一、离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育（论文文献综述）
倪金龙[1]（2021）在《水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究》文中指出杂交水稻技术通过对杂种优势的利用,显着提高了水稻单产水平。基于细胞质雄性不育的三系法和基于光温敏核不育的两系法是当前杂交水稻技术的主要类型,这些技术成果的应用和推广,为我国稻米增产和保障粮食安全作出巨大贡献。然而,随着生产的发展,三系法配组的不自由和两系法制种的风险问题也逐渐暴露出来。因此,研创一种配组自由、制种风险较低的杂交水稻新技术,对于杂交水稻的安全生产和持续发展具有重要意义。雁农S（YnS）是一种低温雄性不育、高温可育的反向温敏核不育系（即与传统的光温敏不育系低温可育、高温不育的特性相反）,育性转换临界温度为29-29.5℃,低于29℃表现为雄性不育。育种家们业已利用YnS选配出多个两系杂交水稻新组合,在生产中显示出良好的应用效果。然而YnS低温敏不育性状的遗传规律尚不甚清楚,不育基因的定位和克隆也未见报道。此前的研究还发现:用YnS型不育系与传统两系不育系农垦58S及其衍生不育系7001S等进行杂交,其F1在各种光温条件下均表现出稳定的雄性不育现象。利用这一特点,我们育成了不受光温影响的新型雄性不育系天丰HS。这就更需要对YnS基因型进行深度解析,通过对相关功能基因的标记、定位和克隆,进一步揭示其遗传规律,更好的为育种应用服务。本研究围绕上述目标,在系统分析YnS低温敏不育性状遗传表现的基础上,精细定位和克隆了相关不育基因,揭示了YnS低温敏不育基因介导的光温稳定型雄性不育的遗传规律和应用前景。主要结论如下:（1）利用YnS分别与R608和L422杂交得到的F2分离群体,在第6和第10染色体上定位到2个控制低温敏核不育性状的主效位点,分别命名为rtms6和rtms10。通过进一步构建高世代回交分离群体,分别将rtms6和rtms10精细定位在～87kb和～55kb的物理区间内。转录组测序和RT-PCR分析显示,～87kb区间内的Loc＿Os06g08380转录本在22℃低温条件下特异下调表达。遗传互补试验初步证明Loc＿Os06g08380即为rtms6。～55kb区间内也发现了rtms10的候选基因,克隆和验证工作正在进行中。（2）利用YnS作不育基因供体转育而成的两个新遗传背景的材料,一个为R608背景的rtms6、rtms10、rtms6rtms10近等基因系,另一个为L422背景的rtms10近等基因系（L422自身携带有rtms6）,分别将它们与1892S杂交,在长日高温和短日低温条件下观察不同F1植株的育性,发现仅rtms6rtms10型近等基因系与1892S杂交F1表现为光温稳定型不育,表明rtms6和rtms10共同作用导致了这种杂种光温稳定性雄性不育。（3）构建了YnS与1892F（轮回父本）低世代和高世代回交分离群体,在长日高温和短日低温条件下观察,稳定不育单株与可育单株均表现1:1的分离比。分子标记分析结果显示,稳定雄性不育性状与rtms10位点共分离,而与rtms6无连锁关系,表明1892F中已携带有rtms6基因,这种光温稳定型不育单株的基因型是rtms6YnSrtms6YnSrtms10YnSrtms101892F。因此,我们将这种杂种光温稳定型雄性不育称为杂合雄性不育（heterozygous male sterility,HMS）。（4）通过分子育种策略构建了具有1892F背景的低（反）温敏雄性不育系1892RS。通过大田种植和人工气候箱处理,1892RS(rtms6YnSrtms10YnS)与1892F(rtms6YnSrtms101892F)杂交F1在高温和低温条件下均表现为雄性不育,即HMS。将1892RS(rtms6YnSrtms10YnS)与1892F(rtms6YnSrtms101892F)杂交F1株系称为杂合雄性不育系1892HS,1892F则是1892HS的保持系,记作1892HB。（5）以1892HS为母本,分别与恢复系五山丝苗、粤禾丝苗及R9802进行了测配。通过对F1主要农艺性状、产量性状和品质性状的考察,结果显示1892HS配制的组合在产量和品质性状上与对照不育系1892S测配的组合无显着差异,表明这种HMS新型不育系具有较好的育种应用潜力,同时保证了配组的自由性与制种的安全性相统一。
李维[2]（2021）在《一个R2R3 MYB转录因子基因上的单核苷酸多态性导致大豆ms6（Ames1）突变体雄性不育》文中指出大豆杂种优势的利用是提高产量的有效方法之一,而雄性不育系的介入可以避免繁琐的人工去雄步骤,是大豆杂种优势利用的重要途径。近几年,基于细胞核雄性不育基因开发的种子生产技术（Seed Production Technology,SPT）在玉米和水稻等作物中发展迅猛,为细胞核雄性不育在作物杂种优势中的利用提供了新的方向。大豆细胞核雄性不育基因的克隆及功能分析,为SPT在大豆中的建立提供了理论基础,同时也提高我们对大豆花药发育的分子机制的了解。本研究所用材料是大豆细胞核雄性不育突变体ms6,前期研究已将ms6定位在了13号染色体上Satt030和Satt149之间的3.7Mb区间。因此本研究在前期研究的基础上,通过高通量测序结合生物信息学分析,确认了Glyma.13g066600是ms6的候选基因,由于Glyma.13g066600编码一个TDF1蛋白（Tapetal Development and Function1）,且大豆中还存在一个与它有95%相似性的同源蛋白,所以我们将Glyma.13g066600命名为GmTDF1a,之后通过拟南芥遗传转化实验、实时定量PCR以及亚细胞定位实验等对GmTDF1a的功能进行了分析。具体研究结果如下:（1）突变体（ms6）的表型及细胞学观察。与野生型（Wild Type,WT）相比,ms6在营养生长阶段发育正常,在生殖生长阶段花药皱缩,无花粉产生。通过细胞学观察发现:在四分体期,WT与ms6的花药都有5层花药壁结构,但ms6的周缘层和绒毡层细胞异常增大并呈空泡化;在小孢子发育晚期,ms6的花药室无花粉,花药壁和WT一样,由4层结构组成,但内壁层体积较小,周缘层空泡化。（2）ms6候选基因的筛选。通过高通量测序结果结合生物信息学的分析,我们在ms6定位区间内找到了ms6的候选基因Glyma.13g066600,它编码一个R2R3 MYB转录因子,ms6的Glyma.13g066600基因上有一个SNP（single nucleotide polymorphism）,导致它编码的第76位亮氨酸变为组氨酸,此位置的亮氨酸是一个高度保守的氨基酸残基。同时在大豆中还存在一个与Glyma.13g066600编码蛋白有95%相似性的同源蛋白,此同源蛋白由Glyma.19g017900基因编码。系统进化分析结果表明,Glyma.13g066600和Glyma.19g017900都是编码的TDF1蛋白,因此,我们将大豆Glyma.13g066600基因命名为GmTDF1a,将编码它同源蛋白的基因Glyma.19g017900命名为GmTDF1b。（3）拟南芥遗传转化实验。GmTDF1a和GmTDF1b是拟南芥At TDF1的同源蛋白,因此我们在拟南芥突变体attdf1（tdf1/tdf1）中验证大豆GmTDF1a和GmTDF1b的功能,结果表明由At TDF1启动子启动表达的GmTDF1a和GmTDF1b都能回复拟南芥attdf1（tdf1/tdf1）的不育表型,但将GmTDF1a的第76位亮氨酸置换成组氨酸后(GmTDF1aL76H),GmTDF1aL76H不能回复attdf1（tdf1/tdf1）的不育表型。这些结果表明,GmTDF1a和GmTDF1b都具有TDF1的功能,而GmTDF1aL76H则是一个功能丧失蛋白,在大豆中,ms6的雄性不育是由GmTDF1a的第76位亮氨酸被置换成组氨酸导致的。（4）定量实时PCR（qRT-PCR）。在大豆的根、茎、叶、花、角果、种子、花萼、花瓣、花药和雌蕊等组织中分别检测了GmTDF1a和GmTDF1b的表达,结果显示,GmTDF1a主要在花中高表达,且只在花器官中的花药中表达,表明GmTDF1a是一个花药特异性表达基因,而GmTDF1b在所有组织中的表达量都很低,进一步表明在大豆中,只有GmTDF1a行使TDF1的功能。（5）亚细胞定位实验。在烟草中瞬时表达由35S启动子启动表达的GmTDF1a、GmTDF1aL76H、GmTDF1b的GFP融合蛋白,结果显示,GmTDF1a-GFP、GmTDF1b-GFP、GmTDF1aL76H-GFP都定位在细胞核内,表明GmTDF1a的第76位亮氨酸置换成组氨酸后,不影响它的定位信号。
高宇杰[3]（2021）在《YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定》文中研究指明小麦（Triticum aestivum L.）作为重要的粮食作物,其产量和品质可利用杂种优势有效提高。雄性不育系在杂种优势利用中至关重要,但至今小麦雄性不育的机理依然没有系统地解释。本研究主要挖掘K型小麦雄性不育系K519A和温敏雄性不育系YS3038的细胞质不育基因,以K519A和其同型保持系519B以及温敏雄性不育系YS3038为材料,利用第二代高通量测序技术,对三个材料小麦的细胞质基因组进行测序、组装和拼接,比对分析基因组序列得到候选差异基因,通过大麦条状花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）的方法验证基因的育性功能,进一步筛选雄性不育相关的候选基因。获得的主要结果如下:1.利用二代高通量测序技术获得了完整的K519A、519B和YS3038的叶绿体基因组数据,并完成了数据的组装拼接。小麦雄性不育系K519A的叶绿体基因组全长136,996 bp,其中大单拷贝区（LSC）片段长811,36 bp,小单拷贝区（SSC）片段长12,776bp,反向重复区（IR）长21,542bp,基因组G/C含量为38.27%。519B叶绿体基因组全长136,235 bp,LSC长80,335 bp（LSC）、SSC长12,796 bp和IR 21,552bp,基因组G/C含量为38.28%。YS3038叶绿体基因组总长度为136,919 bp,LSC长81,059 bp（LSC）、SSC长12,776 bp、IR长21,542 bp,基因组G/C含量为38.28%。2.K519A和519B叶绿体基因比对后共发现104个基因碱基突变位点,突变发生在42个基因中,其中的16个基因是非同义突变基因;在K519A和YS3038之间的叶绿体编码基因中没有碱基突变。3.利用二代高通量测序技术获得了完整的K519A、519B和YS3038的线粒体基因组数据并完成了数据的组装拼接。K519A线粒体基因组全长420,543 bp,基因组的G/C含量为44.14%;519B线粒体基因组总长度为433,560 bp,G/C含量为44.14%;YS3038线粒体基因组的总长度为452,567 bp,G/C含量为44.35%。比较K519A和519B的线粒体基因组后,共发现了14个差异基因和83个差异的开放阅读框。比较YS3038与K519A的线粒体基因组后,发现YS3038与K519A共存在10个差异基因和122个差异开放阅读框。4.对候选基因进行qPCR后发现,大多数基因在二核期到三核期之间的表达量差异显着,这与小麦育性转换的时期相符。经过BSMV-VIGS验证候选基因的育性功能后发现,叶绿体atp B和ndh H基因可能与K519A的育性有关;线粒体cox1基因导致了可育条件下YS3038育性的降低,推测cox1基因的表达可能与YS3038小麦温敏特性有关。
叶佳丽[4]（2021）在《小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析》文中进行了进一步梳理粮食安全,关乎国泰民安,始终是人类不可忽视的根本问题。小麦作为全球人类的主粮之一,至今仍难以突破杂种优势利用的重重难关,严重阻碍着杂交小麦大面积走向生产实践。因此,筛选影响小麦雄性育性的关键基因,借以创制构建优良的小麦雄性不育种质材料,对保障人类粮食安全具有重要的意义。本课题组选育的K型温敏细胞质雄性不育（Thermo-sensitive male sterile line with Aegilops kotschyi cytoplasm,K-TCMS）小麦材料KTM3315A,具有稳定的遗传特性,育性受温度调控,生产上可实现“一系两用”,被广泛的作为小麦雄性不育机理探究的理想材料。为了揭示影响小麦雄性育性的关键基因,本研究进行了三个育性相关基因家族的系统分析、KTM3315A花药的长链非编码RNA（lncRNA）测序、大麦条纹花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）介导的基因功能验证等试验,筛选到多个育性相关候选基因。进一步,结合互作mi RNA的预测和验证等试验,共同构建出一个多分子联合调控KTM3315A育性的机制模型。本研究所获得的主要结果如下:1.从小麦热激转录因子（Heat stress transcription factor,HSF）、多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase,PG）、蔗糖转化酶（Invertase,INV）基因家族中分别鉴定到61、113、130个成员。以进化关系和理化性质为依据,HSF家族被分为ABC三大类,PG家族被分为A-F六大类,INV基因家族被分为酸性INV（Acid invertase,AINV）和中碱性INV（Neutral/alkaline invertase,A/NINV）两大类。重复事件的分析证明,全基因组复制对于小麦HSF、PG、INV三个基因家族的扩张贡献最大。基因结构和保守氨基酸基序分析显示,每个基因家族内部不同大类间的成员具有多样性,但是各自亚类内成员相对保守。Ta Hsf被预测与HSP70、HSP90和HTPG三种主要的蛋白互作。Ta PG被预测主要参与水解作用和催化作用,且其启动子上具有响应多种激素和MYB转录因子的顺式作用元件。从表达模式上分析,这三个小麦基因家族都具有组织特异性,有7个Ta Hsf显示出穗特异性,21个和22个Ta PG分别在单核早期和三核期的穗中高表达,8个Ta AINV在生殖生长期穗部特异表达。最终,通过在KTM3315A的花药中验证,结合水稻和拟南芥同源基因的功能参考,本研究预测三个Ta Hsf A2基因可能受高温响应以调节HSP70的表达来影响小麦花药发育;Ta PG09、Ta PG54、Ta PG87、Ta PG93等四个基因可能参与小麦花粉粒的分离、花药的开裂、花粉管的生长和萌发等过程;Ta CWINV40、Ta CWINV46、Ta CWINV53可能通过影响绒毡层功能调控小麦雄性育性。2.对KTM3315A不育条件（AS）和可育条件（AF）下的单核期、二核期和三核期花药进行lncRNA测序,获得每个样品平均12.12 GB的质控后数据。通过与小麦参考基因组比对,共获得36,934个m RNAs和15,659个lncRNAs,其中包括基因间lncRNAs14,984个、正义lncRNA 135个、反义lncRNA 393个和内含子lncRNA 174个。与m RNA一样,不同发育时期和外界环境都会造成lncRNA的差异表达。三个时期AF和AS的差异表达lncRNA依次为848、887和662个,差异表达m RNA的个数依次为3,293、3,220和3,415。为了进一步获得lncRNA的功能,预测到1,705个lncRNA对应的2,068个cis靶基因,和7,253个lncRNA对应的18,090个trans靶基因。根据差异表达lncRNA靶基因的KEGG富集情况可以判断,单核期的差异表达lncRNA主要参与黄酮类、苯丙烷类、糖类等物质的生物合成途径,二核期的差异表达lncRNA主要涉及各种萜类、固醇和氨基酸的生物合成,而三核期的差异表达lncRNA主要与脂类和角质、蜡质等合成相关。此外,本研究获得了以育性相关候选基因Ta CWINV40、Ta CWINV46和Ta CWINV53为靶标的lncRNA MSTRG.224114。荧光定量PCR（q RT-PCR）结果证明,MSTRG.224114在根、茎、叶、籽粒和花药中的表达模式与其靶基因趋势一致。3.通过基因克隆,获得长度为1,755 bp的Ta CWINV53 CDS序列,和长度为256 bp的lncRNA MSTRG.224114已知序列。Ta CWINV53的CDS包含8个外显子,MSTRG.224114包含两个外显子,它们其中的一个外显子在小麦5D染色体上反向互补重叠。通过显色原位杂交技术发现,MSTRG.224114在KTM3315A可育花药前期的药壁、药隔和小孢子细胞核中都有表达,至三核期几乎消失不见。Ta CWINV53蛋白的亚细胞定位在细胞壁,且在花药特异表达。VIGS验证试验表明,Ta CWINV53和MSTRG.224114在KTM3315A的下调表达引发了花药和花粉粒的一系列雄性败育表型,并且导致了花药酸性蔗糖转化酶活性的下降。依据Ta CWINV53启动子和MSTRG.224114本体共有ERF转录因子（Traes CS5B01G565300）的结合位点,综合它们的结构和位置信息,推测MSTRG.224114可能在高温响应下通过招募ERF蛋白增强Ta CWINV53的表达水平来调节KTM3315A的育性。4.依据软件比对结果及已有研究基础,预测tae-mi R408与Ta CWINV53存在互作关系并参与KTM3315A育性调控。从KTM3315A花药中克隆获得长度为253 nt和256 nt的两种tae-mi R408前体序列,并分别命名其为tae-MIR408A和tae-MIR408C。VIGS功能验证表明,tae-mi R408的过表达株重复了Ta CWINV53和MSTRG.224114沉默株的败育表型,但是其过表达对Ta CWINV53和MSTRG.224114的表达水平影响极弱。相反,在Ta CWINV53和MSTRG.224114的沉默株中,tae-mi R408的表达量显着上调。烟草的GUS染色试验证明tae-mi R408的表达受Ta CWINV53抑制调控,而不同处理中KTM3315A的花药蔗糖含量进一步显示出与tae-mi R408表达水平的密切关系。为了揭示tae-mi R408影响KTM3315A育性的下游原因,通过q RT-PCR验证了被tae-mi R408抑制的蓝铜蛋白基因（Traes CS7A02G176800）在KTM3315A花药中的差异表达。综上,本研究梳理出一个多基因参与KTM3315A育性调控的机制模型:高温可育条件下（>20℃）,lncRNA MSTRG.224114以招募ERF转录因子的方式增强Ta CWINV53表达,进而通过降低蔗糖含量来抑制tae-mi R408的表达并间接促进Traes CS7A02G176800表达,最终保障花粉发育的物质供应,使KTM3315A表现出雄性可育表型。
任梦怡[5]（2021）在《拟南芥温敏雄性核不育系的筛选》文中研究说明为了满足不断增长的粮食需求,两系法被广泛应用于许多作物。两系育种系统中应用最广泛的雄性不育系表现为温度敏感核不育和光周期敏感核不育。但是,两系水稻制种的安全性可能受到由于厄尔尼诺现象造成的极端天气影响,挖掘和创建更多的光温相关种植资源以及简化育种程序是未来杂交水稻研究的重要方向之一。利用拟南芥作为研究对象,光温敏不育系的育性转化机制获得深入研究,这有助于对植物雄性生殖系统的理解和对作物育种系统的改进。而人为诱变创制突变体可以帮助研究者大规模筛选并获得自然难以获得的遗传材料。本研究通过EMS诱变拟南芥使其产生随机基因突变,诱变株系的自交后代按照育性从有至无以及低温处理恢复突变体育性的程度进行筛选,共获得68个不育株系。其中,对三个雄性不育系进一步研究的扫描电镜结果显示28-2和29-1花粉外壁模式缺失,77-1的花粉外壁模式较为完整。结合半薄树脂切片结果分析,28-2孢粉素的分布异常,29-1绒毡层细胞膨大空泡化且提前降解,77-1绒毡层发育缺陷。对雄性不育或育性降低而低温可以恢复育性的株系进行分析,大部分株系的花粉外壁模式正常,但花粉最终皱缩塌陷;而5-5和1-2具有花粉壁模式缺陷,不能形成正常的网格状结构。本研究对常温完全雄性不育而低温可以恢复育性的8-93突变体进一步研究。扫描电镜结果显示8-93突变体没有明显的花粉壁模式缺陷,半薄树脂切片结果显示在花药发育第九期小孢子逐渐空泡化并降解,而低温处理后大部分小孢子都可以正常发育至成熟花粉。透射切片显示8-93的花粉在花药发育第九期细胞质开始坍缩,第十二期细胞质内出现异常大空泡,第十四期时小孢子严重皱缩。对8-93突变体进行图位克隆,初步将突变基因RVMS893锁定在第5号染色体,高通量测序结果验证了初定位结果。遗传互补结果证明了RVMS893的突变导致了8-93的表型,激光共聚焦观察结果显示RVMS893于花药发育第六至八期定位于表皮层、药室内壁、中间层和绒毡层四层细胞的核中,花药发育第九至十期还定位于小孢子内。据报道,RVMS893编码一个t RNA甲基转移酶,结合以上实验结果推测RVMS893可能通过修饰花药发育过程中某些小孢子发育关键基因的翻译水平来行使功能。对RVMS893基因功能的进一步解析将可以为寻找RNA甲基化修饰与植物雄性生殖发育之间的联系提供新的线索。
周步进,李刚,金刚,周瑞阳,刘冬梅,汤丹峰,廖小芳,刘一丁,赵艳红,王颐宁[6]（2021）在《利用红麻HcPDIL5-2a非全长基因创制雄性不育新种质》文中进行了进一步梳理为创造转基因雄性不育种质,将缺失酶活性中心序列的红麻Hc PDIL5-2a非全长基因通过花粉管通道法转化红麻保持系722B,获得了海南冬繁不育、南宁夏繁可育的低温敏雄性不育种质722THS,并从其姊妹交后代选育出了稳定型核不育（GMS）系722HS;此后,又以722HS作母本,以非转基因野生型722B为轮回亲本连续回交,选育出了细胞质雄性不育系722HA。对722THS与722HA的细胞学观察和线粒体DNA分子鉴定表明,二者的小孢子败育时期均为双核期,但722HA发生了线粒体DNA重排,而722THS与722B的线粒体DNA保持不变。本研究结果为转基因创造作物雄性不育种质找到了一条新途径,具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
赵娟[7]（2020）在《GDSL脂肪酶基因RMS2调控水稻雄性育性的机制研究》文中认为水稻是最重要的粮食作物之一,育性是决定水稻产量的关键因素,雄性不育资源也是水稻杂种优势利用的重要材料。因此,在模式植物水稻中克隆雄性不育基因,研究其调控机理具有重大的理论和应用价值。植物正常的雄性育性受控于配子体组织和孢子体组织的协调发育,其中脂类物质代谢起着至关重要的作用。GDSL脂肪酶是一类具有Gly-Asp-Ser-Leu基序的酶,尽管GDSL脂肪酶已被公认为是植物发育和逆境反应中的关键酶,但它们在生殖发育中的功能仍不清楚。本研究针对一个新的水稻雄性不育突变体rms2开展了表型观察、基因克隆、转录调控等工作,获得如下研究结果:1.突变体rms2营养生长时期表型正常,农艺性状如株高、分蘖数、穗长、穗粒数等与野生型9311无明显差异。生殖发育时期,rms2雌配子育性正常,但花药短小、发白,花粉完全败育,无法结实,且不育的特征不受环境影响。2.细胞学观察显示rms2花药壁组织的绒毡层和中间层不降解,角质层和乌氏体形成滞后,花粉外壁的外壁内层不连续,小孢子的中央液泡发育缺陷。3.利用rms2与明恢63构建的F2群体进行图位克隆,将RMS2定位于2号染色体短臂。对40kb定位区间的基因组进行测序比对发现突变体rms2在LOC＿Os02g18870的第三个外显子上出现了TTGT到A的突变,导致氨基酸缺失和替换。LOC＿Os02g18870编码一个GDSL脂肪酶,具有典型的GDSL基序,属于SGNH水解酶亚家族,该基因的功能尚未被报道过。等位基因突变体表型与rms2一致,而遗传互补可将rms2育性回复正常,表明LOC＿Os02g18870为RMS2基因。4.RMS2主要在早期花药发育过程中转录,在绒毡层和小孢子中表达,而在其他组织中的转录水平较低。RMS2蛋白定位于细胞内质网中。5.RMS2对通用底物p-nitrophenyl butyrate具有水解酶活性,rms2中酶活性显着降低。代谢组分析显示,RMS2突变导致16种脂质成分和其他代谢物的含量发生了显着变化,表明RMS2可以通过调控花药中的脂质代谢控制花粉育性。6.水稻雄性育性关键调控因子UDT1和PTC1分别为bHLH和PHD-finger转录因子。ChIP、EMSA和荧光素酶激活实验结果表明它们可以与RMS2启动子上含E-box顺式结构的区域结合,并能在原生质体中激活RMS2的转录。另外RMS2在udt1、ptc1突变体幼穗中的转录水平相比野生型明显下降,表明RMS2可能是水稻雄性育性调控网络的关键节点。本研究克隆了一个调控雄性育性的GDSL脂肪酶基因RMS2,其通过调控花药中的脂质代谢,影响花药壁、花粉壁的发育过程和液泡形态变化,从而决定花粉育性。为GDSL酶家族在植物生殖发育中的功能提供了新的思路,并为杂交水稻育种提供了潜在的不育基因资源。
刘奇[8]（2020）在《粗厚山羊草（Aegilops crassa）细胞质雄性不育小麦C303A雄蕊心皮化机制研究》文中研究指明小麦突变体近年来逐渐成为分子生物学和遗传学研究的重要材料,花发育相关的小麦突变体的挖掘、创制以及特异性突变体的筛选是研究花器官形成和花发育基因功能最高效和便捷的途径。目前由于小麦转基因技术不成熟和自然环境条件下单基因突变难,导致了小麦花发育相关的突变体比较少。因此,在很大程度上限制了小麦花发育相关基因的功能分析。具有Ae.crassa细胞质（属D2型细胞质）的小麦C303A表现为由雄蕊心皮化引起的完全雄性不育。因此,利用C303A雄蕊是研究小麦花发育分子生物学研究重要的原材料。鉴于此,本研究以雄蕊心皮化C303A和同型保持系303B为供试材料。使用显微技术对C303A和303B各发育时期的小穗、花药和绒毡层进行了细胞学和表型观察;为了进一步研究异源细胞质对雄蕊心皮化基因的影响,在确定雄蕊心皮化关键时期之后从转录组水平、生理指标和候选基因MADS-box基因家族分析等多个维度研究了异源细胞质导致雄蕊心皮化性状的表达,以此揭示异源细胞质由于核质互作导致雄蕊心皮化的分子机理。获得的主要结果如下:1.通过体式显微镜和石蜡切片等方法对雄蕊心皮化C303A花药和小穗进行观察。形态学观察结果表明,C303A的从四分体到三核时期生长发育过程中,雌蕊可以进行正常的受精结实,然而在四分体时期C303A的雄蕊就表现出花药颜色偏白并且有明显的畸形、褶皱的特征,在二核时期始形成羽毛状柱头,到了三核时期雌蕊和心皮化雄蕊的形态已经相似,羽毛状柱头都已基本形成。石蜡切片观察表明,C303A在四分体时期,绒毡层发生了提前降解并且出现畸形和空腔室现象,在二核时期发现胚珠原基和羽毛状柱头结构,到了三核时期珠被都已形成并对珠心形成了半包围。以上结果均表明雄蕊心皮化的关键时期为二核期。2.对C303A雄蕊心皮化关键时期（二核期）花药进行转录组测序分析,共鉴定出20444个差异表达基因,其中包括10283个上调基因和10161个下调基因。通过GO和KEGG分析得到了涉及雄蕊心皮化相关的重要通路（糖酵解糖酵解、氧化磷酸化、柠檬酸循环、丙酮酸代谢等通路）。此外,对转录组测序获得的MADS-box转录因子进行家族分析,发现一个重要候选基因（Ta AGL14）与小麦雄蕊心皮化密切相关。综合以上结果,我们构建了一个异源细胞质对雄蕊心皮化的转录互作调控网络。3.对构建的异源细胞质对雄蕊心皮化的转录互作调控网络进行验证表明,与303B花药相比,C303A花药中糖含量和ATP含量的匮乏、ROS过量积累以及重要代谢通路中相关酶的下调表达,进而难以维持花药的正常生长和发育。
王楠[9]（2020）在《白菜持绿性突变的发掘与鉴定》文中研究指明植株衰老后叶片仍然保持绿色而不变黄的特性称为持绿性。持绿性材料可以通过延长光合作用时间提高产量,有些还具有延缓植株衰老的作用,并伴有抗逆和抗病能力提高。对于以叶片为产品器官的白菜,持绿性具有特殊重要意义,可以提高产品的商品性、减少采后贮藏损失、延长货架期。本研究旨在鉴定与发掘大宗蔬菜作物白菜的持绿性变异,评价其在品种改良上的利用潜力。第一篇,以普通白菜中的青梗菜持绿性自然突变体nye为试材,对其叶绿素分解代谢、叶绿体结构稳定性及光合特性进行分析,精细定位持绿突变基因Brnye1,预测候选基因,并利用突变体创制多样性的持绿性DH系和细胞质雄性不育系,试配杂交组合;第二篇,以大白菜小孢子DH系‘FT’为试材,采用EMS诱变萌动种子的方法,创制大白菜持绿突变体,并利用MutMap定位、KASP分析、异源过表达验证、时空表达分析以及亚细胞定位等方法,克隆和鉴定持绿突变基因BrSGR1。主要研究结果如下:1.青梗菜持绿突变体nye叶绿素代谢及光合生理特性在叶片衰老过程中,青梗菜持绿突变体nye总叶绿素、Chl a和Chl b均有明显积累,叶绿体结构更加致密,叶绿体解体延迟。伴随着叶片衰老进程,突变体nye叶片中叶绿素降解酶Chlase和PAO受衰老信号诱导活性增强,但由于Mg-dechelatase活性丧失,无法催化叶绿素a降解。Chl降解受阻发生在Chl降解的初始,没有造成Chlide a、Pheophytin a或Pheide a的过度积累,未发生光毒性分子影响突变体正常生长情况。突变体nye叶片净光合速率（Pn）及光化学效率的变化趋势（Fv/Fm）与普通青梗菜‘13A510’没有显着差异。2.BSA-Seq结合分子标记连锁分析精细定位了青梗菜的持绿突变基因Brnye1遗传分析证明了持绿突变体nye的持绿性由隐性核基因Brnye1控制。采用BSA-Seq方法将持绿基因Brnye1初步定位于A03染色体的23M-26M区域。进一步利用F2分离群体中的1,561株持绿植株,通过SSR标记将定位区间缩至SSRWN27和SSRWN30两个标记之间的81.01 kb区域（A03:24,803,013-24,883,826）,遗传距离分别为0.06和0.19cM。定位区间内共有12个基因,依据1.5版本数据库注释信息,预测Bra019346（BrSGR1）为Brnye1的候选基因。BrSGR1编码不黄化蛋白（SGR）,参与叶绿素降解代谢。突变体nye的Bra019346基因第二外显子插入了一段40 bp片段,导致了移码突变,致使翻译提前终止。连锁分析证明了Bra019346基因特异Indel标记与F2群体中的持绿表型共分离。3.以青梗菜持绿突变体nye为基础材料,创制出多样性的持绿青梗菜DH系320份、细胞质雄性不育系6份,试配筛选出持绿性优异杂交组合2个以青梗菜持绿突变体nye为亲本,通过与普通青梗菜优异品系杂交,并借助游离小孢子培养技术,创制出持绿性纯系（DH系）320份。为解决杂交制种手段问题,采用饱和回交转育方法,创制出持绿性青梗菜细胞质雄性不育系6个。利用青梗菜持绿性雄性不育系与DH系试配杂交组合,通过品种比较试验,筛选出2个优异杂交组合ZH02和ZH03。贮藏实验证明了ZH03的耐藏性表现突出,且货架期长。4.利用EMS诱变处理大白菜DH系的萌动种子,创制出8份大白菜持绿突变体用0.8%的EMS水溶液诱变处理大白菜DH系‘FT’萌动种子,获得3,750株M1株系。经过继代鉴定,筛选出8份稳定遗传的持绿性突变体。遗传分析证明了这些持绿突变体的持绿性状均为细胞核单基因隐性遗传,涉及3个基因位点。5.利用MutMap定位方法和KASP基因分型技术,鉴定到大白菜持绿突变体nym1的持绿基因为Brsgr1,利用拟南芥异源过表达验证了其功能以EMS诱变获得大白菜持绿突变体nym1为试材,利用MutMap基因定位方法和KASP基因分型技术,鉴定到持绿突变基因Brsgr1的候选基因为BraA03g050600.3C（BrSGR1）,其编码AtNYE1/SGR1蛋白,参与叶绿素降解代谢,催化叶绿素a进行脱镁螯合作用。与野生型相比,突变体nym1的BraA03g050600.3C基因的保守结构域发生了一个非同义的SNP突变,导致了氨基酸由Leu变成Phe,致使突变体在突变位点蛋白构型中多了一个苯环。异源转化试验证明了青梗菜野生型基因BrSGR1可以恢复拟南芥持绿突变体nye1-1的叶片持绿表型。
赵婷婷[10]（2020）在《育性相关基因在烟草上的遗传转化及不育材料的创制》文中研究指明植物雄性不育（male sterility,MS）是指在植物的生长过程中,其雄性器官发育异常,但雌性器官均正常发育的现象,是作物生殖生物学研究中的一个重要性状,与作物杂种优势的利用息息相关,在作物育种工作以及分子生物学研究中起着重要的作用。烟叶生产上直接应用烟草雄性不育系时,更容易做到品种产区定位生产。但目前生产上能够利用的不育系来源单一,仅有来源于N.suaveolens的细胞质不育基因成功利用,导致烟草杂交种的推广应用存在极大的风险。为了拓宽烟草不育基因的来源,本研究选用在拟南芥（Arabidopsis thaliana）和辣椒（Capsicum annuum L.）等植物上报道有控制育性功能的ms1基因和作为启动子控制烟草育性的TA29基因进行研究,对Ntms1基因进行生物信息学分析、预测其是否控制烟草育性,采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,构建Ntms1、TA29两个基因的CRISPR/Cas9载体,以烟草品种K326、TN90进行遗传转化,鉴定筛选转化突变体,分析了突变体的突变效应,明确了Ntms1、TA29两个基因具有控制烟草育性的功能,获得了烟草雄性不育系新材料,得到如下结果:1.ms1基因生物信息学分析用生物信息学预测方法分析两个目的基因编码的蛋白质的理化性质、二级结构、亲疏水性及磷酸化位点等,分析结果表明,三个蛋白质的序列相似度为94.43%,其基因编码产物的功能结构域都为PHD功能结构域,蛋白质的二级、三级结构都极为相似,均含有磷酸化识别位点,且都不具有跨膜区和信号肽,进化树分析结果显示,两个基因具有一定的亲缘关系,因此,推测Ntms1基因与Cams1基因可能具有相同的功能。2.Ntms1、TA29基因克隆及载体构建用在NCBI上下载的Ntms1序列在Primer6.0软件中设计特异性引物,以烟草品种K326及TN90的cDNA为模板序列,对目的基因CDS进行PCR扩增,产物进行电泳后割胶回收并与T载体进行连接,测序工作陕西博瑞德生物科技有限公司,得到序列结果后分别将其命名为Ntms1-1、Ntms1-2;TA29基因（Gen Bank登录号LOC107824681）直接在NCBI网站上下载,克隆同ms1。通过对三个基因序列分析,用靶点设计网站选择位于外显子区域且评分较高的靶点序列,重组载体采用的是能够高效的用于双子叶植物的拟南芥U6启动子,采用能高效表达Cas9蛋白和潮霉素抗性基因的加强型Ca MV 35启动子,将两靶点序列与CRISPR/Cas9载体系统连接,最后构建了4个目的基因敲除载体（MSG1（单敲Ntms1-2基因）、MSG2（单敲Ntms1-1基因）、MSG3（双敲Ntms1-1、Ntms1-2基因）、MSG4（单敲TA29基因））。3.重组载体遗传转化实验采用农杆菌介导的烟草叶片遗传转化法,遗传转化K326、TN90两种实验材料,将幼嫩叶片经消毒、侵染及培养,直至长出抗性苗,最终共获得转化植株440株,其中,MSG1载体104株（突变株采用字母A开始编号）,MSG2载体41株（突变株采用字母B开始编号）,MSG3载体176株（突变株采用字母C开始编号）,MSG4载体119株（突变株采用字母D开始编号）。4.转化株筛选鉴定采用PCR的方法用Cas9基因和潮霉素分别设计引物,进行转化植株阳性检测,转化植株阳性率达到80%以上（同时具有Cas9基因和潮霉素）。在靶位点两侧分别设计引物,以从转化单株中提取的DNA序列为模板,进行靶位点序列扩增,将PCR产物送往公司测序,测序结果与野生型序列比对分析,碱基发生变化的植株确定为突变株,结果显示靶点产生突变的植株分别有:MSG1载体95株（其中1株为TN90）,MSG2载体37株,MSG3载体166株,MSG4载体109株。5.突变效应分析对突变植株目的基因表达量、花器官表现型、花粉活力、叶片MDA含量进行检测,分析结果显示:18株突变植株目的基因表达量显着降低,平均是野生型的0.6倍;2株突变株出现雄蕊低于雌蕊,结实率约为野生型的50%且种子小而轻;11株突变植株有活力花粉比例显着降低,平均是野生型的0.15倍;9株植株叶片MDA含量显着增加,是野生型的1.42倍;通过遗传转化与突变效应分析,分别获得了Ntms1、TA29转化突变株16株、2株。结果表明Ntms1、TA29具有控制烟草育性的功能。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,明确了Ntms1、TA29具有控制烟草育性的功能,且获得了育性较低的突变体。后续通过自交的方法筛选本研究中获得的部分不育植株,今后有望育成烟草新不育系,对于促进烟草不育性的研究及其在烟叶生产上的利用有极为重要的科学价值和实践意义。
二、离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育（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、离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育（论文提纲范文）
（1）水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1 杂交水稻育种技术 |
| 1.1 基于细胞质不育的三系杂交水稻系统 |
| 1.1.1 水稻细胞质不育系的发现与类型 |
| 1.1.2 CMS不育与育性恢复的分子机理 |
| 1.2 基于水稻光温敏核不育的两系杂交水稻系统 |
| 1.2.1 水稻光温敏核不育的类型 |
| 1.2.2 光温敏核不育基因的遗传定位与克隆 |
| 1.2.3 光温敏核不育的分子遗传机制 |
| 2 水稻杂种不育 |
| 2.1 水稻杂种雄性不育基因的克隆及其机理 |
| 2.2 水稻杂种雌性不育基因的克隆及其机理 |
| 3 本研究的目的和意义 |
| 第二章 雁农S低温敏核不育基因的遗传分析、精细定位与克隆 |
| 引言 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂 |
| 1.3 主要仪器 |
| 1.4 试验方法 |
| 1.4.1 F_2分离群体构建与种植 |
| 1.4.2 花粉I_2-KI染色镜检 |
| 1.4.3 水稻DNA提取 |
| 1.4.4 SSR标记PCR扩增 |
| 1.4.5 聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳 |
| 1.4.6 琼脂糖凝胶电泳 |
| 1.4.7 BSA法遗传连锁作图 |
| 1.4.8 近等基因系分离群体构建 |
| 1.4.9 目标基因精细定位 |
| 1.4.10 小穗总RNA提取与转录组测序 |
| 1.4.11 rtms6候选基因预测、克隆与互补载体构建 |
| 1.4.12 遗传互补验证 |
| 2 结果 |
| 2.1 YnS低温敏雄性不育性状的表型分析 |
| 2.2 YnS低温敏核不育性状的遗传分析与初步定位 |
| 2.3 rtms6和rtms10的精细定位与候选基因预测 |
| 2.4 rtms6的克隆与互补验证 |
| 2.5 rtms10的精细定位与候选基因预测 |
| 2.6 低温敏不育性状的细胞学分析 |
| 3 讨论 |
| 第三章 低温敏不育基因rtms6和rtms10介导的水稻杂合雄性不育的遗传分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂 |
| 1.3 主要仪器 |
| 1.4 试验方法 |
| 1.4.1 材料种植 |
| 1.4.2 人工气候室处理试验 |
| 1.4.3 回交群体构建 |
| 1.4.4 DNA提取与PCR扩增 |
| 1.4.5 花粉离体萌发试验 |
| 1.4.6 花粉体内萌发试验 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 HMS的表型观察与分析 |
| 2.2 HMS的遗传分析 |
| 3 讨论 |
| 第四章 水稻杂合雄性核不育系的分子选育及其配组分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 主要试剂和主要仪器 |
| 1.3 试验方法 |
| 1.3.1 1892F背景反温敏不育系1892RS(reverse TMS, RS)及杂合雄性不育系1892HS(heterozygous male sterile line, HS)的构建 |
| 1.3.2 杂合雄性不育系1892HS的测配 |
| 1.3.3 材料种植 |
| 1.3.4 rtms10~(1892F)等位型连锁标记开发 |
| 1.3.5 DNA提取、PCR扩增及电泳分析 |
| 1.3.6 表型观察与主要农艺性状考察 |
| 1.3.7 直链淀粉含量(AAC值)和胶稠度(GC值)测定 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 rtms10~(1892F)等位型连锁标记开发 |
| 2.2 反温敏核不育系1892RS及杂合不育系1892HS的选育 |
| 2.3 1892HS的配组分析 |
| 3 讨论 |
| 第五章 全文结论和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（2）一个R2R3 MYB转录因子基因上的单核苷酸多态性导致大豆ms6（Ames1）突变体雄性不育（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中国大豆生产现状 |
| 1.2 大豆杂种优势的利用 |
| 1.3 雄性不育在大豆生产中的应用 |
| 1.3.1 雄性不育的概念 |
| 1.3.2 细胞质雄性不育在大豆生产中的应用 |
| 1.3.3 细胞核雄性不育在大豆生产中的应用 |
| 1.4 大豆细胞核雄性不育的研究进展 |
| 1.4.1 大豆细胞核雄性不育突变体的细胞学研究 |
| 1.4.2 大豆细胞核不育基因的定位 |
| 1.4.3 大豆细胞核雄性不育基因的克隆及功能分析 |
| 1.5 本研究的目的与意义 |
| 第二章 候选基因的筛选 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 培养条件 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 突变体的表型观察 |
| 2.2.2 树脂包埋半薄切片 |
| 2.2.3 候选基因的筛选 |
| 2.2.4 大豆基因组DNA的提取(CTAB法) |
| 2.2.5 用CAPS方法鉴定ms6 基因型 |
| 2.2.6 生物信息学分析 |
| 2.2.7 系统进化树的构建 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 突变体ms6的表型特征 |
| 2.3.2 花药半薄切片观察 |
| 2.3.3 候选基因的筛选 |
| 2.3.4 候选基因的分析 |
| 2.3.5 同源序列比对及进化分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 候选基因的验证及功能分析 |
| 3.1 实验材料、试剂及仪器 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 培养条件 |
| 3.1.3 质粒及菌株 |
| 3.1.4 主要实验试剂 |
| 3.1.5 主要实验仪器 |
| 3.1.6 引物 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 拟南芥基因组DNA的提取 |
| 3.2.2 拟南芥突变体的鉴定 |
| 3.2.3 RNA提取和反转录 |
| 3.2.4 载体构建 |
| 3.2.5 重组质粒的转化 |
| 3.2.6 植物遗传转化 |
| 3.2.7 实时定量PCR |
| 3.2.8 亚细胞定位分析 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 表达载体的构建 |
| 3.3.2 拟南芥的遗传转化 |
| 3.3.3 GmTDF1a和GmTDF1b的表达模式 |
| 3.3.4 GmTDF1a和GmTDF1b启动子区的作用元件预测及分析 |
| 3.3.5 亚细胞定位 |
| 3.3.6 小结 |
| 讨论 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ溶液配方 |
| 附录 Ⅱ本实验所用引物 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 杂种优势的研究与利用概况 |
| 1.3 植物雄性不育概况 |
| 1.3.1 小麦细胞核雄性不育(GMS) |
| 1.3.2 小麦质核互作雄性不育(CMS) |
| 1.3.3 小麦温敏型雄性不育(TSMS) |
| 1.4 植物雄性不育机制研究 |
| 1.4.1 叶绿体与雄性不育 |
| 1.4.2 线粒体与雄性不育 |
| 1.5 细胞质基因组研究 |
| 1.5.1 叶绿体基因组研究进展 |
| 1.5.2 线粒体基因组研究进展 |
| 1.5.3 RNA编辑(RNA editing)研究进展 |
| 1.5.4 病毒诱导的基因沉默在植物中的应用 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 第二章 K519A、519B和YS3038 的叶绿体基因组分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料种植与取材 |
| 2.1.2 小麦总DNA的提取 |
| 2.1.3 测序拼接和分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 K519A、519B、YS3038 叶绿体基因组测序和基本特征 |
| 2.2.2 叶绿体基因组SSR分析 |
| 2.2.3 叶绿体基因组长重复片段分析 |
| 2.2.4 中国春、K519A、519B和YS3038 之间蛋白编码基因比对 |
| 2.2.5 一代测序验证非同义突变位点 |
| 2.2.6 K519A和519B的系统发育分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 叶绿体基因组研究和基于叶绿体的系统发育分析 |
| 2.3.2 不同品系的叶绿体基因组之间多态性分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 K519A、519B和YS3038 的线粒体基因组分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.1.3 测序拼接和分析 |
| 3.1.4 线粒体基因比对分析和非同义突变位点的验证 |
| 3.1.5 线粒体基因组共线性比较分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 K519A、519B、YS3038 线粒体基因组测序和基本特征 |
| 3.2.2 线粒体蛋白质编码基因的比对和分析 |
| 3.2.3 线粒体基因组开放阅读框的比对 |
| 3.2.4 线粒体差异基因非同义突变位点的测序验证 |
| 3.2.5 不同品种小麦线粒体基因组的共线性关系分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 小麦线粒体基因组的结构多样性和基因功能异常 |
| 3.3.2 线粒体基因重组与CMS |
| 3.4 小结 |
| 第四章 细胞质雄性不育候选基因功能验证 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 K519A与519B叶绿体差异基因的表达分析 |
| 4.2.2 K519A、519B、YS3038 线粒体差异基因的表达分析 |
| 4.2.3 BSMV-VIGS沉默候选基因 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 叶绿体基因表达与雄性不育的关系 |
| 4.3.2 线粒体基因表达与雄性不育的关系 |
| 第五章 结论 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物温敏雄性不育及其研究进展 |
| 1.1.1 植物雄性不育类型 |
| 1.1.2 植物温敏雄性不育的原因 |
| 1.1.3 植物温敏雄性不育相关基因的研究进展 |
| 1.2 与雄蕊发育相关的基因家族研究进展 |
| 1.2.1 HSF基因家族与植物雄性不育 |
| 1.2.2 PG基因家族与植物雄性不育 |
| 1.2.3 INV基因家族与植物雄性不育 |
| 1.3 植物非编码基因与育性调控 |
| 1.3.1 lncRNA的特征和分类 |
| 1.3.2 lncRNA的作用模式 |
| 1.3.3 植物miRNA的生物合成 |
| 1.3.4 miRNA的作用机制 |
| 1.3.5 植物lncRNA和 miRNA参与雄性育性调控的研究进展 |
| 1.4 植物miRNA408 与雄性育性调控 |
| 1.4.1 植物miR408 的研究基础 |
| 1.4.2 植物miR408 在育性调控方面的研究进展 |
| 1.5 本研究的目的意义和技术路线 |
| 1.5.1 目的意义 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 基因家族系统分析鉴定KTM3315A育性转换相关候选基因 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 全基因组鉴定小麦HSF、PG、INV家族成员 |
| 2.2.2 小麦HSF、PG、INV三家族的系统发育分析 |
| 2.2.3 基因家族的重复事件分析 |
| 2.2.4 基因结构和氨基酸保守结构域鉴定 |
| 2.2.5 启动子顺式作用元件识别、基因GO功能注释、蛋白互作网络分析 |
| 2.2.6 小麦HSF、PG、INV三家族成员的RNA-seq分析 |
| 2.2.7 穗特异性基因的荧光定量PCR验证 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 小麦HSF基因家族的系统分析 |
| 2.3.2 小麦PG基因家族的系统分析 |
| 2.3.3 小麦INV基因家族的系统分析 |
| 2.3.4 小麦HSF、PG和 INV基因家族中育性相关基因的鉴定 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 2.4.1 小麦HSF、PG、INV基因家族的扩张与全基因组复制密切相关 |
| 2.4.2 串联重复揭示PG和INV基因的非剂量敏感特征 |
| 2.4.3 TaHsf A2 可能通过调节HSP70 的表达影响小麦花药发育 |
| 2.4.4 四个TaPG可能参与小麦花药发育的三个关键过程 |
| 2.4.5 TaCWINV受温度调控通过影响绒毡层功能 |
| 第三章 lncRNA-seq揭示KTM3315A育性转换相关候选lncRNA |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 RNA的提取、检测和文库构建及测序 |
| 3.2.2 原始数据的质控和过滤 |
| 3.2.3 测序数据的比对和组装 |
| 3.2.4 转录本的定量和差异表达分析 |
| 3.2.5 鉴定lncRNA |
| 3.2.6 预测lncRNA靶基因 |
| 3.2.7 差异表达lncRNA靶基因的功能注释和富集分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 KTM3315A中 lncRNA的全局鉴定 |
| 3.3.2 差异表达lncRNA的鉴定 |
| 3.3.3 差异表达lncRNA的功能预测 |
| 3.3.4 雄性育性相关候选基因的互作lncRNA鉴定 |
| 3.4 结论与讨论 |
| 3.4.1 lncRNA的分类是功能研究的基础 |
| 3.4.2 KEGG通路的富集有助于推测lncRNA的功能 |
| 3.4.3 lncRNA MSTRG.224114 具有多个trans靶基因 |
| 第四章 lncRNA MSTRG.224114和TaCWINV53对KTM3315A育性调控的功能验证 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 试剂 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 目的基因克隆和分析 |
| 4.2.2 大麦条纹花叶病毒侵染小麦 |
| 4.2.3 目的蛋白的GFP亚细胞定位 |
| 4.2.4 基因的启动子分析和GUS组织定位 |
| 4.2.5 lncRNA的结构分析 |
| 4.2.6 lncRNA的显色原位杂交 |
| 4.2.7 目的基因的功能验证 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 MSTRG.224114和TaCWINV53 的克隆 |
| 4.3.2 MSTRG.224114 的结构分析 |
| 4.3.3 MSTRG.224114在KTM3315A花药中的表达位置分析 |
| 4.3.4 TaCWINV53 的亚细胞定位 |
| 4.3.5 TaCWINV53 的组织定位和启动子分析 |
| 4.3.6 TaCWINV53和MSTRG.224114 的功能验证 |
| 4.4 讨论与结论 |
| 4.4.1 MSTRG.224114 可能是Ta CWINV53 的转录增强子 |
| 4.4.2 TaCWINV53 可能响应光照、温度和干旱胁迫 |
| 4.4.3 BSMV:TaCWINV53和BSMV:MSTRG.224114 通过干扰绒毡层功能影响花药育性 |
| 第五章 TaCWINV53 通过抑制tae-miR408 调控KTM3315A雄性育性的功能解析 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 预测互作miRNA |
| 5.2.2 候选miRNA的表达量分析 |
| 5.2.3 候选miRNA的过表达功能验证 |
| 5.2.4 miRNA与 mRNA的互作鉴定 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 TaCWINV53 的互作miRNA预测 |
| 5.3.2 tae-miR408 的前体序列克隆 |
| 5.3.3 tae-miR408 的过表达功能验证 |
| 5.3.4 TaCWINV53与tae-miR408 的互作验证 |
| 5.3.5 tae-miR408 的靶基因鉴定和分析 |
| 5.3.6 MSTRG.224114 联合多分子调控KTM3315A雄性育性的机制模型构建 |
| 5.4 讨论与结论 |
| 5.4.1 tae-miR408 的过表达依赖于Dicer酶的识别剪切 |
| 5.4.2 TaCWINV53和tae-miR408 存在双向调控 |
| 5.4.3 蓝铜蛋白的下调导致BSMV:MSTRG.224114 花粉内壁异常 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 略缩词 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（5）拟南芥温敏雄性核不育系的筛选（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 EMS诱变技术 |
| 1.1.1 人工诱变选育新品种 |
| 1.1.2 EMS诱变技术的研究进展 |
| 1.2 基因定位 |
| 1.2.1 正向遗传学与图位克隆 |
| 1.2.2 高通量测序技术 |
| 1.3 拟南芥花药发育调控机制研究进展 |
| 1.3.1 花药发育的基本生物学过程 |
| 1.3.2 拟南芥花药发育早期的研究进展 |
| 1.3.3 绒毡层发育调控网络的研究进展 |
| 1.3.4 花粉壁发育关键时期的研究进展 |
| 1.3.5 花药开裂的研究进展 |
| 1.4 光温敏核不育系育性转换分子机制研究进展 |
| 1.4.1 水稻光温敏核不育系研究进展 |
| 1.4.2 拟南芥光温敏核不育系研究进展 |
| 1.5 本课题的研究目的及意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株和质粒 |
| 2.1.3 抗生素类型 |
| 2.1.4 药品、耗材和试剂 |
| 2.1.5 培养基配方 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 拟南芥的种植 |
| 2.3.2 EMS化学诱变 |
| 2.3.3 拟南芥温敏雄性不育突变体的筛选 |
| 2.3.4 半薄切片制作方法 |
| 2.3.5 Alexander染色 |
| 2.3.6 扫描电镜样品制作方法 |
| 2.3.7 透射电镜样品制作方法 |
| 2.3.8 建立F_2遗传群体 |
| 2.3.9 大量植物组织DNA的提取 |
| 2.3.10 高通量测序群体取材 |
| 2.3.11 小量制备质粒DNA方法 |
| 2.3.12 PCR体系 |
| 2.3.13 DNA片段的回收 |
| 2.3.14 载体构建 |
| 2.3.15 农杆菌介导侵染转化拟南芥 |
| 2.3.16 小量植物组织DNA的提取 |
| 3 结果 |
| 3.1 拟南芥温敏雄性不育系的筛选流程 |
| 3.2 拟南芥温敏雄性不育系的筛选结果 |
| 3.3 拟南芥雄性不育系的表型分析 |
| 3.4 拟南芥温敏雄性不育系的表型分析 |
| 3.4.1 拟南芥常温育性降低且低温处理后恢复育性的株系表型分析 |
| 3.4.2 拟南芥常温不育且低温处理后能恢复育性的突变体表型分析 |
| 3.5 拟南芥温敏雄性不育系8-93 的细胞学观察 |
| 3.6 温敏雄性不育系8-93 突变基因的初定位 |
| 3.7 高通量测序定位温敏雄性不育突变体8-93 突变基因 |
| 3.8 RVMS893 的互补验证及蛋白定位 |
| 4 讨论 |
| 4.1 一种高效筛选温敏雄性不育突变体的方法 |
| 4.2 RVMS893 可能通过转录后修饰影响花粉形成 |
| 参考文献 |
| 附录A 实验设计引物及网站软件 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）利用红麻HcPDIL5-2a非全长基因创制雄性不育新种质（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.1.1 植物材料 |
| 1.1.2 载体质粒 |
| 1.2 方法 |
| 1.2.1 花粉管通道法转化722B |
| 1.2.2 NPT II PCR检测 |
| 1.2.3 石蜡切片观察 |
| 1.2.4 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 红麻转基因细胞核雄性不育(GMS)种质创新 |
| 2.1.1 转基因GMS突变体的发现及其形态特征 |
| 2.1.2 转基因GMS小孢子发育过程的比较观察 |
| 2.1.3 转基因GMS遗传特征 |
| 2.2 基于转PH基因GMS种质选育CMS系7 2 2 HA |
| 2.2.1 质核同源与质核异源CMS系的创制 |
| 2.2.2 722HA的花器官形态与败育特征观察 |
| 2.2.3 722HA线粒体DNA鉴定 |
| 2.2.4 722HA恢保关系分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 转PH基因创造雄性不育种质的可能机理 |
| 3.2 转PH基因可创造多种雄性不育种质 |
| 3.3 转基因CMS种质创新的育种利用价值 |
| 4 结论 |
（7）GDSL脂肪酶基因RMS2调控水稻雄性育性的机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水稻花粉粒发育过程 |
| 1.1.1 水稻生殖发育过程 |
| 1.1.2 水稻花器官结构 |
| 1.1.3 水稻花粉粒发育过程 |
| 1.2 水稻花粉败育基因的研究进展 |
| 1.2.1 影响雄配子发育的相关基因研究进展 |
| 1.2.2 影响绒毡层细胞程序性死亡的相关基因研究进展 |
| 1.2.3 花粉壁和花粉角质层发育过程及相关基因研究进展 |
| 1.3 GDSL脂肪酶及其研究进展 |
| 1.3.1 GDSL脂肪酶概述 |
| 1.3.2 植物中GDSL脂肪酶研究进展 |
| 1.4 本研究的目的与意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 研究材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 常用试剂 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 主要农艺性状调查 |
| 2.2.2 组织学染色 |
| 2.2.3 树脂包埋半薄切片 |
| 2.2.4 电镜样品制备及观察 |
| 2.2.5 水稻叶片DNA提取 |
| 2.2.6 PCR反应及电泳检测 |
| 2.2.7 水稻RNA提取 |
| 2.2.8 逆转录反应和实时荧光定量PCR |
| 2.2.9 图位克隆 |
| 2.2.10 序列比对及进化分析 |
| 2.2.11 遗传转化载体构建 |
| 2.2.12 水稻遗传转化 |
| 2.2.13 原位杂交 |
| 2.2.14 亚细胞定位 |
| 2.2.15 原核蛋白表达及纯化 |
| 2.2.16 广泛靶向代谢组分析 |
| 2.2.17 植物总蛋白提取 |
| 2.2.18 体外蛋白稳定性实验 |
| 2.2.19 酶活实验 |
| 2.2.20 酵母单杂交及双杂交实验 |
| 2.2.21 双分子荧光互补实验 |
| 2.2.22 双荧光素酶报告基因检测 |
| 2.2.23 凝胶阻滞迁移实验(Electrophoretic mobility shift assay,EMSA) |
| 2.2.24 染色质免疫共沉淀(Chromatin-immunoprecipitation,Ch IP) |
| 第三章 结果 |
| 3.1 rms2是一个雄性不育突变体 |
| 3.2 rms2的组织学和细胞学分析 |
| 3.2.1 花药半薄切片观察 |
| 3.2.2 花药透射电镜观察 |
| 3.2.3 花药扫描电镜观察 |
| 3.3 RMS2 编码一个GDSL脂肪酶 |
| 3.3.1 RMS2图位克隆 |
| 3.3.2 基因互补验证 |
| 3.3.3 基因敲除植株鉴定 |
| 3.3.4 过表达植株表型鉴定 |
| 3.3.5 同源比对与进化分析 |
| 3.4 RMS2的时空表达模式 |
| 3.4.1 RMS2组织表达谱 |
| 3.4.2 亚细胞定位 |
| 3.5 RMS2具有酯酶活性,调节脂质代谢 |
| 3.5.1 RMS2的酶活性检测 |
| 3.5.2 RMS2调节脂质代谢 |
| 3.6 RMS2 基因转录被UDT1和PTC1 激活 |
| 3.6.1 UDT1和PTC1 结合RMS2 启动子 |
| 3.6.2 UDT1和PTC1 激活RMS2 转录 |
| 3.6.3 RMS2在水稻花药发育中的调控模式 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 RMS2基因影响绒毡层降解、角质层和中央液泡形成 |
| 4.2 GDSL脂肪酶在脂类代谢和雄性育性方面的保守功能 |
| 4.3 RMS2基因处于多个转录因子的下游 |
| 4.4 RMS2与线粒体糖蛋白互作 |
| 第五章 全文结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（8）粗厚山羊草（Aegilops crassa）细胞质雄性不育小麦C303A雄蕊心皮化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物雄性不育 |
| 1.1.1 细胞核雄性不育 |
| 1.1.2 细胞质雄性不育 |
| 1.1.3 光温敏雄性不育 |
| 1.2 转录组测序与花药发育研究 |
| 1.3 花器官发育模型 |
| 1.3.1 ABCDE模型的提出和发展 |
| 1.3.2 水稻ABCDE基因的表达调控 |
| 1.3.3 小麦ABCDE功能基因的研究进展 |
| 1.4 雄蕊心皮化 |
| 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 C303A的花药形态特点与细胞学特征 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 试剂 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 植株形态及花药表型观察 |
| 2.2.2 石蜡切片观察 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 植株形态与花药的表型分析 |
| 2.3.2 花药发育过程的细胞学观察 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 花药表型的鉴定 |
| 2.4.2 花药的细胞学观察 |
| 第三章 基于转录组测序挖掘雄蕊心皮化代谢通路及候选基因 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 花药总RNA的提取 |
| 3.2.2 cDNA文库构建 |
| 3.2.3 原始数据的处理及参考序列比对 |
| 3.2.4 差异表达基因的筛选与生物信息学分析 |
| 3.2.5 生理指标的测定 |
| 3.2.6 MADS-box转录因子分析 |
| 3.2.7 q RT-PCR验证 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 RNA测序和差异基因筛选 |
| 3.3.2 差异表达基因的功能分类 |
| 3.3.3 MADS-box转录因子分析与鉴定 |
| 3.3.4 雄蕊心皮化的转录互作调控网络 |
| 3.3.5 差异表达基因的q RT-PCR验证 |
| 3.3.6 总糖含量、ATP和活性氧含量测定 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 糖代谢与花药发育 |
| 3.4.2 能量代谢影响花药生长 |
| 3.4.3 MADS-box转录因子与雄蕊心皮化 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）白菜持绿性突变的发掘与鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词语表 |
| 引言 |
| 一、植物叶片衰老与持绿性变异 |
| 二、植物持绿性变异的类型 |
| 三、植物持绿性变异的分子机制 |
| (一)叶绿素降解与持绿突变 |
| (二)SGR基因突变与持绿突变 |
| (三)叶绿体蛋白基因突变与持绿突变 |
| (四)衰老相关的转录因子与持绿突变 |
| (五)植物激素与持绿突变 |
| 四、植株持绿性变异的利用 |
| (一)增加作物产量和提高作物抗逆抗病性 |
| (二)延长贮运及货架期 |
| (三)提高感官品质及观赏性用于品种改良 |
| (四)开发分子标记提高育种选择效率 |
| (五)探究持绿性变异背后更深入的分子机制 |
| 五、本研究的目的及意义 |
| 第一篇 青梗菜持绿突变体的鉴定与利用 |
| 第1章 青梗菜持绿突变体的特征特性 |
| 1.1 材料与方法 |
| 1.1.1 植物材料 |
| 1.1.2 持绿性状观察与鉴定 |
| 1.1.3 色素含量的测定 |
| 1.1.4 光合速率的测定 |
| 1.1.5 光化学效率的测定 |
| 1.1.6 叶绿体超微结构观察 |
| 1.1.7 叶绿素分解代谢产物含量的测定 |
| 1.1.8 叶绿素分解代谢相关酶活性测定 |
| 1.1.9 叶绿素分解代谢相关基因的表达分析 |
| 1.1.10 统计分析 |
| 1.2 结果与分析 |
| 1.2.1 青梗菜持绿突变体nye形态特征 |
| 1.2.2 青梗菜持绿突变体nye光合色素含量分析 |
| 1.2.3 青梗菜持绿突变体nye叶绿素分解代谢产物及酶活性分析 |
| 1.2.4 青梗菜持绿突变体nye光合特性分析 |
| 1.2.5 青梗菜持绿突变体nye叶绿体超微结构的变化 |
| 1.2.6 青梗菜持绿突变体nye叶绿素分解代谢相关基因表达的变化 |
| 1.3 小结 |
| 第2章 青梗菜持绿突变基因Brnye1 定位及候选基因预测 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 青梗菜持绿突变体nye遗传分析 |
| 2.1.3 定位群体的构建 |
| 2.1.4 DNA提取及混池构建 |
| 2.1.5 BSA-seq |
| 2.1.6 基于SSR标记精细定位持绿基因Brnye |
| 2.1.7 连锁分析及遗传图谱构建 |
| 2.1.8 候选基因预测及突变差异分析 |
| 2.1.9 BrSGR1 基因的3′?RACE |
| 2.1.10 候选基因表达分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 青梗菜持绿突变基因Brnye1 的遗传特性 |
| 2.2.2 青梗菜持绿突变基因Brnye1 的初步定位 |
| 2.2.3 青梗菜持绿突变基因Brnye1 紧密连锁的标记开发与鉴定 |
| 2.2.4 青梗菜持绿突变基因Brnye1 的精细定位 |
| 2.2.5 青梗菜持绿突变基因Brnye1 的候选基因预测分析 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 青梗菜持绿性育种材料的创制与利用 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 游离小孢子培养 |
| 3.1.3 DH系持绿性及植物学性状调查 |
| 3.1.4 DH系亲和指数测定 |
| 3.1.5 持绿性青梗菜细胞质雄性不育系创制 |
| 3.1.6 配制杂交组合及品比实验 |
| 3.1.7 贮藏实验 |
| 3.1.8 统计分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 持绿性DH系的创制 |
| 3.2.2 持绿性DH系的植物学性状调查 |
| 3.2.3 持绿性DH系的亲和指数分析 |
| 3.2.4 持绿性青梗菜细胞质雄性不育系创制 |
| 3.2.5 持绿性青梗菜品系具有潜在的育种前景 |
| 3.2.6 持绿性青梗菜品系可延长货架期 |
| 3.3 小结 |
| 第二篇 大白菜持绿突变体的创制与鉴定 |
| 第4章 大白菜持绿突变体创制及特征特性 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 EMS诱变处理 |
| 4.1.3 持绿性突变体鉴定 |
| 4.1.4 大白菜持绿突变体的遗传分析 |
| 4.1.5 大白菜持绿突变体的等位性检测 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 EMS对萌动种子的诱变率 |
| 4.2.2 大白菜持绿突变体的鉴定 |
| 4.2.3 大白菜持绿突变体遗传特性分析 |
| 4.2.4 大白菜持绿突变基因的等位性检测 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 大白菜持绿突变基因BrSGR1 的克隆 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料 |
| 5.1.2 突变体鉴定 |
| 5.1.3 叶绿体透射电镜观察 |
| 5.1.4 脱镁螯合酶活性测定 |
| 5.1.5 持绿突变基因Brsgr1 的鉴定 |
| 5.1.6 KASP(竞争性等位基因特异性PCR)检测SNP基因型 |
| 5.1.7 载体构建及植物转化 |
| 5.1.8 转基因拟南芥的表型观察与验证 |
| 5.1.9 SGR蛋白序列比对及多聚进化树分析 |
| 5.1.10 RNA提取及表达分析 |
| 5.1.11 BrSGR1 蛋白亚细胞定位 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 nym1 突变体的表型鉴定及遗传分析 |
| 5.2.2 利用MutMap鉴定Brsgr1 基因 |
| 5.2.3 持绿突变SNP的鉴定 |
| 5.2.4 BrSGR1 基因的功能验证 |
| 5.2.5 BrSGR1 蛋白的结构及进化分析 |
| 5.2.6 BrSGR1 基因的时空表达分析 |
| 5.2.7 BrSGR1 蛋白定位 |
| 5.3 小结 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和申请的发明专利及品种权 |
（10）育性相关基因在烟草上的遗传转化及不育材料的创制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 不育系的应用价值 |
| 1.2 植物雄性不育的形成及特征特性 |
| 1.2.1 雄性不育的形成 |
| 1.2.2 雄性不育的特征特性 |
| 1.3 不育性的遗传研究 |
| 1.4 细胞核雄性不育基因研究 |
| 1.5 不育系快速选育的方法和技术 |
| 1.6 本研究的目的意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 序列来源 |
| 2.1.2 植物材料 |
| 2.1.3 菌株及载体 |
| 2.1.4 主要试剂及引物 |
| 2.1.5 培养基种类及配制 |
| 2.1.6 主要仪器设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 植物DNA的提取及检测 |
| 2.2.2 总RNA提取及cDNA合成 |
| 2.2.3 普通烟草Ntms1-1、Ntms1-2的PCR扩增及克隆 |
| 2.2.4 Ntms1生物信息学分析 |
| 2.2.5 sgRNA敲除靶点设计 |
| 2.2.6 重组载体遗传转化 |
| 2.2.7 转化植株筛选鉴定 |
| 2.2.8 阳性株突变效应检测 |
| 2.3 技术路线 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 Ntms1基因的扩增及克隆 |
| 3.2 烟草ms1基因的生物信息学预测 |
| 3.2.1 开放阅读框(ORF)分析 |
| 3.2.2 理化性质分析 |
| 3.2.3 蛋白比对 |
| 3.2.4 亲疏水性分析 |
| 3.2.5 功能结构域分析 |
| 3.2.6 二级结构及三级结构预测 |
| 3.2.7 磷酸化位点分析 |
| 3.2.8 信号肽及跨膜区分析 |
| 3.2.9 系统进化树分析 |
| 3.3 敲除靶点设计及载体信息 |
| 3.4 重组载体遗传转化 |
| 3.5 转化植株筛选鉴定 |
| 3.5.1 DNA提取质量鉴定 |
| 3.5.2 Cas9基因筛选 |
| 3.5.3 潮霉素抗性鉴定 |
| 3.5.4 阳性植株测序 |
| 3.6 阳性株突变效应分析 |
| 3.6.1 突变株基因表达量分析 |
| 3.6.2 花部形态观察 |
| 3.6.3 MDA含量检测 |
| 3.6.4 花粉活力检测 |
| 3.6.5 花粉萌发能力检测 |
| 4 讨论 |
| 4.1 基因生物信息学分析与功能预测 |
| 4.2 CRISPR/Cas9 技术在作物改良上的应用 |
| 4.3 烟草不育材料的创制 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育（论文参考文献）
- [1]水稻低温敏核不育基因rtms6和rtms10介导的杂合雄性不育遗传规律研究[D]. 倪金龙. 安徽农业大学, 2021
- [2]一个R2R3 MYB转录因子基因上的单核苷酸多态性导致大豆ms6（Ames1）突变体雄性不育[D]. 李维. 西北大学, 2021(12)
- [3]YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定[D]. 高宇杰. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [4]小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析[D]. 叶佳丽. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]拟南芥温敏雄性核不育系的筛选[D]. 任梦怡. 上海师范大学, 2021(07)
- [6]利用红麻HcPDIL5-2a非全长基因创制雄性不育新种质[J]. 周步进,李刚,金刚,周瑞阳,刘冬梅,汤丹峰,廖小芳,刘一丁,赵艳红,王颐宁. 作物学报, 2021(06)
- [7]GDSL脂肪酶基因RMS2调控水稻雄性育性的机制研究[D]. 赵娟. 中国农业科学院, 2020
- [8]粗厚山羊草（Aegilops crassa）细胞质雄性不育小麦C303A雄蕊心皮化机制研究[D]. 刘奇. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [9]白菜持绿性突变的发掘与鉴定[D]. 王楠. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [10]育性相关基因在烟草上的遗传转化及不育材料的创制[D]. 赵婷婷. 贵州大学, 2020(04)