远缘杂交的定义与意义,阐述了小麦杂交现状以及杂交小麦与黑麦属、山羊草属、簇毛麦属、偃麦草属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属、旱麦草属等属的物种远缘杂交取得的成果,并且以定量遗传分析为依据对如何设计最佳选择策略提出建议。

陈雅欣[5](2020)在《春小麦与寒地多年生麦草杂种后代的分子细胞遗传学研究》文中研究表明龙麦35是黑龙江省主栽高产优质春小麦品种,杆强抗倒伏,抗旱能力突出。寒地多年生麦草(简称寒地麦草)具有抗寒、抗逆和多年生等特性。本研究利用龙麦35与6份寒地麦草杂交,对得到的杂种F1、F2,进行形态学检测和分子细胞遗传学分析,旨在探讨春小麦同寒地多年生麦草的可杂交性,为进一步研究和利用寒地多年生麦草染色体组提供理论基础。本研究配制6个杂交组合,杂交穗数159个,小穗数1395个,小花数2790个,结实数616粒,平均结实率17.08%,共得到11份杂种F1后代,其中9份为麦草类型,2份为普通小麦类型。寒地麦草1-1-4和7-31与龙麦35花期最为一致,利于杂交。杂种F1形态学检测结果表明,仅普通小麦类型杂种18731-904结实,结实率为55.56%,得到5份F2植株;其余麦草型杂种均不结实、不耐寒,但具有再生性。细胞学检测结果表明,杂种F1后代根尖体细胞染色体数目在40-48之间不等,其中2份材料18114-1201和18114-1202,体细胞染色体数为40条;3份材料17114-425、18731-904和F218731-904染色体数为42条;2份材料18731-1111和18731-3004染色体数44条;1份材料18731-2103染色体数为48条。花粉母细胞减数分裂检测结果表明,杂种F1后代染色体配对不完全,单价数多于二价体数。分子标记检测结果表明,麦草和普通小麦类型杂种后代均带有不完整的中间偃麦草亚基因组染色体遗传成分(St和J组染色体),其中普通小麦类型杂种不带有E组染色体遗传成分。GISH结果显示,麦草型杂种后代中St组染色体含量大于J组和Js组染色体含量,普通小麦类型杂种F2 18731-904染色体组带有27条龙麦35染色体,14条麦草染色体和1条小麦-麦草易位染色体,染色体数为42条。以上结果表明,寒地麦草适于同春麦杂交,可进一步加以利用。

李紫良[6](2020)在《小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析》文中研究说明温光敏雄性不育系小麦(Triticum aestivum)的育性受温度和光照的控制,利用这一特性可以实现小麦杂种优势的利用。百农不育系(Bainong sterility,BNS)作为一种良好的小麦温光敏雄性不育系材料,在小麦的杂种优势利用中极具潜力。然而,BNS的雄性不育关键基因和败育机理目前尚不明确。本研究基于不育系和可育系BNS的花药基因表达谱芯片数据,发现一个乙烯响应转录因子(Ethylene response factor,ERF)基因在两系花药存在差异表达情况,将其命名为TaERF7。通过生物信息学、荧光定量技术和遗传转化技术对TaERF7进行序列分析、表达分析和功能验证,同时利用亚细胞定位、原核表达、酵母单杂技术对TaERF7开展研究,得到以下研究结果:1.TaERF7编码的蛋白质为含219个氨基酸的转录因子。分析蛋白序列发现,TaERF7蛋白含有AP2结构域和2个EAR基序,是一个转录抑制因子。酵母自激活检测发现TaERF7没有自激活活性,EAR基序的突变不改变自激活活性。TaERF7定位在细胞核中,具有转录因子的特征。原核表达结果显示TaERF7融合蛋白具有良好的可溶性,诱导融合蛋白表达最适的IPTG浓度为0.5 mmol/L,纯化融合蛋白时最适使用的咪唑缓冲液浓度为50 mmol/L。2.TaERF7启动子区含有多个低温和光响应元件,研究发现TaERF7在BNS中受到低温和短日照的诱导上调表达,而在高温和长日照的环境中下调表达。在不同播期BNS的药隔期幼穗和减数分裂期花药中,TaERF7的表达量随着播期的推迟逐渐降低。同时,在BNS的不同组织和器官中,TaERF7均有表达。3.酵母单杂实验说明TaTMS5是TaERF7的下游靶基因。在不同播期BNS的药隔期幼穗中,TaTMS5与TaERF7的表达量表现出相反的变化趋势,且具有显着的负相关性,说明TaTMS5的表达受到TaERF7的抑制。在早播BNS的药隔期幼穗中,TaERF7受到低温和短日照的诱导表达量上调,抑制了TaTMS5的表达,可能是BNS雄性不育的重要原因。而在晚播BNS的药隔期幼穗中,由于外界环境转变为高温和长日照,TaERF7表达量降低使其对TaTMS5的抑制作用减弱,可能是BNS育性恢复的原因。4.通过在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中进行转基因实验,发现过表达TaERF7对于植物的生长具有抑制作用,而对植物响应低温胁迫具有积极作用,能够提高植物对冷胁迫的抗性。EAR基序的突变会使TaERF7的功能发生相应改变,表现为:其一,突变使得TaERF7对植物生长的抑制功能转变为促进功能,使转基因植物抽薹和开花的时间提前;其二,单个EAR基序突变不影响TaERF7在提高植物抗冻性方面的功能,而2个EAR基序的突变会使这种功能缺失。

李伟[7](2020)在《单芒山羊草(Aegilops uniaristata)细胞质雄性不育小麦U706A的不育与恢复相关特征研究》文中指出小麦是重要的粮食作物,随着世界人口不断增长和耕地面积日益缩减,保障未来小麦需求安全势在必行。利用杂种优势是提高小麦产量的最有效途径之一,而小麦细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)是利用该途径的重要手段。然而,在小麦上,能够真正利用到大田生产的CMS系缺乏,因此发掘新的小麦雄性不育系对加快小麦杂种优势利用具有重要意义。U706A是本课题组经过多年培育形成的一种CMS系,其细胞质来源是单芒山羊草(Aegilops uniaristata)。本研究以U706A、其同核保持系706B以及56个来源广泛的恢复系为材料,通过对其表型进行观察以确定其不育性以及败育特点;利用转录组测序的方法来鉴定与其不育相关的差异基因和代谢通路,探究其败育机制;通过将不育系与恢复系杂交,检测其易恢性和稳定性;通过用保持系、恢复系和不育系构建一个BC1F1群体,调查该群体的育性分布进行遗传分析并定位该基因,通过以上几方面的研究,旨在综合评价该不育系在杂交小麦育种中的利用潜力,为育种家利用该不育系提供参考,为加快小麦杂种优势利用奠定基础。获得的主要结果如下:1.通过对不育系U706A、保持系706B花药和花粉粒的扫描电镜观察、花粉粒的I2-KI染色以及DAPI染色观察发现,706B的花药饱满,顶端开裂,外壁纹路整齐,内壁乌氏体排列紧密,花粉粒饱满且染色充分。与706B相比,U706A的花药瘦小且干瘪,花药顶端不开裂,外壁纹路紊乱,内壁乌氏体稀疏,花粉粒畸形且染色不充分,表现为染败。2.对处于二核期的U706A和706B的花药进行RNA-Seq,获得9,799个差异表达基因,其中上调5,928个,下调3,871个。然后对这些差异表达基因通过数据库比对进行功能注释,综合GO和KEGG分析结果,推测磷脂酰肌醇代谢通路和果胶代谢通路可能与育性相关;另外,对转录因子相关的转录本分析,推测转录因子MYB21可能影响U706A的育性。3.通过两年两地U706A与恢复系的F1代自交结实率的测定,并以K706A与恢复系的F1代为对照。结果发现,U706A的恢保关系与K706A基本一致,U706A的整体结实率略低,但亦有高恢复材料,结实率可达90%以上;对比三个环境下的数据可以发现,U706A后代的稳定性要好于K706A。4.通过U706A//706B/LK783构建BC1F1群体,单株套袋进行遗传分析,结果发现不育株:可育株≈1:3,符合两对主效基因控制性状的期望,然后经过标记筛选与带型统计将其中一个恢复基因定位在1B染色体上的标记AX-109965610和gwm18之间,两个标记分别与恢复基因的遗传距离为2.5cM和19.6cM。

孟畅[8](2019)在《D2型细胞质雄性不育小麦的鉴选及育性恢复的评价》文中研究指明植物雄性不育是高等植物一种非常普遍的生物学现象,在杂种优势的利用研究中具有重要意义。目前,细胞质雄性不育已成为杂种优势利用的重要手段。为了筛选理想的细胞质雄性不育小麦类型,获得恢复力较强的恢复系和强恢复组合,本研究以本课题组育成的D2型细胞质雄性不育系(Va706A、Ju706A、C6706A)为材料,通过对其进行花药碘化钾染色以及花药、小孢子的扫描电镜观察,明确不育系的败育特征及类型。以K型细胞质雄性不育系(K706A)为对照,将这4种小麦细胞质雄性不育系与本课题组筛选的128个恢复系进行杂交,通过对其F1代进行结实率和农艺性状的测定,比较D2型小麦雄性不育系与K型细胞质雄性不育系在育性恢复方面以及细胞质效应方面的异同点。获得以下试验结果:1.同核异质D2细胞质雄性不育小麦的生物学特征D2型、K型细胞质雄性不育系的花药与恢复系的花药在外形以及内部表型来看,都有明显的区别。恢复系LK783的花药外形挺直,基部开叉,外壁排布比较清晰有规律,小孢子的形状呈圆形,饱满,乌氏体排列紧密。花粉粒染色为均匀的黑色,形状规则、外形饱满,呈圆形。不育系的花药在外形方面形状较短、弯曲,花药的顶端是闭合的不散花粉,花药的外壁排布无序、杂乱无章褶皱,无条理,小孢子的形态不规则,不饱满,呈干瘪状,乌氏体排列稀疏。花粉粒染色不均匀不充分,C6706A属于典败,花粉粒形状不规则,干瘪,呈三角形。K706A、Ju706A、Va706A为染败或者典败。而恢复系LK783的花粉粒染色为均匀的黑色,形状规则、外形饱满,呈圆形。2.D2型细胞质雄性不育系的易恢性的测定筛选K型雄性不育系的F1平均结实率高于D2型细胞质雄性不育系。其中D2型细胞质雄性不育系:Ju706A的F1平均结实率最高,与父本223H2杂交后的结实率高达93.67%,其次是Va706A,其与R354-1杂交后的结实率为91.75%。平均结实率最低的是C6706A的F1,其与陕农33-1杂交结实率最高,为76.97%。从不育系恢复方面的稳定性来看,恢复能力最稳定的为C6706A,Ju706A的稳定性最差,居于中间位置是Va706A。由此可得出结论,相对于K型不育系而言,D2型细胞质雄性不育系其恢复稳定性均低于K型细胞质雄性不育系,易恢性表现为Ju706A>Va706A>C6706A,恢复稳定性表现为C6706A>Va706A>Ju706A。3.恢复系的筛选及评价通过恢复性异地鉴定,恢复系79107对四种不育系的平均结实率于三原、杨凌都是最高的,分别为75.14%、65.02%,该恢复系恢复能力比较强,也比较稳定,能较好的恢复不育系的育性。恢复系K460、A731/L783恢复能力也比较强,对于四个不育系的平均结实率分别为72.52%、75.51%。根据农艺性状(株高)与恢复能力综合筛选,两个恢复系79107、A731/L783可以恢复所有的不育系,有20个恢复系可以单独恢复K706A,有6个恢复系可以单独恢复Va706A,单独恢复Ju706A和C6706A的分别有4个。

朱世杨[9](2019)在《不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究》文中指出我国花椰菜年栽培面积和总产量位居世界第一,但是近年来单位面积产量呈现下降趋势。花椰菜具有较强的杂种优势,利用CMS是一条重要途径。但是,花椰菜没有自身的CMS,同时面临着杂交亲本遗传背景狭窄、杂交配组盲目性大等瓶颈问题。本研究运用表型性状和SSR分子标记分析了165份花椰菜自交系的遗传多样性和亲缘关系;按照NCⅡ设计,研究了6个不同来源的花椰菜CMS对主要农艺及品质性状的细胞质效应、杂种优势及配合力等,以期为花椰菜杂种优势育种提供科学理论依据和指导育种实践。主要结果如下:1.165份自交系基于30个表型性状中10个数量性状的平均变异系数(CV)为23.0%,变幅13.7%42.6%;20个质量性状的平均Shannon-Weaver多样性指数(H’)为0.97,变幅0.211.57;UPMGA聚类可分为6大类,不同类群在花球熟期、株幅、叶色、叶面蜡粉和花球重等性状上遗传差异较大。基于43对SSR分子标记,共检测到111个等位基因(Na),平均2.581个,多态性位点26个;有效等位基因(Ne)变幅1.0193.200个,平均1.599个;Shannon多态性信息指数(I)变幅0.0541.215,平均0.517;PIC值变幅0.0190.687,平均0.316;Nei’s遗传距离变幅0.000.67,平均0.30;NJ聚类和STRUCTURE群体结构分析均可分为4大类,不同类群在品种的来源地和花球熟期方面复杂多样。表型性状欧氏距离矩阵与SSR标记Nei’s距离矩阵间的相关系数很小(r=0.0406)。表明165份自交系具有较为丰富的表型遗传多样性,但分子水平遗传多样性较低,杂交育种中应尽可能选择不同类群亲缘关系较远、性状差异较大的优良自交系作为配组的亲本。2.利用来自油菜、甘蓝等的6个不同来源CMS的不育系及其同型保持系与5个父本杂交配制了30个成对F1杂种,研究表明,不育细胞质对花椰菜主要农艺及品质性状同时存在正、负效应,并表现出明显的组合特异性。来自油菜的CMS对生育期和叶片数总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应;来自甘蓝的CMS对花球重和维生素C含量呈显着正效应,但对叶绿素含量呈显着负效应;来自花椰菜的CMS对生育期和维生素C含量总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应。表明,6个不同来源的CMS中没有一种细胞质在所有性状上的效应都是理想的,但可以通过选择适当的杂交父本核来减轻或克服不育细胞质对相应性状的不良效应。3.利用上述6个不同来源CMS系与8个父本杂交配制了48个F1杂种,分析表明,主要农艺及品质性状的杂种优势有正有负。其中,中亲优势花球重平均12.63%,变幅-43.46%83.09%,24个组合达到显着;维生素C含量平均16.77%,变幅-48.50%153.93%,25个组合达到显着。超亲优势花球重变幅-46.01%60.60%,10个组合达到显着;维生素C含量变幅-61.56%134.24%,16个组合达到显着。表明不同CMS应用于杂种优势对产量及品质性状具有明显的组合间差异性。在产量性状上,一般配合力好的不育系是SH120A、XG108A和YDSL60A,父本是SH120、Shanghai80、R4和R132;在品质性状上,一般配合力好的不育系是TDXG100A、NB65A和XG108A,父本是SM80和SH120。综合产量及品质性状,SH120A/Shanghai80、XG108A/SH120和YDSL60A/R132是较优的组合。4.通过配合力与F1观测值间的相关性分析,发现花球重、可溶性糖含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量与不育系GCA、父本GCA、(不育系+父本)GCA效应值极显着正相关;花球横径、花球纵径和维生素C含量与不育系GCA、(不育系+父本)GCA效应值显着正相关;各性状与组合SCA效应值均极显着正相关;且花球重及维生素C含量等5个性状与不育系GCA的相关系数大于与父本GCA的。通过配合力与F1杂种优势间的相关性分析,发现花球重的中亲优势或超亲优势与不育系GCA或(不育系+父本)GCA效应值显着正相关,维生素C含量的中亲优势与父本GCA显着正相关;各性状中亲及超亲优势均与组合SCA极显着正相关。表明,花椰菜杂种F1产量及品质性状的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,尤其是母本不育系的GCA。5.分析亲本间遗传距离与中亲优势、超亲优势间的相关性发现,结合亲本的表型及SSR标记的遗传距离可以对F1的花球横径、可溶性糖含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的杂种优势进行预测,但不能对花球重、花球纵径、维生素C含量和可溶性蛋白含量的杂种优势进行预测。6.CMS对花球产量品质相关性状的细胞质效应与不育系GCA、父本GCA、(不育系+父本)GCA间相关不显着,而对维生素C含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和可溶性蛋白含量的细胞质效应与组合SCA间极显着正相关。表明CMS细胞质效应与亲本GCA之间相对独立,但与组合品质性状的SCA关系密切,印证了父本核对杂交后代的作用,也为不同来源CMS的杂种优势利用提供可能。综上,利用油菜、甘蓝等胞质不育材料核置换育成的不同花椰菜CMS对多个农艺及品质性状表现出负效应,但可以通过杂交父本核来改善细胞质的不良效应。且不同CMS配组F1的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,优势组合中至少要包含一个较高的GCA或SCA,尤其是母本不育系的GCA。

郭佳林[10](2019)在《小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理》文中研究说明小麦是世界上最重要的粮食作物之一,在世界粮食安全中占有举足轻重的作用。小麦虽然具有明显的杂种优势,但小麦的杂种优势利用还未能大面积推广应用于生产,其中一个重要原因就是小麦繁殖系数低、杂交小麦制种成本高。如何提高小麦繁殖系数、提高杂交小麦制种产量、降低制种成本成为杂交小麦走向大规模生产应用的关键问题之一。多子房小麦具有明显的穗粒数优势,如将其应用到杂交小麦的制种中,很有可能会有效地提高杂交小麦繁殖系数、降低制种成本,有效地推动杂交小麦的应用发展,最终使杂交小麦大面积推广应用于生产。本研究依据多子房小麦材料DUOⅡ和异源细胞质小麦材料TeZhiⅠ(TZⅠ)正反交F1的性状不同,即DUOⅡ为母本时,F1表现多子房,而TZⅠ为母本时,F1表现单子房,试验表明异源细胞质对多子房基因的正常表达具有明显的抑制作用。为了进一步研究异源细胞质对多子房基因的抑制效应,本研究首先对小麦多子房性状的生长发育、遗传规律以及抑制效应进行了探究,在确定了发育及抑制规律之后从基因组DNA甲基化状态、转录组水平以及蛋白质组水平等多个层面研究了异源细胞质抑制多子房性状的表达,以期揭示异源细胞质抑制多子房基因表达的分子机理,获得如下主要结果及结论:1.采用扫描电镜、体式显微镜和石蜡切片等方法对多子房小麦副雌蕊发育过程进行观察,结果表明,副雌蕊原基起源于位于前生雄蕊和侧生雄蕊之间主雌蕊基部的一个突起。在发育前期,副雌蕊的发育明显滞后于主雌蕊的发育进程。但在露芒期后,副雌蕊发育迅速,在主雌蕊发育成熟的同时也发育为成熟的雌蕊,能够同时受粉结实。此外,副雌蕊形成的种子一般要比主雌蕊形成的种子体积小,并且种子腹沟朝外,与普通小麦相反。通过对多子房小麦不同籽粒的外显率及发芽情况进行统计,结果发现,不论种子来源于副雌蕊或者主雌蕊,植株的多子房外显率都相同。但是,主雌蕊形成的种子的发芽能力一般显着高于副雌蕊形成的种子。2.以DUOⅡ和TZⅠ为亲本进行杂交,并对正反交F1以及相应的F2、F3、BC1和BC1F1世代材料进行多子房性状世代间遗传规律的观察与分析,结果表明DUOⅡ的多子房性状由1对显性单基因控制,同时,异源细胞质能够抑制该基因的表达。此外,异源细胞质仅能抑制杂合多子房基因的表达,而对纯合多子房基因的表达不具抑制作用,使得在异源细胞质背景下,杂合多子房基因植株表现单子房性状,携有纯合多子房基因的植株表现完全的多子房性状,这一特性均可稳定遗传。3.采用甲基化敏感扩增多态性方法检测DUOII和TZI正反交F1的DNA甲基化状态。结果发现,在基因组水平上,DUOII×TZI和TZI×DUOII中均扩增出14584条DNA谱带,每一条带代表了一个可被甲基化酶识别切割的5?-CCGG-3?位点。基因组DNA甲基化水平从DUOII×TZI的31.10%降低到TZI×DUOII中的30.76%。由于异源细胞质的影响,TZI×DUOII在672个位点(4.61%)发生了胞嘧啶甲基化状态的改变,其中312个位点发生了甲基化作用,360个发生了去甲基化作用,这些位点甲基化状态的改变和细胞质抑制多子房基因的表达相关。4.对DUOII和TZI正反交F1副雌蕊起始发育关键期(2–6 mm)的幼穗材料进行转录组RNA测序分析。结果发现,在TZI×DUOII中,共鉴定到600个差异表达基因,其中相对于DUOII×TZI上调表达的基因有330个,下调表达的基因270个。对这些差异表达基因进行功能注释分析后发现,这些差异表达基因主要涉及了4个途径,叶绿体代谢及生物合成、DNA的复制修复、植物激素信号转导以及6-磷酸海藻糖途径。这些生物途径协同作用,共同调控异源细胞质对多子房性状的抑制过程。5.通过调整优化,构建了适合多子房小麦幼穗研究的双向电泳体系,并使用该体系对DUOII和TZI正反交F1副雌蕊起始发育关键期(2–6 mm)的幼穗材料进行双向电泳-质谱鉴定的蛋白质组分析。结果发现,在TZI×DUOII中,共鉴定到90个差异蛋白质,其中上调表达的18个,下调表达的72个。这些差异蛋白具有明显的功能趋势,主要涉及叶绿体的代谢及合成、细胞核和细胞分裂、植物呼吸、蛋白质代谢以及花发育过程。这些差异蛋白质构成了一个复杂的调控网络,共同调控异源细胞质对多子房性状的抑制过程。此外,对DNA甲基化、转录组和蛋白质组的结果进行了综合分析,提出了异源细胞质抑制多子房基因表达的分子机理,为小麦多子房性状的研究与应用提供了理论基础和技术支撑。

二、CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较(论文提纲范文)

(1)牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 小麦杂种优势的研究及利用
        1.1.1 小麦杂种优势的研究
        1.1.2 小麦杂种优势的利用
    1.2 小麦细胞质雄性不育的研究
        1.2.1 小麦细胞质雄性不育的类型
        1.2.2 小麦细胞质雄性不育育性恢复基因的定位研究
    1.3 分子标记技术的研究及利用
        1.3.1 基于分子杂交的分子标记
        1.3.2 基于PCR技术的DNA指纹技术
        1.3.3 基于PCR技术与限制性酶切技术结合的分子标记
        1.3.4 基于测序的分子标记
    1.4 小麦660K基因芯片在基因定位中的研究
    1.5 果胶甲酯酶研究进展
        1.5.1 果胶甲酯酶的分类与结构
        1.5.2 果胶甲酯酶的功能
        1.5.3 果胶甲酯酶抑制剂
    1.6 研究目的意义及技术路线
        1.6.1 研究目的意义
        1.6.2 技术路线
第二章 D~2型CMS系 Ju706A的表型观察
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验试剂及配制
        2.2.2 小花、花药的形态观察
        2.2.3 碘化钾染色
        2.2.4 扫描电镜观察
    2.3 结果与分析
        2.3.1 不育系Ju706A的小花、花药及花粉粒的表型分析
        2.3.2 Ju706A与LK783 的扫描电镜分析
    2.4 讨论
第三章 Ju706A育性恢复基因的遗传分析及初步定位
    3.1 试验材料
    3.2 试验方法
        3.2.1 回交群体的构建
        3.2.2 回交群体的结实率调查
        3.2.3 小麦叶片基因组DNA的提取及混池构建
        3.2.4 亲本及混池多态性标记的筛选
        3.2.5 遗传连锁图谱的构建
    3.3 结果与分析
        3.3.1 遗传分析
        3.3.2 分子标记的筛选结果
        3.3.3 恢复基因的初步定位及遗传连锁图谱的构建
    3.4 讨论
        3.4.1 育性判断标准及遗传规律分析
        3.4.2 恢复基因的初步定位
第四章 Ju706A育性恢复基因的精细定位及候选基因的筛选
    4.1 试验材料
    4.2 试验方法
        4.2.1 小麦660K基因芯片分型
        4.2.2 SNP标记的开发
        4.2.3 小麦组织RNA的提取及c DNA第一链的合成
        4.2.4 候选基因的预测及筛选
    4.3 结果与分析
        4.3.1 小麦660K芯片分型结果分析
        4.3.2 利用SNP标记缩小候选区间
        4.3.3 候选基因的筛选
    4.4 讨论
        4.4.1 BSA结合小麦660K芯片对候选基因进行精细定位
        4.4.2 候选基因的预测
第五章 TaRfd1 的克隆及分子标记辅助选择育种
    5.1 试验材料
    5.2 试验方法
        5.2.1 TaRfd1 的克隆
        5.2.2 序列比对与进化树分析
        5.2.3 In Del标记的开发及合成
    5.3 结果与分析
        5.3.1 RNA 的提取及c DNA 的合成
        5.3.2 TaRfd1 的克隆分析
        5.3.3 进化树分析
        5.3.4 分子标记辅助选择育种
    5.4 讨论
第六章 TaRfd1 的亚细胞定位及功能验证
    6.1 试验材料
    6.2 试验方法
        6.2.1 亚细胞定位载体的构建
        6.2.2 VIGS载体的构建
    6.3 结果与分析
        6.3.1 亚细胞定位分析
        6.3.2 VIGS诱导TaRfd1 沉默
    6.4 讨论
        6.4.1 TaRfd1 的表达模式
        6.4.2 BSMV-VIGS技术有效沉默基因
第七章 结论
参考文献
附录
致谢
个人简介

(2)粘果山羊草(Aegilops kotschyi)细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 杂种优势利用及雄性不育
        1.1.1 杂种优势
        1.1.2 植物雄性不育
        1.1.3 小麦杂种优势利用
    1.2 小麦K型CMS系研究进展
        1.2.1 小麦K型CMS系的来源及特点
        1.2.2 小麦K型CMS系的改良
    1.3 育性恢复基因相关研究进展
        1.3.1 育性恢复基因研究概况
        1.3.2 小麦育性恢复基因定位
        1.3.3 小麦K型CMS系育性恢复机理研究进展
    1.4 BSR-seq和 KASP技术在小麦基因定位中的应用
    1.5 目的意义及技术路线
        1.5.1 目的意义
        1.5.2 技术路线
第二章 K型温敏雄性不育小麦育性恢复的表型特征
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 花药材料采集与时期鉴定
        2.2.2 花粉 I_2-KI 染色试验
        2.2.3 花药及小孢子扫描电镜(SEM)观察
    2.3 结果与分析
        2.3.1 LK783、KTP116A及回交群体碘化钾染色分析
        2.3.2 LK783、KTP116A及回交群体扫描电镜观察结果
    2.4 讨论
第三章 恢复基因 Rfk1 的精细定位及候选基因筛选
    3.1 试验材料
    3.2 试验方法
        3.2.1 基因组DNA的提取
        3.2.2 子代极端混池构建
        3.2.3 PCR扩增及聚丙烯酰胺凝胶电泳
        3.2.4 KASP引物设计及扩增体系和程序
        3.2.5 BSR-seq数据挖掘及SNP-index分析
        3.2.6 连锁分析和遗传图谱的构建
    3.3 结果与分析
        3.3.1 基于SNP-index法和连锁分析对Rfk1 的初步定位
        3.3.2 利用KASP标记对Rfk1 的精细定位
        3.3.3 区间内候选基因的筛选
    3.4 讨论
        3.4.1 主效恢复基因位于小麦1BS染色体上
        3.4.2 Traes CS1B02G197400LC作用机制的预测
        3.4.3 SNP-index法和KASP技术在小麦育性基因定位中的实践
第四章 恢复基因Rfk1 的克隆及表达模式分析
    4.1 试验材料
    4.2 试验方法
        4.2.1 植物总RNA的提取及c DNA第一链的合成
        4.2.2 目的基因蛋白编码区域(CDS)全长的克隆
        4.2.3 实时荧光定量PCR(q RT-PCR)
    4.3 结果与分析
        4.3.1 Traes CS1B02G197400LC编码序列及蛋白分析
        4.3.2 Traes CS1B02G197400LC时空表达模式分析
    4.4 讨论
        4.4.1 果胶代谢对植物育性的影响
        4.4.2 Rfk1 编码区碱基片段缺失导致小麦育性的改变
第五章 与Rfk1 连锁的分子辅助选择标记的开发
    5.1 试验材料
    5.2 试验方法
        5.2.1 测交F1 代群体自交结实率调查
        5.2.2 基因组DNA提取
        5.2.3 极端混池构建
        5.2.4 PCR扩增及聚丙烯酰胺凝胶电泳
        5.2.5 统计及结果分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 Rfk1 分子标记初筛
        5.3.2 Xnwafu_4 分子标记准确性鉴定
    5.4 讨论
第六章 结论
参考文献
致谢
个人简介

(3)核不育杂交小麦苗期光合特性及产量性状优势分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 杂交小麦的研究进展
        1.1.1 杂交小麦概述
        1.1.2 杂种优势的利用途径
    1.2 光合作用与杂种优势
        1.2.1 光合作用的概述
        1.2.2 光合速率的影响因素
        1.2.3 光合作用杂种优势研究进展
    1.3 光合作用与产量的关系
        1.3.1 产量的影响因素
        1.3.2 光合作用与产量的关系
第2章 引言
    2.1 研究目的意义
    2.2 技术路线
第3章 不同组合杂交小麦苗期光合性状比较分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 杂交小麦材料
        3.1.2 田间试验设计
    3.2 试验方法
        3.2.1 田间光合性状测定
        3.2.2 叶片大小测定
    3.3 数据处理与分析
    3.4 结果分析
        3.4.1 亲本间光合性状差异
        3.4.2 杂交小麦组合光合性状差异
        3.4.3 杂交小麦光合性状杂种优势分析
        3.4.4 杂交小麦组合叶片大小比较
        3.4.5 杂交小麦组合光合特性的相关性分析
    3.5 讨论与结论
        3.5.1 讨论
        3.5.2 结论
第4章 不同组合杂交小麦苗期光合生理指标比较分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 杂交小麦材料
        4.1.2 田间试验设计
    4.2 主要仪器与试剂
        4.2.1 主要仪器
        4.2.2 主要试剂(盒)
    4.3 试验方法
        4.3.1 叶绿素含量测定
        4.3.2 可溶性糖含量测定
        4.3.3 RCA活性测定
        4.3.4 SBPcase活性测定
        4.3.5 Rubisco活性测定
        4.3.6 Rubisco酶大小亚基编码基因相对表达量测定
    4.4 数据处理与分析
    4.5 结果
        4.5.1 叶绿素含量比较分析
        4.5.2 可溶性糖含量比较分析
        4.5.3 RCA活性比较分析
        4.5.4 SBPcase活性比较分析
        4.5.5 Rubisco活性比较分析
        4.5.6 Rubisco大亚基编码基因rbc L相对表达量分析
        4.5.7 Rubisco小亚基编码基因rbc S相对表达量杂种优势分析
        4.5.8 净光合速率与光合生理指标的相关性分析
    4.6 讨论与结论
        4.6.1 叶绿素、可溶性糖与光合速率的关系
        4.6.2 不同杂交小麦组合光合酶及基因表达与光合速率的关系
        4.6.3 结论
第5章 不同组合杂交小麦成熟期农艺性状、产量性状比较分析
    5.1 试验材料
    5.2 试验方法
        5.2.1 产量及产量构成调查
    5.3 数据分析
    5.4 结果
        5.4.1 杂交小麦农艺性状和产量性状统计分析
        5.4.2 主要产量性状超高亲杂种优势分析
        5.4.3 净光合速率与产量性状的相关性分析
        5.4.4 气孔导度与产量性状的相关性分析
    5.5 讨论与结论
        5.5.1 讨论
        5.5.2 结论
第6章 主要结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
附录:缩略词与中英文对照
攻读硕士学位期间成果及参加科研项目
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(4)小麦杂交育种技术研究进展(论文提纲范文)

1 小麦杂交现状
2 杂交种与单品系种相比的优势
3 杂交小麦生产性能的预测
4 结 论

(5)春小麦与寒地多年生麦草杂种后代的分子细胞遗传学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 小麦远缘杂交的研究
        1.1.1 远缘杂交的意义
        1.1.2 远缘杂交的亲本选配
    1.2 小麦-偃麦草新种质研究
        1.2.1 小麦-长穗偃麦草新种质的创制
        1.2.2 小麦-中间偃麦草新种质的创制
        1.2.3 小麦-百萨偃麦草新种质的创制
    1.3 小麦-偃麦草杂交后代的类型
    1.4 小麦-偃麦草杂交后代的应用
    1.5 小麦族外源染色体鉴定
        1.5.1 形态学检测
        1.5.2 细胞学鉴定
        1.5.3 分子标记检测
        1.5.4 原位杂交检测
    1.6 本论文研究的主要内容
    1.7 本论文研究的目的、意义
    1.8 本论文研究的技术路线
第2章 形态学检测
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 实验方法
    2.4 实验结果与分析
        2.4.1 亲本形态学检测结果
        2.4.2 2017-2019年杂交结果统计
        2.4.3 杂种F1形态学检测
        2.4.4 杂种F2形态学检测
    2.5 讨论
    2.6 本章小结
第3章 细胞学鉴定
    3.1 引言
    3.2 实验材料
    3.3 实验方法
        3.3.1 根尖体细胞染色体制片及检测
        3.3.2 花粉母细胞的取材及制片
    3.4 实验仪器及设备
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 杂交种体细胞染色体鉴定
        3.5.2 花粉母细胞检测结果
    3.6 讨论
    3.7 本章小结
第4章 分子标记检测
    4.1 引言
    4.2 实验材料
    4.3 实验方法
        4.3.1 植物基因组总DNA的提取
        4.3.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
        4.3.3 通用引物检测
        4.3.4 J组染色体特异引物检测
        4.3.5 St组染色体特异引物检测
    4.4 实验设备及仪器
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 通用引物分子标记检测
        4.5.2 St组染色体特异分子标记检测
        4.5.3 J组染色体特异分子标记检测
    4.6 讨论
    4.7 本章小结
第5章 基因组原位杂交
    5.1 引言
    5.2 实验材料
    5.3 实验方法
        5.3.1 植物总DNA提取
        5.3.2 标记探针
        5.3.3 原位杂交流程
    5.4 实验设备及仪器
    5.5 实验结果与分析
        5.5.1 杂种F1体细胞原位杂交检测
        5.5.2 麦草型杂种F1花粉母细胞原位杂交检测
        5.5.3 普通小麦型杂种F2体细胞原位杂交检测
    5.6 讨论
    5.7 本章小结
结论
参考文献
附表
攻读硕士学位期间发表的学术论文
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(6)小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析(论文提纲范文)

基金
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 小麦雄性不育研究进展
        1.1.1 小麦细胞质雄性不育研究现状
        1.1.2 小麦细胞核雄性不育研究现状
        1.1.3 小麦光温敏雄性不育研究现状
        1.1.4 化学杂交剂诱导小麦雄性不育研究现状
    1.2 小麦光温敏雄性不育系BNS的研究进展
        1.2.1 BNS的育性转换规律
        1.2.2 BNS雄性不育的细胞学研究
        1.2.3 BNS雄性不育的分子生物学研究
        1.2.4 BNS雄性不育的生理生化研究
        1.2.5 BNS相关的杂种优势研究
    1.3 乙烯响应因子ERF在植物中的研究
        1.3.1 乙烯响应因子ERF的分类
        1.3.2 乙烯响应因子ERF的研究进展
    1.4 本研究的目的与意义
    1.5 技术路线
第二章 乙烯响应因子基因TaERF7的克隆、序列分析和亚细胞定位
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 DNA和总RNA的提取
        2.1.3 cDNA第一链的合成
        2.1.4 TaERF7及其启动子的序列扩增
        2.1.5 基因的连接与转化
        2.1.6 TaERF7及其启动子的生物信息学分析
        2.1.7 TaERF7蛋白的亚细胞定位
    2.2 结果与分析
        2.2.1 TaERF7及其启动子的克隆
        2.2.2 TaERF7蛋白的序列分析
        2.2.3 TaERF7启动子的序列分析
        2.2.4 TaERF7的亚细胞定位
    2.3 讨论
第三章 乙烯响应因子TaERF7的原核表达
    3.1 材料与方法
        3.1.1 原核表达载体构建
        3.1.2 TaERF7融合蛋白分子量的预测
        3.1.3 TaERF7融合蛋白的诱导表达
        3.1.4 TaERF7融合蛋白的提取
        3.1.5 融合蛋白的电泳、染色和脱色
        3.1.6 融合蛋白的纯化
    3.2 结果与分析
        3.2.1 原核表达载体的构建
        3.2.2 融合蛋白的诱导表达
        3.2.3 融合蛋白的可溶性分析
        3.2.4 TaERF7蛋白的纯化
    3.3 讨论
第四章 乙烯响应因子基因TaERF7受光温诱导的表达特性
    4.1 材料与方法
        4.1.1 BNS不同组织部位的取样
        4.1.2 不同光照和温度处理
        4.1.3 荧光定量PCR
    4.2 结果与分析
        4.2.1 TaERF7的组织表达特性
        4.2.2 TaERF7在不同光照时间处理后的表达
        4.2.3 TaERF7在不同温度处理期间的表达变化
    4.3 讨论
第五章 TaERF7 与下游基因TaTMS5 的互作关系分析
    5.1 材料
        5.1.1 植物材料及取样
        5.1.2 菌株和载体
        5.1.3 试剂
    5.2 方法
        5.2.1 不同播期BNS的育性统计
        5.2.2 TaTMS5的克隆与分析
        5.2.3 TaERF7与TaTMS5 的荧光定量PCR
        5.2.4 突变EAR基序的TaERF7 的获得
        5.2.5 制备与转化酵母感受态细胞
        5.2.6 TaERF7的毒性和自激活检测
        5.2.7 酵母单杂交
    5.3 结果与分析
        5.3.1 TaERF7和TaTMS5 的差异表达与BNS育性的关系
        5.3.2 TaTMS5及其启动子的序列分析
        5.3.3 TaERF7及其突变体的转录自激活检测
        5.3.4 TaERF7 及其突变体与TaTMS5 启动子的结合
    5.4 讨论
第六章 TaERF7基因的功能分析
    6.1 材料与方法
        6.1.1 材料
        6.1.2 过表达载体的构建
        6.1.3 农杆菌介导法侵染拟南芥
        6.1.4 拟南芥生理指标的测定
    6.2 结果与分析
        6.2.1 转基因拟南芥的验证
        6.2.2 转基因拟南芥的表型分析
        6.2.3 转基因拟南芥的耐寒性鉴定
    6.3 讨论
第七章 结论
参考文献
附录
致谢
个人简历

(7)单芒山羊草(Aegilops uniaristata)细胞质雄性不育小麦U706A的不育与恢复相关特征研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 杂种优势现象及雄性不育
        1.1.1 杂种优势现象
        1.1.2 植物雄性不育
    1.2 小麦CMS相关研究
        1.2.1 小麦CMS系的类型
        1.2.2 小麦CMS系育性恢复
        1.2.3 育性恢复基因定位
    1.3 利用转录组学研究不育机制相关进展
    1.4 目的意义及技术路线
        1.4.1 目的意义
        1.4.2 技术路线
第二章 U706A的花药及小孢子败育的表型观察
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验所需溶液的配制
        2.2.2 花药的表型观察
        2.2.3 花药及小孢子的扫描电镜观察
        2.2.4 DAPI染色
        2.2.5 碘化钾染色
    2.3 结果与分析
        2.3.1 花药与花粉粒的表型分析
        2.3.2 小孢子发育过程分析
    2.4 讨论
        2.4.1 不育系的表型特征
        2.4.2 小孢子发育过程的特征
第三章 基于转录组测序分析Mu型细胞质雄性不育系育性相关的基因与代谢通路
    3.1 试验材料
    3.2 试验方法
        3.2.1 RNA提取和c DNA文库构建及测序
        3.2.2 生物信息学分析
        3.2.3 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证
        3.2.4 果胶含量的测定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 RNA测序和基因注释结果
        3.3.2 差异基因的筛选及功能注释
        3.3.3 转录因子分析
        3.3.4 qRT-PCR验证基因的表达模式
        3.3.5 果胶含量的测定
    3.4 讨论
        3.4.1 膜信号分子与育性的关系
        3.4.2 转录因子与育性的关系
        3.4.3 细胞壁与育性的关系
第四章 U706A的易恢性及强恢复系的筛选
    4.1 试验材料
    4.2 试验方法
        4.2.1 F_1代种子的获得
        4.2.2 F_1代的种植及结实率的测定
    4.3 结果与分析
        4.3.1 不同环境下不育系的易恢性
        4.3.2 不同恢复系的恢复力
    4.4 讨论
第五章 U706A的育性恢复基因定位
    5.1 试验材料
    5.2 试验方法
        5.2.1 试验所需试剂
        5.2.2 分离群体的构建
        5.2.3 分离群体的种植、挂牌及结实率的测定
        5.2.4 DNA的提取及混池构建
        5.2.5 育性恢复基因的定位
    5.3 试验结果
        5.3.1 遗传分析结果
        5.3.2 恢复基因遗传标记的电泳结果及遗传图谱的绘制
    5.4 讨论
        5.4.1 育性恢复遗传模式的探讨
        5.4.2 育性恢复基因的定位研究
第六章 结论
参考文献
致谢
个人简介

(8)D2型细胞质雄性不育小麦的鉴选及育性恢复的评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 杂交小麦的研究概况
        1.1.1 杂交小麦的起源
        1.1.2 杂交小麦的发展过程
    1.2 利用杂种优势的主要途径
        1.2.1 三系法制种的研究进展
        1.2.2 化学杀雄法
    1.3 细胞质雄性不育系的研究
        1.3.1 K型细胞质雄性不育系
        1.3.2 D~2 细胞质雄性不育系
    1.4 小麦雄性不育败育机理的研究
        1.4.1 小麦雄性不育的生理生化研究进展
        1.4.2 雄性不育的分子生物学研究进展
    1.5 小麦雄性不育系育性恢复的研究
        1.5.1 影响小麦细胞质雄性不育系的育性恢复的相关因素
        1.5.2 对于育性恢复遗传机制研究进展
    1.6 研究的目的及意义
第二章 D~2型与K型小麦细胞质雄性不育系与恢复系花粉特征
    2.1 试验材料和方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验方法
    2.2 结果与分析
    2.3 讨论
第三章 小麦不育系的易恢性评价和恢复系筛选
    3.1 试验材料和方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 D~2 型细胞质雄性不育小麦的易恢性评价
        3.2.2 恢复系的筛选与评价
    3.3 讨论
结论
参考文献
致谢
作者简介

(9)不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究(论文提纲范文)

缩略词
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
    1.1 花椰菜起源、分布与种质资源概况
        1.1.1 花椰菜的起源
        1.1.2 花椰菜种植与分布
        1.1.3 我国花椰菜种质资源概况
    1.2 花椰菜种质资源遗传多样性研究进展
        1.2.1 种质资源遗传多样性的概念与意义
        1.2.2 种质资源遗传多样性的分析方法
        1.2.3 国内外花椰菜种质资源遗传多样性研究进展
    1.3 花椰菜CMS细胞质效应研究进展
        1.3.1 细胞质效应研究的意义
        1.3.2 细胞质效应研究的方法
        1.3.3 十字花科作物CMS来源及细胞质效应研究进展
        1.3.4 花椰菜CMS来源及细胞质效应研究进展
    1.4 花椰菜杂种优势利用研究进展
        1.4.1 杂种优势的概念
        1.4.2 杂种优势的遗传基础
        1.4.3 杂种优势预测的方法
        1.4.4 国内外花椰菜杂种优势研究进展
第二章 花椰菜自交系表型变异及遗传多样性分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 性状调查
        2.1.3 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 花椰菜自交系10 个数量性状的多样性分析
        2.2.2 花椰菜自交系20 个质量性状的多样性分析
        2.2.3 基于表型数据的主成分分析
        2.2.4 基于表型数据的自交系聚类分析
        2.2.5 基于表型性状的不同群体遗传多样性比较
    2.3 讨论
        2.3.1 花椰菜自交系的表型性状变异与遗传多样性
        2.3.2 花椰菜自交系表型性状主成分分析及评价利用
        2.3.3 花椰菜自交系表型性状聚类分析及评价利用
    2.4 本章小结
第三章 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及群体结构分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 DNA提取
        3.1.3 SSR引物
        3.1.4 PCR扩增
        3.1.5 电泳检测
        3.1.6 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 SSR标记的多态性分析
        3.2.2 基于SSR标记的自交系间遗传距离分析
        3.2.3 基于SSR标记的自交系聚类分析
        3.2.4 基于SSR标记的自交系主成分分析
        3.2.5 基于SSR标记的自交系群体结构分析
        3.2.6 基于SSR标记的不同群体遗传多样性比较
        3.2.7 表型性状与SSR分子标记两种分析结果的比较
    3.3 讨论
        3.3.1 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及亲缘关系分析
        3.3.2 花椰菜自交系SSR标记聚类分析、主成分分析和群体结构分析
        3.3.3 表型与分子两种方法分析结果的比较
    3.4 本章小结
第四章 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 性状测定
        4.1.4 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不育细胞质对杂种F115 个性状的一般效应
        4.2.2 核背景对不育细胞质遗传效应的影响
        4.2.3 不同来源CMS的不育系细胞质效应的比较
        4.2.4 两个同质异核花椰菜CMS细胞质效应的比较
    4.3 讨论
        4.3.1 花椰菜CMS对多个性状的细胞质效应为负
        4.3.2 花椰菜CMS负效应可通过杂交父本核背景改善
        4.3.3 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应的综合评价
    4.4 本章小结
第五章 花椰菜杂种优势及其亲本配合力分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验设计
        5.1.3 性状测定
        5.1.4 数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 父母本及杂种F1的性状表现
        5.2.2 联合方差分析
        5.2.3 配合力分析
        5.2.4 杂种优势分析
        5.2.5 杂种优势的预测
    5.3 讨论
        5.3.1 花椰菜主要农艺及品质性状的杂种优势表现
        5.3.2 花椰菜主要农艺及品质性状配合力的特点
        5.3.3 配合力、遗传距离和不育胞质效应与杂种优势的预测
    5.4 本章小结
第六章 结论与创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 下一步研究工作
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
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(10)小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 杂交小麦的研究概况及存在问题
        1.1.1 小麦杂种优势利用研究概况
        1.1.2 小麦杂种优势利用的主要途径与研究进展
        1.1.3 小麦杂种优势利用存在的问题
    1.2 多子房性状的发现及研究进展
        1.2.1 多子房小麦的发现与选育
        1.2.2 多子房小麦的花器官发育
        1.2.3 多子房小麦的生理生化研究
        1.2.4 多子房小麦的遗传分析和基因定位
        1.2.5 小麦多子房性状形成机理
        1.2.6 多子房小麦的应用价值
        1.2.7 其它作物多子房现象研究概述
    1.3 小麦异源细胞质遗传效应研究进展
        1.3.1 异源细胞质对小麦育性的遗传效应
        1.3.2 异源细胞质对小麦农艺性状的遗传效应
        1.3.3 异源细胞质对小麦抗性的遗传效应
        1.3.4 异源细胞质对小麦品质性状的遗传效应
        1.3.5 异源细胞质对小麦生理生化及组织培养性状的遗传效应
        1.3.6 异源细胞质对小麦染色体(组)行为的遗传效应
        1.3.7 异源细胞质对小麦核基因表达的遗传效应
    1.4 细胞质在植物花发育过程中的作用
        1.4.1 植物细胞质和花发育
        1.4.2 植物线粒体与花发育
        1.4.3 植物叶绿体与花发育
    1.5 DNA甲基化在植物花发育过程中的作用
    1.6 转录组学在植物花发育研究中的应用
    1.7 蛋白质组学在植物花发育研究中的应用
    1.8 本研究的目的意义及技术路线
        1.8.1 本研究的目的意义
        1.8.2 本研究的技术路线
第二章 小麦多子房的发育过程、外显率及种子活力观测
    2.1 材料和方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 试验仪器和试剂
        2.1.3 扫描电子显微镜观察
        2.1.4 石蜡切片观察
        2.1.5 形态学观察测定
        2.1.6 外显率及种子活力相关性状的测定
        2.1.7 统计分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 多子房小麦副雌蕊起始发育过程
        2.2.2 多子房小麦副雌蕊生长发育过程
        2.2.3 多子房小麦成熟期籽粒形态特征
        2.2.4 多子房小麦DUOⅠ和DUOⅡ形态特征
        2.2.5 多子房小麦不同类型籽粒的外显率和发芽相关性状测定
    2.3 讨论
        2.3.1 多子房小麦的特殊性
        2.3.2 多子房小麦的外显率及籽粒发芽情况
        2.3.3 多子房小麦在杂交小麦上的应用
第三章 小麦多子房性状的遗传规律及细胞质效应
    3.1 材料和方法
        3.1.1 植物材料和遗传群体的构建
        3.1.2 形态学观察
        3.1.3 小麦多子房性状遗传规律分析
        3.1.4 统计分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 F_1 代植株形态学观察
        3.2.2 F_2和BC_1 世代多子房性状遗传分析
        3.2.3 F_3和BC_1F_1 世代多子房性状遗传分析
    3.3 讨论
        3.3.1 多子房小麦DUOⅡ的遗传规律
        3.3.2 多子房性状在杂交小麦上的应用
第四章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的DNA甲基化分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 形态观察
        4.1.3 幼苗培养及取材
        4.1.4 DNA的提取
        4.1.5 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)试验
    4.2 结果与分析
        4.2.1 F_1 植株的形态观察
        4.2.2 TZI× DUOII和 DUOII× TZI整体甲基化水平分析
        4.2.3 TZI× DUOII和 DUOII× TZI甲基化状态的变化
    4.3 讨论
第五章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的转录组分析
    5.1 材料和方法
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 RNA的提取及纯化
        5.1.3 RNA测序文库的构建
        5.1.4 簇生成及上机测序
        5.1.5 测序数据质量控制及参考序列比对
        5.1.6 基因表达水平分析及差异表达基因鉴定
        5.1.7 差异基因功能分析
        5.1.8 差异表达基因的qRT-PCR验证
    5.2 结果与分析
        5.2.1 RNA质量检测
        5.2.2 RNA-seq测序数据质量分析
        5.2.3 RNA-seq数据与参考基因组比对分析
        5.2.4 基因表达水平分析
        5.2.5 RNA-seq测序数据相关性分析
        5.2.6 差异表达基因分析
        5.2.7 差异表达基因功能分析
        5.2.8 差异基因的qRT-PCR验证
    5.3 讨论
        5.3.1 DNA复制过程是副雌蕊形成的基础
        5.3.2 植物激素信号转导过程调控多子房小麦花序结构
        5.3.3 叶绿体影响核内花发育基因的表达
        5.3.4 6 -磷酸海藻糖可能参与了副雌蕊的发育
        5.3.5 叶绿体、细胞核、植物激素以及T6P之间的信号转导通路
第六章 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的蛋白质组分析
    6.1 材料和方法
        6.1.1 植物材料
        6.1.2 幼穗蛋白质的提取及纯化
        6.1.3 蛋白质的水化
        6.1.4 蛋白质浓度测定
        6.1.5 幼穗蛋白质的双向电泳及染色
        6.1.6 差异表达蛋白的鉴定及挖取
        6.1.7 差异表达蛋白的质谱鉴定分析
        6.1.8 差异表达蛋白生物信息分析
    6.2 结果与分析
        6.2.1 蛋白质含量测定
        6.2.2 幼穗蛋白质双向电泳体系的构建
        6.2.3 DUOⅡ和 TZI正反交F_1 幼穗蛋白质双向电泳
        6.2.4 差异表达蛋白的鉴定
        6.2.5 差异表达蛋白的生物功能分析
    6.3 讨论
        6.3.1 叶绿体代谢影响核内花发育基因表达
        6.3.2 细胞核和细胞分裂过程是副雌蕊原基分化的基础
        6.3.3 植物呼吸为副雌蕊分化提供能量
        6.3.4 蛋白质代谢是植物发育过程中代谢活动进行的基础
        6.3.5 花发育相关蛋白对多子房性状表达有重要作用
        6.3.6 异源细胞质抑制小麦多子房性状表达的分子机理
第七章 结论
    7.1 本研究的主要结论
    7.2 本研究的创新点
参考文献
附录
致谢
个人简历

四、CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较(论文参考文献)

  • [1]牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证[D]. 牛富强. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [2]粘果山羊草(Aegilops kotschyi)细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆[D]. 陈彦儒. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [3]核不育杂交小麦苗期光合特性及产量性状优势分析[D]. 李姜玲. 西南大学, 2021(01)
  • [4]小麦杂交育种技术研究进展[J]. 付聪,徐浩然,兰雪涵,苑景淇,于忠亮,李成宏,王梅芳,周梅妹. 粮食科技与经济, 2020(06)
  • [5]春小麦与寒地多年生麦草杂种后代的分子细胞遗传学研究[D]. 陈雅欣. 哈尔滨师范大学, 2020(01)
  • [6]小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析[D]. 李紫良. 西北农林科技大学, 2020(02)
  • [7]单芒山羊草(Aegilops uniaristata)细胞质雄性不育小麦U706A的不育与恢复相关特征研究[D]. 李伟. 西北农林科技大学, 2020(03)
  • [8]D2型细胞质雄性不育小麦的鉴选及育性恢复的评价[D]. 孟畅. 西北农林科技大学, 2019(08)
  • [9]不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究[D]. 朱世杨. 福建农林大学, 2019(04)
  • [10]小麦多子房性状的发育和遗传及异源细胞质对其表达抑制的分子机理[D]. 郭佳林. 西北农林科技大学, 2019(08)

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CHA杂种小麦与T型杂种小麦的杂种优势比较
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