一、暗期光间断中光质对湖北光敏感核不育水稻育性转换的影响(论文文献综述)
张家健[1](2017)在《高温下籼型水稻核质互作三系不育系育性恢复生理及蛋白质组学研究》文中进行了进一步梳理为深入了解高温下籼型水稻核质互作三系不育系育性发生恢复的机理,本试验以天丰A、五丰A为材料,参照其保持系天丰B、五丰B,对经高温或常温处理而处于雌雄蕊形成期至花粉内容物充实期的倒二叶、剑叶、幼穗的生理生化特性进行了研究。同时对花粉母细胞减数分裂期天丰A 32℃(7)部分可育(8)、天丰A 24℃(7)完全不育(8)、天丰B(7)可育(8)的幼穗蛋白质进行了蛋白质组学分析。主要结论如下:1.与常温24℃处理的相比,高温下不育系天丰A、五丰A表现出典败型花粉比例降低,染败型花粉增多,出现可育花粉,并能自交结实,其中天丰A、五丰A的自交结实率(未套袋)分别为5.40%和3.17%。但其保持系天丰B、五丰B受高温影响,可育花粉比例降低,败育花粉增多,自交结实率下降。2.高温下天丰A、五丰A的部分花粉发生育性恢复,其相关生理生化指标在幼穗分化时期与常温处理相比存在差异。高温下不育系天丰A、五丰A的叶片和幼穗中MDA含量增加;倒二叶和幼穗中POD活性增高;叶片中可溶性蛋白质在花粉母细胞形成期至花粉内容物充实期增加,幼穗中可溶性蛋白质在花粉母细胞减数分裂期至花粉内容物充实期显着增加,并在花粉内容物充实期接近于保持系幼穗中含量的水平;叶片和幼穗中脯氨酸含量的增加,尤其是花粉内容物充实期幼穗中脯氨酸含量的加倍,使不育系幼穗中脯氨酸含量约达到保持系的三分之二;叶片中可溶性糖和淀粉含量降低,但不育系幼穗中可溶性糖含量在花粉母细胞形成期至花粉母细胞减数分裂期增加。这些生理生化指标的变化表明高温处理对水稻的细胞膜造成了一定的破坏,物质跨膜运输可能受到影响,调节了不育系细胞内氧化还原平衡系统,提高了叶片和幼穗中可溶性蛋白质和脯氨酸含量,增加了幼穗中物质和能量供应,为花粉母细胞的正常发育及花粉内容物的充实提供了更多的物质能量基础。总的说来,这些生理生化指标的变化可能与高温下三系不育系花粉育性恢复有关。3.天丰A 32℃(7)部分可育(8)、天丰A 24℃(7)完全不育(8)、天丰B(7)可育(8)的花粉母细胞减数分裂期幼穗蛋白质中检测到差异表达至少2倍的蛋白位点81个,筛选出与常温24℃不育处理的天丰A相比,常温下天丰B和高温32℃部分可育处理的天丰A蛋白点丰度差异同为2倍以上或0.5倍以下的蛋白质位点46个,表达均上调的有30个,均下调的有16个,通过质谱鉴定出了45个。这些蛋白质主要涉及应激反应、转录相关、蛋白质合成、蛋白质加工、蛋白质降解、氧化还原系统、碳与能量代谢、信号转导、脂肪代谢、细胞周期等功能及代谢途径。这些差异表达蛋白质中,酸性核糖体蛋白、甲基化CpG结合域蛋白、脱氧尿苷三磷酸、二硫键异构酶、富含脯氨酸的蛋白、核RNA结合蛋白A、核糖体循环因子、S-腺苷甲硫氨酸合成酶等可能与水稻三系不育系育性的表达有关。
范优荣,曹晓风,张启发[2](2016)在《光温敏雄性不育水稻的研究进展》文中研究指明50年前,袁隆平提出杂交水稻生产的设想,在中国科学家的努力下得以实现并应用.半个世纪以来,杂交水稻在中国和多个国家得到了广泛的种植,为粮食安全提供了有力的保障.近20年来,以光温敏两用雄性核不育系为基础的两系杂交稻在水稻生产中占据越来越重要的地位.中国科学家发现了多个具有实用价值的光温敏雄性不育系,并开展了系统研究,对两系法杂交稻的广泛推广发挥了关键作用.近年来,几个重要的光温敏雄性不育基因被成功克隆,并初步阐明了其作用的分子机理,对于培育新型优良的不育系具有重要意义.本文将介绍杂交水稻在中国的发现和研究现状,以庆祝50年前袁隆平先生提出杂交水稻生产的设想.
范优荣[3](2016)在《水稻光敏感雄性核不育基因pms1的克隆与功能分析》文中研究说明水稻是全球一半以上人口的主粮,如何提高水稻产量一直是各国科学家致力于解决的关乎国计民生的重大课题。50年前袁隆平先生提出了杂交稻的构想,并随后将之应用于生产实践中,为我国粮食安全做出了巨大的贡献。中国杂交稻的生产经历了从三系稻到两系稻的发展,两系稻占我国杂交稻种植面积的比例越来越高。相对于三系不育系,两系不育系恢复系广、配组更为自由,大大简化了杂交过程,应用潜力巨大。两系不育系是指光温敏雄性不育系,其育性受到温度和光照长度的影响:光敏不育系在长日照下不育、短日照下可育;温敏不育系在高温下不育、低温下可育。粳稻品种农垦58S是第一个被发现也是研究和应用最广泛的光敏雄性不育系,以农垦58S为基因源培育出了大批优良的光温敏雄性不育系。为了更好地利用两系不育系,有必要分离控制光温敏雄性不育性的基因并阐明其分子作用机理。pms1是农垦58S中控制光敏雄性核不育的主效基因,我们构建了农垦58S与明恢63的高世代回交群体以图位克隆pms1基因并对其进行功能分析,得到的主要研究结果如下:1.与以往的认识不同,通过对农垦58S与明恢63回交F2群体的结实率和基因型分析表明,光敏感雄性核不育基因pms1是一个不完全显性基因。在长日照下BC5F2群体中纯合的农垦58S pms1位点表现为完全不育;纯合的明恢63 pms1位点表现为完全可育;而杂合基因型的育性呈现出从不育到可育连续分布的趋势,并且绝大部分植株育性低于60%。明恢63纯合、杂合及农垦58S纯合这三种基因型单株数的比例符合1:2:1的单基因分离比。2.在确定了pms1显隐性的基础上对6841个BC5F2群体单株用两端分子标记pj23和Fssr进行基因型分析,共得到88个重组单株。再利用新开发的11个分子标记进一步缩小定位区间。由于杂合基因型单株与农垦58S纯合基因型单株间育性的重叠,为了定位的可靠性,仅利用杂合基因型和明恢63纯合基因型发生交换的重组单株进行精细定位。最终将pms1定位于分子标记P4和P6之间4.0 kb的范围内,左右各1个重组单株,分子标记P5与pms1共分离。3.将农垦58S中包含有该4.0 kb的基因序列互补转化到近等基因系NIL(MH)中,能降低受体长日照下的育性,短日照下无影响;反之,将对应来自于明恢63中的序列转化到农垦58S中没有表型的改变,说明该区域内确实包含有pms1的候选基因。4.采用RACE的方法在定位区间内分离到一条全长c DNA,将此转录本命名为PMS1T。在长日照下抑制农垦58S中PMS1T的表达能够恢复育性,NIL(MH)中抑制PMS1T的表达对育性无影响;在NIL(MH)中超量表达PMS1T也能导致育性下降。这些结果都表明PMS1T就是控制光敏雄性不育的基因pms1。5.对PMS1T表达谱分析发现PMS1T在与花粉发育相关的组织中表达量较高,在营养生长器官中表达量很低,并且在二次枝梗原基分化期、雌雄蕊形成期和花粉母细胞形成期的幼穗中优势表达,这三个时期也正是光敏感雄性不育的敏感时期。q PCR结果表明在这三个时期中长日照下农垦58S中PMS1T的表达量低于NIL(MH)及短日照下的农垦58S和NIL(MH)。6.PMS1T在农垦58S和明恢63中的长度分别为1,453 bp和1,388 bp,两者相差65bp。在PMS1T的5’端还存在两个SNP位点S1和S2,SNP S2和分子标记P5与pms1共分离。在多个水稻品种中对这几个序列差异进行比较测序表明SNP S2是造成光敏雄性不育的功能性突变。7.PMS1T没有intron,位于基因间区,没有基因注释。预测有三个短的ORF,将农垦58S这三个预测ORF的起始密码子ATG后面插入碱基“G”,分别互补转化NIL(MH),仍然能够正常发挥功能,降低NIL(MH)的育性,说明PMS1T不编码蛋白,是一个长链非编码RNA。8.5’RLM-RACE和降解组测序数据证实了PMS1T能够被mi R2118剪切。对长、短日照下农垦58S和NIL(MH)雌雄蕊形成期、花粉母细胞形成期和减数分裂期幼穗进行Small RNA-seq分析发现PMS1T能够从mi R2118剪切位点开始形成18对21 nt phasi RNA。这些PMS1T-phasi RNA的表达量在花粉母细胞形成期和减数分裂期幼穗中高于雌雄蕊形成期,其中4s phasi RNA和6s phasi RNA的量远高于其他phasi RNA。比较分析花粉母细胞形成期幼穗中的PMS1T-phasi RNA,在长日照下的农垦58S中表达量高于其他三种材料。同时发现PMS1T-phasi RNA的表达量与PMS1T转录本的表达量呈负相关。此外还分析了长日照花粉母细胞形成期幼穗中PMS1T-phasi RNA在转基因植株中的表达量。在超量表达农垦58S PMS1T转基因植株中,phasi RNA的表达量在阳性植株中高于阴性植株;与此相吻合的是,农垦58S PMS1T抑制表达的转基因阳性单株中phasiRNA的表达量低于阴性单株。这些结果表明PMS1T-phasi RNA与光敏雄性不育相关。转基因结果进一步证实失去了完整mi R2118识别位点的农垦58S PMS1T不能发挥正常功能来降低NIL(MH)长日照下的育性,表明phasi RNA参与了光敏雄性不育的调控。PMS1T是到目前为止鉴定到的第一个具有生物学功能的PHAS基因,证明了这类小RNA对植物生长发育的重要性,同时也加深了我们对于光敏感雄性核不育机理的理解。
刘晨[4](2018)在《茉莉酸参与光周期诱导光敏核不育水稻育性转换的研究》文中认为两系法杂交水稻为水稻杂种优势利用提供了新的技术途径,而探明两用不育系育性转换机理则是该技术的理论与应用基础。本研究从光敏感核不育材料育性转换的转录组差异结果中获得了茉莉酸合成相关基因的表达差异信息,对长光不育型水稻农垦58S、短光不育型水稻D52S进行光周期育性诱导,在穗发育的Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ期对叶片JA总含量及JA合成途径关键酶LOX、AOS、AOC和OPR的酶活性进行测定,并且利用qPCR技术测定这4个关键酶基因的表达水平差异,试图分析茉莉酸与光周期诱导育性转换的关系。主要研究结果如下:1.光周期处理能够有效地诱导农垦58S和D52S的育性发生变化,两个材料的花粉育性变化结果相反;农垦58S在自然长光(14h)时花粉为不育,而短光(10h)处理后的花粉可育;短光处理后D52S表现为不育,自然长光条件下D52S表现可育。2.获得两个材料在不育和可育光周期下的转录组数据。光周期处理会使两材料产生44个共有的差异基因,但两材料中得到的差异基因数目不同,且上下调的趋势也不一致:以显着性检验的p-value值<0.05和FC≥2为标准筛选差异基因,并以可育材料作为参照,D52S中共得到1036个差异基因,其中451个下调,585个上调;农垦58S中共得到140个差异基因,其中39个上调,101个下调。此外,从转录组数据和GO富集结果中也筛选到了JA合成途径的差异基因LOX、AOS、AOC和OPR。3.光周期处理后农垦58S短光可育叶片中的JA含量在减数分裂期(Ⅵ期)比长光不育叶片高;两材料中各时期JA含量均有显着差异,说明长、短光周期在水稻的生长发育时期会不断地对植物体内的JA合成代谢进行调节。喷施MEJA可以使农垦58S和D52S的花粉碘染率变为不育材料的39.24倍和118.6倍;农垦58S中可育材料的花粉碘染率是喷施SHAM的34.47倍,D52S喷施SHAM后则变为了完全不育;喷施MEJA后可以提高LOX、AOS、AOC和OPR的酶活性及JA含量,但SHAM处理没有降低这些酶的活性和JA含量,推测这一结果可能与取样时期较后有关,SHAM的抑制作用不明显。4.qPCR结果表明,光周期处理下,两材料叶片中的LOX、AOS、AOC和OPR基因的相对表达水平主要在Ⅴ期和Ⅵ期可育比不育材料表达量高;当喷施MEJA或SHAM后,分别使这四个基因的表达水平一致升高或降低,即当这四个基因表达量升高时材料可育,表达量降低时材料不育,推测这两个处理主要通过调节JA合成途径基因的表达来实现对育性的调控。本研究获得了长、短光周期敏感核不育水稻农垦58S和D52S在光周期处理下、外源喷施MEJA和SHAM后的JA含量、茉莉酸合成途径的相关酶活性、关键酶基因的表达变化,初步证实了茉莉酸参与了光敏核不育材料的育性转换过程,但仍需要今后大量研究来明晰其内在的机理。
丁寄花[5](2011)在《水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究》文中研究说明水稻是重要的粮食作物之一,如何更加有效地提高水稻产量是全世界都关注的重要问题之一。水稻光敏感核不育(photoperiod-sensitive genic male sterile, PSMS)系(农垦58S)的发现与利用是水稻育种的又一次突破。利用不同杂交组合,前人已对控制这种光敏感核不育的基因进行了定位与遗传分析,研究发现pms3是直接导致农垦58S与农垦58育性分离的基因。本研究主要是分离克隆了pms3基因并对其功能进行了深入研究。pms3位于第12染色体上,比较测序发现,pms3在农垦58与农垦58S中仅存在一个SNP差异。:RT-PCR与RACE分析发现该定位区间存在多个转录本,我们分别将它们命名为Transcript-1、Transcript-2与Transcript-3。以农垦58S为转化受体,超量表达Transcript-1可以使农垦58S在长日照条件下花粉育性恢复。通过对Transcript-1的表达分析,我们发现Transcript-1的表达受光周期调控,在长日照条件下的表达显着高于短日照条件;对4个不同发育时期的幼穗进行了更为精细的表达分析,结果显示在长日照条件下,Transcript-1在农垦58S中的表达显着低于农垦58;而在短日照条件下,二者表达一致,不存在表达差异。结合遗传转化分析,我们确定Transcript-1就是我们寻找的pmms3基因。我们进一步对pms3区间的DNA甲基化程度进行了分析,希望能找出pms3在两个亲本中表达差异的原因。结果显示农垦58与农垦58S在pms3区间的DNA甲基化程度确实存在差异,而且编码区与启动子区域具有相反的DNA甲基化趋势:农垦58S中启动子区域的CG甲基化程度明显高于农垦58,我们推测农垦58S中pms3的表达下降与该基因启动子区域DNA甲基化程度升高有密切的联系。我们进一步利用生物信息学的方法预测pms3编码的蛋白质及其可能的功能,结果只预测到了一段很短的ORF。我们利用缺失转化的方法进一步验证pms3是否编码蛋白,遗传转化结果发现pms3是通过RNA发挥作用,编码一个长链非编码RNA (long non-coding RNA);同时们还发现pms3中包含SNP的52bp序列是必不可少的。RNA二级结构预测发现该区间存在类似茎环的二级结构,可能形成small RNA,通过对水稻small RNA数据库的搜索,我们也在该区间确实找到了几个small RNA。我们用stem-loop RT PCR的方法验证了它们的存在。综合上述结果,我们推测该区间形成的small RNA与DNA甲基化存在一定的联系,从而调节pms3的表达。我们还对定位区间其它基因进行了遗传转化与表达分析:位于pms3上游的基因AK111270超量表达之后,使农垦58S短日照育性恢复推迟。表达分析发现,在AK111270超表达植株中,pms3的表达下降,DNA甲基化分析发现pms3启动子区域DNA甲基化程度明显上升。对该区间的small RNA进行检测,发现AK111270超表达植株中small RNA的表达上升。我们推测AK111270的超量表达,使其内源的同源序列(即pms3的启动子区域)发生了RNA介导的DNA甲基化(RdDM),使pms3的表达下降,从而使农垦58S短日照育性推迟恢复。位于pms3反链上的基因Transcript-3超量表达后,对花粉的育性没有影响,但是它在小穗中特异表达,这种特异的表达模式暗示Transcript-3肯定有特异的功能。总之,定位区间内的转录本之间在结构上的紧密联系暗示它们的功能也可能相互联系,相互影响。水稻籼、粳亚种间的杂种优势的利用是提高水稻产量的又一重要途径。但是籼、粳杂种F1普遍存在的不育或者半不育现象使得籼、粳亚种间杂种优势的利用受到极大的限制。在水稻中存在一类特殊的种质资源称为广亲和品种,它们分别与籼稻和粳稻杂交,其后代均表现正常可育。S5基因是控制籼粳广亲和性状的一个主效基因。本研究的目的就是分离克隆水稻广亲和基因S5,并对该基因功能、作用机理进行深入的研究。S5编码一个天冬氨酸蛋白酶,比较测序发现,粳稻与籼稻S5编码区存在两个氨基酸的差别,分别由粳稻中的亮氨酸(Leu)与缬氨酸(Val)替换为籼稻中的苯丙氨酸(Phe)与丙氨酸(Ala)。对其进行体外表达与酶活性检测发现,S5在酸性条件下活性较高,并且S5的活性能被蛋白酶抑制剂pepstatin A抑制。我们还发现S5具有自我剪接的活性,在酸性条件下能自我剪接形成成熟蛋白。酵母双杂交结果显示S5可能以二聚体的形式发挥作用。我们还利用蛋白质组学的方法,尝试寻找S5的作用底物,并找到几个可能的目标蛋白。
韦小敏[6](2012)在《暗间断延迟玉米开花的相关分子机理研究》文中研究说明玉米起源于热带南美洲的墨西哥地区,短日的光周期条件才能诱导正常开花。虽然经过了长期的人工选择和自然进化,大多数温带玉米对光周期不敏感,但是多数热带玉米在长日照光周期条件下,仍然表现出光周期敏感现象。光周期敏感是温带玉米育种中利用热带种质资源的主要限制因素。所以,解析光周期敏感的机理对于玉米遗传育种研究就显得非常重要。在短日植物的光周期诱导成花中,暗期是成花的决定因素,暗间断是在短日植物生长发育的光周期敏感阶段,于暗期的中间短暂曝光,这种处理往往会抑制或延迟短日植物开花。因此,利用暗间断处理也是研究玉米光周期敏感的一个重要方法。本研究利用暗间断处理的方法,从表型和光周期途径信号传导的上、中、下游关键基因表达规律的变化等角度,试图解析玉米光周期敏感的分子机理。本研究首先以热带和温带玉米自交系为材料,分析了暗间断处理后玉米生长发育的特点;其次,克隆了玉米光周期途径上游光信号受体光敏色素基因phyB2,通过荧光定量PCR分析该基因在暗间断处理前后48小时的表达规律;最后,研究暗间断处理后光周期途径中控制生物钟的两个关键基因Hd6、 ZmCCA1以及信号输出关键基因GI-CO-FT的表达规律及其与玉米开花的关系。得出如下儿个研究结果:1、将热带玉米自交系CML288和温带玉米自交系黄早四与B73种植在短日条件下(9小时光/5小时暗),在光周期敏感时期进行暗间断,观测抽雄期、散粉期、吐丝期以及株高等的变化。结果表明,短日条件下连续暗间断处理后CML228抽雄期、散粉期、吐丝期推迟,株高降低;黄早四抽雄期、散粉期、吐丝期提前,株高增加;B73抽雄期、散粉期、吐丝期稍微推迟,株高略有降低。说明不同自交系对暗间断处理的反应不同,热带光周期敏感自交系对暗间断处理最敏感。对4-8叶期的不同发育时期暗间断处理进行比较发现,热带敏感自交系CML288在4叶期暗间断处理与短日照下的花期等性状没有差异,而在5叶期暗间断处理后抽雄期、散粉期、吐丝期推迟的天数最多,株高降低最大,说明5叶期是暗间断敏感的关键时期。在光周期敏感的5-8叶期之间,随着暗间断处理天数的增加,抽雄期、散粉期、吐丝期推迟的天数越多,说明暗间断处理具有一定的累加效应。用白光、红光和远红光进行暗间断,发现红光的效应最大。红光的暗间断效应可以被随后的远红光所逆转,表明光敏素是玉米主要的响应于暗间断的光接收器。2、利用同源克隆技术,成功地克隆了phyB2的CDS序列。CDS序列全长3501bp,编码一条1166个氨基酸残基的肽链,包含6个保守结构域。黄早四与CML288的phyB2基因cDNA序列对比发现,一共存在17处单碱基的变异。其中,7处单碱基的变异引起了编码氨基酸的变化,而且有3处差异位于PHYB2保守的结构域内。研究了phyB2在短日照和暗间断后48小时内的表达节律。在短日照条件下,CML288叶片和茎尖中phyB2呈现双峰的表达模式,其表达峰值出现在暗期结束时和进入暗期后第6时;暗间断处理后,phyB2也呈现双峰的表达模式,但是其表达峰值比短日照条件下提前。在短日照条件下,黄早4叶片和茎尖中phyB2呈现双峰的表达模式,其表达峰值出现在暗期结束前的第3小时和暗期开始时;暗间断处理后,phyB2的表达模式基本没有改变。3、研究了自交系CML288和黄早四中生物钟基因Hd6、ZmCCA124小时在叶片和茎尖中短日照和暗间断处理后的表达规律。结果表明,在短日照条件下,Hd6基因在CML288的叶片和茎尖中光期表达量较低,进入暗期后在叶片中开始上升,在茎尖中光期前第4小时出现表达峰值;暗间断处理后,Hd6的表达量有所降低。在短日条件下,ZmCCA1基因在CML288叶片和茎尖中表达峰值都是出现在光期后第4小时。暗间断提高了ZmCCA1基因mRNA的积累,但是并没有改变这个基因在短日条件下的表达节律。短日照条件下,Hd6基因在黄早四的叶片和茎尖中的表达量从光期后第4小时开始升高,在叶片中暗期后第3小时达到表达峰值,而在茎尖中光期前第4小时达到表达峰值。暗间断处理后,Hd6基因在黄早四的叶片和茎尖中表达量降低,进入光期后很快就恢复为止常短日条件下的表达规律。短日条件下,ZmCCA1基因在黄早四叶片和茎尖中表达规律和CML288类似。暗间断处理提高了黄早四中ZmCCA1基因在暗期的表达量,但是在进入光期以后,ZmCCA1基因的表达就近于正常。4、CML288在短日照条件下,叶片和茎尖中的ZmGI在暗期前第3小时达到峰值;暗间断处理没有改变叶片中ZmGI的表达节律,却提高了它的表达量,但茎尖中ZmGI的表达峰值提前。短日条件下,CML288叶片和茎尖中conz1基因表达峰值出现在暗期后第6小时;暗间断使叶片中的conz1基因表达节律呈现双峰模式,而茎尖中conz1基因的表达水平一直处于较低状态,进入暗期后第3小时达到峰值。在短日条件下,ZCN8基因在CML288叶片和茎尖中暗期结束时表达量最高,夜晚表达量低;暗间断强烈抑制了ZCN8基因在CML288叶片和茎尖中的表达水平,在下一个周期表达量才开始恢复。在短日条件下,ZmGI基因在黄早四叶片和茎尖中的表达峰值出现在暗期前第3小时;暗间断处理后,推迟了叶片中ZmGI表达峰值出现的时间,提高了表达峰值,没有改变茎尖中ZmGI原有的表达节律,而是峰值有所降低。短日和暗间断条件下,conz1基因在黄早四叶片和茎尖中的表达规律基本一致。在短日条件下,ZCN8基因在黄早四中暗期结束时达到峰值,暗间断降低了ZCN8的表达水平,但是没有改变ZCN8的固有表达节律。5、暗间断处理光周期敏感的玉米自交系CML288后,phyB2基因峰值提前,可能使生物钟基因Hd6表达量降低和CCA1表达量升高,延长了生物钟周期,使生物钟信号输出基因GI表达量升高,进而引起conz1基因的表达类似于长日下的双峰表达模式;同时,暗间断处理也可能引起conz1基因出现双峰表达模式,从而抑制ZCN8基因的表达,最终引起开花延迟。
张平博[7](2010)在《光敏不育水稻育性转换敏感部位研究及pms3候选基因功能分析》文中研究表明光敏核不育水稻因具有长日照条件下雄性不育,短日条件下可育的特性,在两系杂交稻育种中发挥了重大作用。然而,目前尚不清楚该水稻接受光周期信号决定育性转换的叶片和部位。本研究通过在自然长日照条件下对光敏核不育水稻农垦58S(NK58S)不同叶片和部位套袋遮光作短日处理,探讨了对育性转换的敏感的部位。结果表明,在育性转换敏感期,NK58S最上两个叶片接受的光照长度决定其花粉育性,其中尤以心叶对育性的贡献最重要,将倒二叶及叶鞘和心叶同时遮光能增加NK58S育性恢复的稳定性。对叶片的不同部位遮光有效应差异,对叶片的上半部分遮光不能使育性转换,对下半部分遮光能使育性转换。同时观察到遮光短日处理育性恢复的植株,其抽穗期比育性未恢复及整株长日处理者提前约10天。表明水稻开花的光周期和雄性育性的光周期反应有一定的关联。前人对NK58S中控制育性转换的基因进行了大量的定位工作,其中以NK58S为受体的一株遗传转化T1代植株在长日照下出现了育性恢复。为了确定来源于NK58的该遗传转化片段HB614是否包含光敏感雄性核不育基因pms3,考察了长日照下花粉育性和结实率这两个基本性状,并结合CAPS和GUS标记阳性检测,对以NK58S为受体的HB614片段的正义转化T2代大群体进行了功能互补测验的共分离分析。实验结果表明,T2代植株表型和基因型共分离,HB614片段可能包含了水稻光敏感雄性核不育基因pms3。对HB614片段进行基因预测,得到两个可能表达的基因Gene SNP和Gene M,做为pms3的候选基因进行基因表达及蛋白亚细胞定位分析,表达谱分析结果发现pms3候选基因表达没有光周期节律性,但在长日照条件下,Gene M的表达量高于短日条件,而Gene SNP在不同日照条件下表达量没有明显变化。亚细胞定位结果表明,Gene M蛋白质定位于核仁,而Gene SNP蛋白质在细胞质中呈弥散点状分布,尚不能明确定位。
王俊义[8](2010)在《水稻光温敏不育系华201S的白叶枯病抗性改良研究》文中认为本研究以前期通过分子标记辅助选择初步选出的分别含有Xa7、Xa21基因和同时含有Xa7、Xa21基因的华201S4/华恢20的回交转育后代BC3F4的7个籼型抗白叶枯病光温敏核不育系株系为材料,并以受体亲本华201S为对照,利用分期播种的方法,在自然条件下观察各株系的主要农艺性状,在自然条件下以及人工气候箱处理下考察各不育系花粉不育度和自交结实不育度,研究各不育系的育性表达模式。用不同来源的白叶枯病菌株对不育系进行抗性鉴定和抗谱分析。以8个不育系为母本分别与多个恢复系按不完全双列杂交(NCⅡⅡ)配制杂交组合,分别于2008年和2009年在武汉进行种植,考察Fl的主要农艺性状,分析配合力和杂种优势,筛选强优势组合。主要研究结果如下:1、对各不育系的育性表达模式研究表明,7个新选育的不育系中,YR7009、YR7014、YR7016和YR7023的育性表现较好,其育性稳定性接近受体亲本华201S育性水平,YR7020、YR7026和YR7027的育性还有待进一步观察和改良。2、人工气候箱鉴定的结果表明,不育系YR7009、YR7014、YR7016和YR7023的育性转换临界温度≤23.5℃,YR7020、YR7026和YR7027的育性转换临界温度>23.5℃。3、基因型纯合性分子检测结果表明,株系中每个单株抗性基因都已达纯合状态且能稳定遗传。4、抗性鉴定结果表明,所有材料对PX099的抗性较差,对PX061的抗性相对较好,对ZHE173抗性一般。含有抗性基因的不育系对3个菌株均达到抗级以上水平。抗谱分析结果表明,Xa21基因几乎不抗FuJ和YN24,但是抗PX099。Xa7基因对PX099中感,但是抗FuJ和YN24。同时含有Xa7和Xa21双基因的株系YR7023、YR7026和YR7027对所有的菌株都表现出抗或高抗水平。5、大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显着或极显着水平。亲本各性状一般配合力和组合特殊配合力之间没有明显的相关性。选用特定性状一般配合力和特殊配合力都高的两个亲本配组,杂交后代的杂种优势能得到较好的体现。综合两组配合力分析可知,在单株产量上,不育系YR7009的一般配合力最强,YR7014次之,恢复系中以广超622,广超624和C60261的一般配合力较强,在所有的组合中特殊配合力出现显着或极显着水平差异的相对较少。6、初步筛选出几个优良的亲本材料和杂交组合,2008年在武汉竞争优势强的代表组合有YR7014/科优1号、YR7009/TME62089、YR7009/广超624、YR7014/广超624。2009年在武汉竞争优势强的代表组合有YR7009/C60261、YR7020/C60261。从这些组合中进行复筛可能选育出在生产上有应用价值的组合。
韦小敏,李先芳,陈晓,陈彦惠[9](2009)在《暗间断对光周期敏感玉米CML288生长发育的影响》文中指出【目的】研究不同光质暗间断后对玉米生长发育的影响。【方法】选用对光周期敏感的热带玉米自交系CML288为材料,保证每天9 h的自然光照。在植株发育的不同时期,于15 h暗期分别用白光、红光和远红光进行30 min曝光(NB),处理不同时间(d)后统计玉米的抽雄期、吐丝期和株高。【结果】在玉米不同发育时期开始暗间断(NB)处理,与对照相比,抽雄期和吐丝期均有不同程度滞后,株高均有所降低,且5叶期时开始处理,抽雄期和吐丝期滞后最多,两者平均较对照晚11 d;株高也最低,较对照降低了38.1 cm。红光对抽雄期和吐丝期推迟的作用最大,其次是白光,远红光的效应最小,且远红光能够部分抵消红光的效应。【结论】暗间断对CML288的最大效应发生在5叶期,CML288是实际上的短日植物;光敏素可能是暗间断影响玉米生长发育过程的光受体。
王艳锋[10](2009)在《曙暮光对红小豆开花性状及其叶片生理反应的作用研究》文中指出试验于2007~2008年在河北农业大学标本园内进行,选用河北省农林科学院培育的早熟品种冀红8937和中晚熟品种冀红4号红小豆为试验材料。在红小豆出苗至开花采用小拱棚搭黑红布(由黑红两色条绒布料缝制而成)遮光,共设四组处理:遮去曙光处理、遮去暮光处理、曙暮光全遮处理、对照(自然光照),观察曙暮光对红小豆开花、形态指标、生理指标及产量指标的影响,主要试验结果如下:1遮去曙暮光可以使植株的茎粗增加、株高降低,且遮去暮光处理的影响要大于遮去曙光处理的影响。遮去曙暮光也能缩短植株节间长度(结荚期缩短率约为25%左右)、增加植株的分枝数(约0.3~0.8个),但品种之间存在差异。2遮去曙暮光能明显提早作物的始花时间,提早天数因品种不同而存在差异:曙暮光全遮处理对两品种始花时间的影响最大,始花时间提前了7d,开花促进率为18.9%,显着提前了植株的开花时间;遮去曙光处理使两品种始花时间提前了6d,开花促进率为16.2%;遮去暮光处理使品种冀红8937始花时间提前6d,使品种冀红4号提前了5d,开花促进率分别为16.2%和13.5%。3经曙暮光处理的植株始花集中节位较对照大体降低了1~2个节位,且始花数显着增加;遮去曙暮光使得开花总数得到增加,但是小豆的有效结荚率却下降显着,晚熟品种冀红4号表现的更加明显。4遮去曙暮光在一定期间内能显着影响叶绿素含量,曙暮光全遮和遮去暮光后植株叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值变小,叶绿素b含量增加速度变快;从试验总体进程来看,全遮处理和遮去暮光处理植株叶片类胡萝卜素含量高于遮去曙光处理和对照;遮去曙暮光后植株叶片可溶性蛋白含量变化不稳定,处理间差异不明显;遮去曙暮光在试验中期对游离氨基酸总量变化有显着影响。5遮去曙暮光对成熟期农艺性状影响显着;遮去曙光处理植株的单株荚数最多,单株粒重最大,小区产量最高。结果表明,曙暮光对红小豆的农艺性状、生殖生长、生理性状及产量性状都有不同程度的影响,了解其特性为红小豆的育种、引种和栽培技术的改进提供了理论基础。
二、暗期光间断中光质对湖北光敏感核不育水稻育性转换的影响(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、暗期光间断中光质对湖北光敏感核不育水稻育性转换的影响(论文提纲范文)
(1)高温下籼型水稻核质互作三系不育系育性恢复生理及蛋白质组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻核质互作三系不育系育性相关的温光特性研究 |
1.2 水稻核质互作三系不育系育性相关的细胞学研究 |
1.3 水稻核质互作三系不育系育性相关的遗传学研究 |
1.4 水稻核质互作三系不育系育性相关的基因组学研究 |
1.5 水稻雄性不育系育性相关的生理生化研究 |
1.5.1 水稻雄性不育系育性与可溶性蛋白质含量的关系 |
1.5.2 水稻雄性不育系育性与脯氨酸含量的关系 |
1.5.3 水稻雄性不育系育性与POD活性的关系 |
1.5.4 水稻雄性不育系育性与MDA含量的关系 |
1.5.5 水稻雄性不育系育性与可溶性糖及淀粉含量的关系 |
1.6 水稻雄性不育系育性相关的蛋白质组学研究 |
1.7 研究目的及意义 |
第二章 水稻籼型核质互作三系不育系和保持系育性变化过程中相关生理生化研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 材料种植与温度处理 |
2.1.3 取样和分样 |
2.1.4 花粉育性及自交结实率调查 |
2.1.5 生理生化指标的选择及测定 |
2.1.6 实验数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 水稻核质互作三系不育系及其保持系花粉育性与温度的关系 |
2.2.2 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系可溶性蛋白质含量的影响 |
2.2.3 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系脯氨酸含量的影响 |
2.2.4 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系POD活性的影响 |
2.2.5 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系MDA含量的影响 |
2.2.6 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系可溶性糖含量的影响 |
2.2.7 高温对水稻核质互作三系不育系及其保持系淀粉含量的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 高温影响核质互作三系水稻不育系天丰A、五丰A的育性 |
2.3.2 高温处理下相关生理生化指标的变化与育性的关系 |
2.4 小结 |
第三章 水稻籼型核质互作三系不育系和保持系育性相关蛋白质组学研究 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 蛋白质双向电泳样的制备 |
3.1.3 双向电泳 |
3.1.4 差异蛋白质的质谱鉴定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 凝胶图像扫描与分析 |
3.2.2 差异表达蛋白质的筛选和标注 |
3.2.3 质谱蛋白质位点的选择 |
3.2.4 差异蛋白质位点的质谱分析 |
3.2.5 蛋白质功能归类 |
3.3 讨论 |
3.3.1 参与应激相关的蛋白与育性变化的关系 |
3.3.2 参与转录过程相关的蛋白与育性变化的关系 |
3.3.3 参与蛋白质合成相关的蛋白与育性的关系 |
3.3.4 参与蛋白质加工及蛋白质降解的蛋白与育性变化的关系 |
3.3.5 参与氧化还原系统的蛋白与育性变化的关系 |
3.3.6 参与碳及能量代谢的蛋白与育性变化的关系 |
3.3.7 其它蛋白质与育性变化的关系 |
3.4 小结 |
第四章 结论 |
4.1 高温下水稻核质互作三系不育系发生育性恢复 |
4.2 高温影响水稻核质互作不育系相关生理生化特性 |
4.3 水稻不育系育性恢复与幼穗蛋白质的差异表达有关 |
参考文献 |
致谢 |
(2)光温敏雄性不育水稻的研究进展(论文提纲范文)
1 水稻光温敏雄性不育系的发现 |
2 光温敏雄性不育水稻的生物学特性 |
3 光温敏雄性不育系的遗传分析和基因定位 |
4 光温敏雄性不育基因的克隆和分子机理研究 |
5 光温敏雄性不育系的利用 |
6 展望 |
(3)水稻光敏感雄性核不育基因pms1的克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 植物雄性不育研究进展 |
1.2.1 细胞质雄性不育 |
1.2.2 细胞核雄性不育 |
1.2.3 水稻光温敏雄性核不育研究进展 |
1.2.3.1 光温敏雄性核不育水稻的发现及其光温特性 |
1.2.3.2 水稻光敏雄性核不育基因的定位和克隆 |
1.2.3.3 水稻温敏雄性核不育基因的定位和克隆 |
1.3 Long non-coding RNA研究进展 |
1.3.1 Long non-coding RNA的定义,分类及功能 |
1.3.2 植物lncRNA研究进展 |
1.4 植物phasiRNA研究进展 |
1.4.1 tasiRNA的发现和形成过程 |
1.4.2 phasiRNA的形成和特异表达 |
1.5 研究的目的和意义 |
2 材料和方法 |
2.1 水稻材料及田间种植 |
2.2 定位群体的构建 |
2.3 分子标记的开发 |
2.4 转化载体及菌株 |
2.5 遗传转化载体构建及转化 |
2.5.1 互补载体构建 |
2.5.2 抑制载体构建 |
2.5.3 超表达载体构建 |
2.5.4 Target mimicry载体构建 |
2.5.5 农杆菌介导的遗传转化 |
2.6 水稻育性考察 |
2.7 水稻总DNA抽提 |
2.8 水稻材料基因型检测与转基因植株Southern blot拷贝数分析 |
2.9 水稻总RNA抽提 |
2.10 RACE与 5’RLM-RACE |
2.11 基因表达量分析与small RNA表达量分析 |
2.11.1 RT-PCR与qPCR |
2.11.2 Stem-loop RT-PCR与page-northern blot |
2.11.3 RPA (Ribonuclease Protection Assay) |
2.12 Small RNA-seq及PARE文库构建 |
2.13 DNA甲基化分析 |
3 结果与分析 |
3.1 前人定位结果的验证 |
3.2 pms1显隐性关系的确定 |
3.3 pms1的精细定位 |
3.3.1 分子标记的获得 |
3.3.2 图位克隆pms1 |
3.4 pms1候选基因的分离和验证 |
3.4.1 互补转化结果 |
3.4.2 RACE确定pms1转录本 |
3.4.3 抑制PMS1T表达的转化结果 |
3.4.4 超量表达PMS1T的转化结果 |
3.5 PMS1T表达谱分析 |
3.6 PMS1T是一个long non-coding RNA |
3.7 确定pms1的功能性序列差异 |
3.7.1 比较测序确定SNP S2是功能性序列差异 |
3.7.2 65 bp插入对光敏感雄性不育的影响 |
3.8 PMS1T是PHAS基因 |
3.8.1 PMS1T是miR2118的靶基因 |
3.8.1.1 实验验证PMS1T被mi R2118剪切 |
3.8.1.2 miR2118家族表达量分析 |
3.8.1.3 miR2118介导的剪切对光敏感雄性不育的重要性 |
3.8.1.4 Targetmimicry |
3.8.2 PMS1T产生phasiRNA |
3.8.2.1 PMS1T区段产生大量小RNA |
3.8.2.2 比较分析农垦58S和NIL(MH)中PMS1T-phasiRNA的表达 |
3.8.2.3 转基因材料中PMS1T-phasiRNA分析 |
3.8.2.4 PMS1T-phasiRNA的验证 |
3.9 SNP S2与PMS1T-phasiRNA |
3.9.1 SNP S2对miR2118介导的剪切效率的影响 |
3.9.2 PMS1T-phasiRNA可能的靶基因 |
3.10 PMS1T区间DNA甲基化分析 |
4 讨论 |
4.1 pms1的作用机理研究 |
4.2 未来研究方向 |
4.3 应用前景 |
4.4 Small peptide与lncRNA |
4.5 phasiRNA与雄性不育 |
4.6 pms1与pms3间关系的讨论 |
参考文献 |
附录Ⅰ 实验所用引物信息 |
附录Ⅱ 在读期间研究成果 |
致谢 |
(4)茉莉酸参与光周期诱导光敏核不育水稻育性转换的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 研究问题的由来 |
1.1.1 光周期敏感雄性不育性与两系杂交水稻 |
1.2 水稻光温敏核不育性的遗传研究进展 |
1.2.1 光温敏核不育系的普通遗传研究 |
1.2.2 光温敏核不育基因定位和克隆 |
1.2.3 育性调控相关的小RNA |
1.3 光周期诱导的雄性不育基础研究概述 |
1.3.1 光温敏光温核不育系的光温类型和划分 |
1.3.2 光温敏光温核不育系的生态生理 |
1.3.3 光温敏光温核不育系的生理生化和细胞学特征 |
1.3.4 光温敏核不育系育性转换的差异蛋白 |
1.3.5 激素对育性调控的分子生理 |
1.4 茉莉酸对植物育性的影响 |
1.4.1 茉莉酸的生物合成 |
1.4.2 茉莉酸与育性调控 |
1.4.3 茉莉酸与其他激素对植物育性的影响 |
1.5 育性机理研究中的问题 |
1.6 本研究的背景与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 技术路线 |
2.3 材料种植 |
2.4 材料处理 |
2.4.1 光周期处理 |
2.4.2 外源MEJA及SHAM处理 |
2.5 取样方法 |
2.6 花粉育性的鉴定 |
2.7 总RNA的提取 |
2.8 反转录及PCR检测 |
2.9 荧光定量PCR测定 |
2.10 ELISA样本的提取 |
2.11 茉莉酸(JA)含量的测定 |
2.12 茉莉酸合成途径各关键酶酶活性的测定 |
3 结果与分析 |
3.1 光周期对花粉育性的诱导 |
3.2 光敏感核不育材料的转录组测序 |
3.2.1 Illumina二代测序样本分析 |
3.2.2 转录组测序数据的分析 |
3.2.3 转录组数据GO的功能富集和筛选 |
3.2.4 转录组数据的验证 |
3.3 外源喷施MEJA和SHAM对花粉育性的诱导 |
3.4 光敏核不育材料的生理指标测定 |
3.4.1 光周期处理下的JA含量 |
3.4.2 外源喷施处理下的JA含量 |
3.4.3 光周期处理下的LOX、AOS、AOC和OPR酶活性 |
3.4.4 外源喷施处理下的LOX、AOS、AOC和OPR酶活性 |
3.5 差异表达基因的q PCR分析 |
3.5.1 光周期处理后各基因在不同时期的相对表达量 |
3.5.2 外源喷施处理后各基因在不同时期的相对表达量 |
3.6 茉莉酸合成途径关键酶与JA含量之间的相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 光周期和外源喷施处理对花粉育性的诱导 |
4.2 光周期与JA合成代谢的关系 |
4.3 JA合成代谢与育性的关系 |
4.4 JA对育性调节的应用价值 |
4.5 本研究存在的问题与建议 |
4.6 小结 |
参考文献 |
致谢 |
(5)水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与功能分析 |
1. 文献综述 |
1.1 植物雄性不育研究进展 |
1.2 Long non-coding RNA的研究进展 |
1.3 植物DNA甲基化的研究进展 |
1.4 本研究的背景、目的与意义 |
2. 材料方法 |
2.1 水稻材料与田间种植 |
2.2 遗传转化载体的构建与转化 |
2.3 转基因植株的DNA抽提,阳性检测与Southern blot拷贝数分析 |
2.4 育性考察方法 |
2.5 基因表达分析 |
2.6 DNA甲基化修饰的分析 |
2.7 细胞学观察与花药发育的PCD检测 |
2.8 Small RNA分析 |
3. 结果分析 |
3.1 pms3的定位 |
3.2 遗传转化实验确定候选基因位于定位区间 |
3.3 定位区间候选基因的确定 |
3.4 候选基因的表达分析 |
3.5 定位区间候选基因的遗传转化与功能分析 |
3.6 pms3调控花粉发育的分子路径研究 |
4. 讨论 |
4.1 控制光敏感核不育的分子作用模型探讨 |
4.2 关于pms3深入研究的设想 |
4.3 长链非编码RNA的的生物学功能 |
4.4 水稻光敏感雄性不育研究的理论意义与应用前景 |
第二章 水稻广亲和基因S5功能分析及作用机理研究 |
5. 文献综述 |
5.1 水稻籼粳杂种不育机理的研究 |
5.2 植物天冬氨酸蛋白酶研究进展 |
5.3 蛋白质功能研究方法与技术 |
5.4 本研究的背景、目的与意义 |
6. 材料与方法 |
6.1 转化载体及菌株 |
6.2 载体构建及转化 |
6.3 体外表达目标蛋白与天冬氨酸蛋白酶活性测定 |
6.4 S5抗体的制备与特异性检测 |
6.5 SDS-PAGE电泳及Western blot |
6.6 天冬氨酸蛋白酶自我剪接分析 |
6.7 体内蛋白检测情况 |
6.8 双向电泳(2D SDS-PAGE)寻找S5的底物 |
7. 实验结果 |
7.1 S5蛋白结构分析与同源比对分析 |
7.2 S5i ORF的获得 |
7.3 S5的原核表达与纯化 |
7.4 S5抗体的制备与特异性检测 |
7.5 S5体外酶活性检测与自身剪接形成成熟蛋白的初步分析 |
7.6 籼、粳S5及缺失差异氨基酸后S5蛋白酶活性的定性比较分析 |
7.7 酵母双杂交验证S5是否形成二聚体 |
7.8 体内蛋白检测情况 |
7.9 蛋白质组学方法寻找S5的底物 |
8. 讨论 |
8.1 S5蛋白酶活性的检测 |
8.2 籼-粳S5相互作用的机理研究 |
8.3 S5作用底物的寻找 |
8.4 双向电泳中总蛋白抽提方法的优化 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录Ⅰ:本研究中所用引物 |
附录Ⅱ:部分试验的详细步骤 |
附录Ⅲ:作者简介 |
(6)暗间断延迟玉米开花的相关分子机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
第一章 文献综述 |
1 植物中的光周期 |
2 暗间断对植物成花的作用 |
3 植物的光接收器类别及其功能 |
3.1 光敏素的性质与功能 |
3.2 光敏素的基因家族 |
4 植物的光周期开花途径 |
5 玉米光周期调控开花研究进展 |
6 实时荧光定量PCR技术的原理、检测方法及应用 |
6.1 实时荧光定量PCR技术的原理 |
6.2 检测方法 |
6.3 定量方法 |
6.3.1 绝对定量 |
6.3.2 相对定量 |
7 研究的目的和意义 |
第二章 不同光周期处理对温、热玉米自交系生长发育的影响 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 NB对CML288生育性状的影响 |
2.1.1 NB对CML288抽雄散粉期的推迟作用 |
2.1.2 NB对CML288吐丝期的影响 |
2.1.3 暗间断后CML288散粉到吐丝间隔的天数 |
2.1.4 NB对CML288株高的影响 |
2.1.5 不同光质及其不同光质组合暗间断对CML288抽雄期的影响 |
2.2 NB对黄早四生长发育的影响 |
2.2.1 NB对黄早四抽雄散粉期的影响 |
2.2.2 NB对黄早四吐丝期的影响 |
2.2.3 暗间断后黄早四散粉到吐丝间隔的天数 |
2.2.4 NB对黄早四株高的影响 |
2.3 NB对B73生长发育的影响 |
2.3.1 NB对B73抽雄散粉期的影响 |
2.3.2 NB对B73吐丝期的影响 |
2.3.3 暗间断后B73散粉到吐丝间隔的天数 |
2.3.4 NB对B73株高的影响 |
2.4 三个自交系在长、短日照下的生长表现 |
3 讨论 |
第三章 玉米PhyB2基因的克隆及在不同光周期条件下的表达分析 |
1 供试材料与试验方法 |
1.1 材料 |
1.2 光周期处理 |
1.3 试剂、仪器及相应软件 |
1.4 方法 |
1.4.5 玉米phyB2基因全长 CDS序列的获得 |
1.4.6 荧光定量PCR引物的设计 |
1.4.7 样品检测与数据处理 |
2. 结果和分析 |
2.1 RNA和DNA的提取与纯化、cDNA的反转录以及质量检测 |
2.2 玉米phyB2基因CDS序列扩增和分析 |
2.2.1 玉米phyB2基因CDS的扩增 |
2.2.2 两个自交系玉米phyB2基因CDS序列比对 |
2.3 不同玉米自交系的phyB2基因在不同光周期条件下的表达分析 |
2.3.1 玉米CML288中phyB2基因的表达分析 |
2.3.2 玉米黄早四中phyB2基因的表达分析 |
3 讨论 |
第四章 暗间断对玉米两个生物钟基因表达的影响 |
1 研究材料和研究方法 |
1.1 材料处理与取样 |
1.2 所用试剂、实验仪器和应用的软件 |
1.3 两个生物钟基因的定量引物设计 |
2. 结果与分析 |
2.1 两个玉米自交系中Hd6基因在不同光周期条件下的表达分析 |
2.1.1 玉米CML288中Hd6基因的表达分析 |
2.1.2 玉米黄早四中Hd6基因的表达分析 |
2.2 不同玉米自交系中ZmCCA1基因在不同光周期条件下的表达分析 |
2.2.1 玉米CML288中ZmCCA1基因的表达分析 |
2.2.2 玉米黄早四中ZmCCA1基因的表达分析 |
3 讨论 |
3.1 Hd6基因可能参与玉米的光周期开花调控 |
3.2 暗间断上调ZmCCA1基因的表达 |
第五章 暗间断对玉米光周期途径下游三个基因表达的影响 |
1 材料与方法 |
1.2 试剂、仪器及相应软件 |
1.3 荧光定量PCR引物的设计 |
2. 结果与分析 |
2.1 两个玉米自交系中GI基因在不同光周期条件下的表达规律 |
2.1.1 玉米CML288中GI基因的表达 |
2.1.2 玉米黄早四中GI基因的表达分析 |
2.2 不同玉米自交系中conz1基因在不同光周期条件下的表达分析 |
2.2.1 玉米CML288中conz1基因的表达分析 |
2.2.2 玉米黄早四中conz1基因的表达分析 |
2.3 不同玉米自交系中ZCN8基因在不同光周期条件下的表达分析 |
2.3.1 玉米CML288中ZCN8基因的表达分析 |
2.3.2 玉米黄早四中ZCN8基因的表达分析 |
3 讨论与结论 |
3.1 讨论 |
3.2 结论 |
参考文献 |
ABSTRACT |
(7)光敏不育水稻育性转换敏感部位研究及pms3候选基因功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 植物光周期研究现状 |
1.2 植物雄性不育概述 |
1.3 光敏雄性不育水稻NK58S生理生化研究 |
1.4 光周期敏感雄性核不育基因的定位 |
1.5 基因表达研究方法简介 |
2 本研究的意义及目标 |
3 材料与方法 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 主要试剂及仪器 |
3.1.2 田间材料 |
3.2 NK58S部分叶片遮光处理条件与方法 |
3.3 抽穗期考察、花粉镜检与结实率统计 |
3.4 转基因植株基因型及拷贝数检测 |
3.4.1 基因型检测 |
3.4.1.1 叶片DNA少量快速抽提 |
3.4.1.2 PCR扩增及PCR产物酶切 |
3.4.1.3 电泳检测 |
3.4.2 Southern Blot |
3.4.2.1 高质量叶片DNA抽提 |
3.4.2.2 DNA浓度调节、酶切转膜 |
3.4.2.3 探针制备及Southern杂交 |
3.4.3 HB614转化植株侧翼序列分离 |
3.5 pms3候选基因表达检测 |
3.5.1 RNA材料取样及抽提、逆转录 |
3.5.2 使用RT-PCR和Real-time PCR对样品进行检测 |
3.5.3 利用拟南芥原生质体进行候选基因亚细胞定位 |
3.5.3.1 转化载体构建与纯化 |
3.5.3.2 拟南芥原生质体制备 |
3.5.3.3 目标基因原生质体瞬时表达及激光共聚焦观察 |
4 结果与分析 |
4.1 NK58S部分叶片短日处理 |
4.1.1 NK58S上部两片叶决定育性转换 |
4.1.2 光照处理决定育性转换的确切部位 |
4.1.3 心叶在育性转换中的作用 |
4.1.4 部分叶片遮光对抽穗期的影响 |
4.2 光敏核不育基因pms3鉴定 |
4.2.1 转基因T2代群体基因型鉴定 |
4.2.2 花粉育性与结实率考察 |
4.2.3 HB614侧翼序列分离 |
4.3 pms3候选基因表达分析 |
4.3.1 Gene M与Gene SNP的全生育期表达谱 |
4.3.2 Gene M与Gene SNP的48h表达谱 |
4.3.3 Gene M和Gene SNP ORF表达蛋白亚细胞定位 |
5 讨论 |
5.1 NK58S育性转换敏感部位的确定及其机理推测 |
5.2 pms3候选基因作用模式分析 |
参考文献 |
附录 试剂配方 |
致谢 |
(8)水稻光温敏不育系华201S的白叶枯病抗性改良研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
1. 文献综述 |
1.1 光温敏核不育系水稻 |
1.1.1 光温敏核不育水稻的发现、命名和分类 |
1.1.2 光温敏核不育水稻的育性转换和光温反应研究 |
1.1.3 光温敏核不育的经典遗传学研究 |
1.1.4 光温敏核不育的分子生物学研究 |
1.2 水稻白叶枯病 |
1.2.1 水稻白叶枯病的症状 |
1.2.2 水稻白叶枯病病原菌的研究 |
1.2.3 抗白叶枯病基因的发掘 |
1.2.4 抗白叶枯病基因的遗传研究 |
1.2.5 抗白叶枯病基因的定位与克隆 |
1.3 分子标记与分子标记辅助选择育种 |
1.3.1 选择在育种中的作用 |
1.3.2 分子标记技术的发展 |
1.3.3 MAS应用的条件 |
1.3.4 MAS在回交育种中的运用 |
1.4 水稻杂种优势与配合力 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2. 材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 分子标记辅助选择技术路线 |
2.2.2 育性表达规律和生育特性表现 |
2.2.3 人工气候箱育性鉴定 |
2.2.4 分子纯合性检测 |
2.2.5 抗性鉴定和抗谱分析 |
2.2.6 稻米品质分析 |
2.2.7 采用NCII的方法,分析育成株系的配合力 |
3. 结果与分析 |
3.1 武汉自然条件下8个不育系的生育特性和主要农艺性状表现 |
3.2 不育系的育性特性表现 |
3.3 不育系的人工气候箱鉴定 |
3.4 基因纯和性检测 |
3.5 抗性鉴定和抗谱分析 |
3.5.1 改良的华201S各株系对三个菌株的抗性反应 |
3.5.2 改良的华201S各株系对13个菌株的抗谱分析 |
3.6 稻米品质分析 |
3.7 配合力分析和强优势组合选育 |
3.7.1 2008年配合力分析 |
3.7.1.1 配合力方差分析 |
3.7.1.2 不育系的一般配合力效应和特殊配合力方差 |
3.7.1.3 恢复系的一般配合力效应和特殊配合力方差 |
3.7.1.4 杂交组合的特殊配合力效应 |
3.7.1.5 竞争优势 |
3.7.1.6 超父优势 |
3.7.2 2009年配合力分析 |
3.7.2.1 10个性状的配合力方差分析 |
3.7.2.2 不育系的一般配合力效应和特殊配合力方差 |
3.7.2.3 恢复系的一般配合力效应和特殊配合力方差 |
3.7.2.4 杂交组合的特殊配合力效应 |
3.7.2.5 竞争优势 |
3.7.2.6 超父优势 |
4 讨论 |
4.1 对7个新育成籼型光温敏核不育系的评价 |
4.1.1 YR7009 |
4.1.2 YR7014 |
4.1.3 YR7016 |
4.1.4 YR7020 |
4.1.5 YR7023 |
4.1.6 YR7026 |
4.1.7 YR7027 |
4.2 关于光温敏核不育系育性转换敏感期和临界温度的分析 |
4.3 白叶枯病抗性基因的表达 |
4.4 关于配合力和杂种优势的分析 |
参考文献 |
致谢 |
(9)暗间断对光周期敏感玉米CML288生长发育的影响(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材 料 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定项目及方法 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 NB对CML288抽雄散粉期的影响 |
2.2 NB对CML288吐丝期的影响 |
2.3 NB对CML288株高的影响 |
2.4 R/FR间断对CML288开花的效应 |
3 结论与讨论 |
(10)曙暮光对红小豆开花性状及其叶片生理反应的作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 曙暮光的内涵 |
1.1.1 曙暮光的分类 |
1.1.2 曙暮光的持续时间及影响因素 |
1.2 曙暮光中光照长度对作物生长发育的影响研究 |
1.2.1 光照长度对作物农艺性状的影响研究 |
1.2.2 光照长度对作物生理指标的影响研究 |
1.2.3 光照长度对作物开花诱导的影响研究 |
1.3 曙暮光光照强度对作物生长发育的影响研究 |
1.3.1 光照强度对作物农艺形状的影响 |
1.3.2 光照强度对作物生理指标的影响 |
1.3.3 光照强度对作物开花的影响 |
1.4 曙暮光光质对作物生长发育的影响研究 |
1.4.1 光质对作物茎生长发育的影响 |
1.4.2 光质对叶片色素含量的影响 |
1.4.3 曙暮光光质对作物成花的影响 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料与设计 |
2.1.1 试验品种材料和土壤养分情况 |
2.1.2 小区设计 |
2.2 测定项目及方法 |
2.2.1 形态指标的测定 |
2.2.2 生理指标的测定 |
2.2.3 产量指标的测定 |
2.2.4 曙暮光光照强度的测定 |
2.2.5 曙暮光光照时间的测定 |
3 结果与分析 |
3.1 保定地区曙暮光光照强度的变化与光照长度的关系 |
3.2 保定地区曙暮光持续时间变化图 |
3.3 曙暮光对植株形态指标的影响 |
3.3.1 曙暮光处理对植株茎粗的影响 |
3.3.2 曙暮光处理对植株株高的影响 |
3.3.3 曙暮光处理对植株主茎节数的影响 |
3.3.4 曙暮光处理对植株节间长度的影响 |
3.3.5 曙暮光处理对植株分枝数的影响 |
3.4 曙暮光处理对始花时间及始花节位和花数的影响 |
3.4.1 曙暮光处理对始花时间的影响 |
3.4.2 不同曙暮光处理对始花节位及花数的影响 |
3.4.3 不同曙暮光处理对单株开花总数和开花结实率的影响 |
3.5 曙暮光处理对红小豆叶片生理参数的影响 |
3.5.1 不同曙暮光处理下叶绿素总量的动态变化 |
3.5.2 不同曙暮光处理下叶绿素a 与叶绿素b 比值的动态变化 |
3.5.3 不同曙暮光处理下叶片类胡萝卜素含量的变化 |
3.5.4 不同曙暮光对植株叶片可溶性蛋白含量的影响 |
3.5.5 不同曙暮光对植株叶片游离氨基酸总量的影响 |
3.6 不同曙暮光处理对成熟期农艺性状和产量性状的影响 |
3.6.1 对成熟期农艺性状的影响 |
3.6.2 对成熟期产量性状的影响 |
4 结论与讨论 |
4.1 遮去曙暮光对作物农艺性状的影响 |
4.2 遮去曙暮光对作物生殖生长的影响 |
4.3 遮去曙暮光对作物生理指标的影响 |
4.4 遮去曙暮光对作物产量指标的影响 |
4.5 试验不足之处 |
5 参考文献 |
附录(2008 年6 月至8 月光照长度与日照长度表) |
作者简介 |
致谢 |
四、暗期光间断中光质对湖北光敏感核不育水稻育性转换的影响(论文参考文献)
- [1]高温下籼型水稻核质互作三系不育系育性恢复生理及蛋白质组学研究[D]. 张家健. 江西农业大学, 2017(03)
- [2]光温敏雄性不育水稻的研究进展[J]. 范优荣,曹晓风,张启发. 科学通报, 2016(35)
- [3]水稻光敏感雄性核不育基因pms1的克隆与功能分析[D]. 范优荣. 华中农业大学, 2016(12)
- [4]茉莉酸参与光周期诱导光敏核不育水稻育性转换的研究[D]. 刘晨. 华中农业大学, 2018(01)
- [5]水稻光敏感核不育基因pms3的克隆与广亲和基因S5的功能研究[D]. 丁寄花. 华中农业大学, 2011(08)
- [6]暗间断延迟玉米开花的相关分子机理研究[D]. 韦小敏. 河南农业大学, 2012(06)
- [7]光敏不育水稻育性转换敏感部位研究及pms3候选基因功能分析[D]. 张平博. 华中农业大学, 2010(04)
- [8]水稻光温敏不育系华201S的白叶枯病抗性改良研究[D]. 王俊义. 华中农业大学, 2010(04)
- [9]暗间断对光周期敏感玉米CML288生长发育的影响[J]. 韦小敏,李先芳,陈晓,陈彦惠. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2009(08)
- [10]曙暮光对红小豆开花性状及其叶片生理反应的作用研究[D]. 王艳锋. 河北农业大学, 2009(10)