甘蓝着丝粒特异组蛋白基因cenh3突变体及GFP-tailswap转基因植株的获得
发布时间：2021-01-08 17:19
单倍体仅含有单一亲本染色体组,经加倍后可迅速获得基因型纯合、性状一致的DH系,相比连续自交7-8代获取纯系的传统育种方式,单倍体育种可以大大缩短育种年限,是一种高效的作物育种途径。同时,单倍体对基因功能鉴定、细胞学研究、突变体筛选等基础研究具有重要意义。单倍体可自发产生也可由人工诱导,但自发产生频率极低,人工诱导成本高且易受植物本身的基因型限制,这在很大程度上制约了单倍体的开发应用。2010年,Ravi等在研究拟南芥cenh3突变体时开发了基于着丝粒蛋白改造变体的新型单倍体诱导系,用H3.3组蛋白尾部结构域及GFP标签蛋白替换原有的尾部结构域,构建GFP-tailswap基因以挽救cenh3突变体的胚胎致死性,转入GFPtailswap基因的cenh3突变体与其他拟南芥杂交得到的后代中,来自GFP-tailswap植株的染色体全部消失,形成只含有另一亲本染色体组的单倍体,在拟南芥中可高效产生父本或母本单倍体。由于CENH3蛋白在真核生物中的高度保守性,着丝粒介导法诱导单倍体具有应用于多种植物的可能性。甘蓝是十字花科重要蔬菜作物,其单倍体育种进展缓慢。因此,通过甘蓝CENH3基因的表达调...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统育种与DH育种Figure1-1TraditionalbreedingandDHbreeding
CENH3 蛋白 N 端序列高度可变但该蛋白在功能上又极其保守，这种独特的相悖性引起了许多研究者的注意。Ravi 和 Chan 在研究拟南芥着丝粒组蛋白CENH3时，意外发现可以通过改造着丝粒组蛋白诱导产生单倍体，当在拟南芥无效突变体 cenh3-1 中表达 GFP 标签标记的 CENH3 蛋白（GFP-CENH3）或 GFP 标记的 CENH3 蛋白改造变体（GFP-tailswap）(见图 1-2 A)，cenh3-1 突变体的胚胎致死表型可以得到互补，并且转入互补片段的突变体开花后表现出雄性不育，表明其减数分裂过程可能存在异常。在 GFP-tailswap 植株的体细胞中未检测到非整倍体，表明其有丝分裂未受到影响。用表达变体 CENH3 蛋白的突变体与野生型拟南芥进行正交或反交，后代中来自转基因植株的染色体组会全部消失，只包含野生型亲本的染色体组，从而产生父本或母本单倍体（图 1-2 B，图 1-3），并且单倍体诱导系作为母本与野生型杂交时，可以诱导产生 25%-45%的单倍体，而作为父本时，诱导效率仅为 5%，这种现象说明若 CENH3 蛋白可以在合子形成早期阶段在母本基因组中表达，野生型 CENH3 蛋白（内源 CENH3 蛋白）可以被整合入父本基因组中从而阻止基因组消除，造成单倍体产生的效率变低（Ravi andChan，2010)。
系与野生型杂交过程中的基因组消除现 Uniparental genome elimination in HI×W化的 CENH3对染色体行为的影响，与拟南芥同属十字花科的芜菁（Bpidium oleraceium 的 CENH3，构建3 的载体转入 cenh3/CENH3 杂合enh3 突变体拟南芥的胚胎致死表型似的表型，表明 BrCENH3 和 Lo能从而维持其正常的营养生长。此生了低频率（1-5％）的单倍体后代亲物种中高度保守，研究者开始单倍体的方法。Raheleh 等（Karim组蛋白靶向保守结构域（HFD）进中着丝粒的负载减少，利用单氨植株与野生型拟南芥杂交后可以
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物单倍体的产生、鉴定、形成机理及应用[J]. 殷丽琴,付绍红,杨进,李云,王继胜,王茂林. 遗传. 2016(11)
[2]CRISPR/Cas9的应用及脱靶效应研究进展[J]. 郑武,谷峰. 遗传. 2015(10)
[3]植物孤雌生殖的诱导及其在育种中的应用[J]. 牟春红,王彬,谢兆辉,吴先军,胡延玉,汪旭东. 中国农业科学. 2002(11)
[4]苎麻孤雌生殖培育二倍体纯系的研究[J]. 郭运玲. 遗传. 1995(02)
[5]诱导太谷核不育小麦孤雌生殖的研究初报[J]. 董洪平,孙耀中,吴学仁,秦素平. 华北农学报. 1991(S1)
[6]药物诱导玉米孤雌生殖获得二倍体纯系[J]. 赵佐宇,谷明光. 遗传学报. 1984(01)
[7]棉花孤雌生殖研究初报[J]. 周世琦. 遗传学报. 1980(03)
[8]诱导小麦孤雌生殖及其应用[J]. 胡启德,何宗宇,曹化林,魏秀玲,杜述荣,宋海燕. 遗传学报. 1979(01)
博士论文
[1]玉米单倍体自然加倍遗传及育性恢复主效QTL定位研究[D]. 任姣姣.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]BoEMS1和BoDAD基因控制甘蓝雄性不育的功能研究[D]. 郑敏.西南大学 2018
[2]BoMS1和BoAOS基因控制甘蓝雄性不育的功能研究[D]. 朱陈曾.西南大学 2018
[3]利用CRISPR/Cas9技术编辑甘蓝基因的初步研究[D]. 马存发.西南大学 2017
本文编号：2964991
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统育种与DH育种Figure1-1TraditionalbreedingandDHbreeding
CENH3 蛋白 N 端序列高度可变但该蛋白在功能上又极其保守，这种独特的相悖性引起了许多研究者的注意。Ravi 和 Chan 在研究拟南芥着丝粒组蛋白CENH3时，意外发现可以通过改造着丝粒组蛋白诱导产生单倍体，当在拟南芥无效突变体 cenh3-1 中表达 GFP 标签标记的 CENH3 蛋白（GFP-CENH3）或 GFP 标记的 CENH3 蛋白改造变体（GFP-tailswap）(见图 1-2 A)，cenh3-1 突变体的胚胎致死表型可以得到互补，并且转入互补片段的突变体开花后表现出雄性不育，表明其减数分裂过程可能存在异常。在 GFP-tailswap 植株的体细胞中未检测到非整倍体，表明其有丝分裂未受到影响。用表达变体 CENH3 蛋白的突变体与野生型拟南芥进行正交或反交，后代中来自转基因植株的染色体组会全部消失，只包含野生型亲本的染色体组，从而产生父本或母本单倍体（图 1-2 B，图 1-3），并且单倍体诱导系作为母本与野生型杂交时，可以诱导产生 25%-45%的单倍体，而作为父本时，诱导效率仅为 5%，这种现象说明若 CENH3 蛋白可以在合子形成早期阶段在母本基因组中表达，野生型 CENH3 蛋白（内源 CENH3 蛋白）可以被整合入父本基因组中从而阻止基因组消除，造成单倍体产生的效率变低（Ravi andChan，2010)。
系与野生型杂交过程中的基因组消除现 Uniparental genome elimination in HI×W化的 CENH3对染色体行为的影响，与拟南芥同属十字花科的芜菁（Bpidium oleraceium 的 CENH3，构建3 的载体转入 cenh3/CENH3 杂合enh3 突变体拟南芥的胚胎致死表型似的表型，表明 BrCENH3 和 Lo能从而维持其正常的营养生长。此生了低频率（1-5％）的单倍体后代亲物种中高度保守，研究者开始单倍体的方法。Raheleh 等（Karim组蛋白靶向保守结构域（HFD）进中着丝粒的负载减少，利用单氨植株与野生型拟南芥杂交后可以
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物单倍体的产生、鉴定、形成机理及应用[J]. 殷丽琴,付绍红,杨进,李云,王继胜,王茂林. 遗传. 2016(11)
[2]CRISPR/Cas9的应用及脱靶效应研究进展[J]. 郑武,谷峰. 遗传. 2015(10)
[3]植物孤雌生殖的诱导及其在育种中的应用[J]. 牟春红,王彬,谢兆辉,吴先军,胡延玉,汪旭东. 中国农业科学. 2002(11)
[4]苎麻孤雌生殖培育二倍体纯系的研究[J]. 郭运玲. 遗传. 1995(02)
[5]诱导太谷核不育小麦孤雌生殖的研究初报[J]. 董洪平,孙耀中,吴学仁,秦素平. 华北农学报. 1991(S1)
[6]药物诱导玉米孤雌生殖获得二倍体纯系[J]. 赵佐宇,谷明光. 遗传学报. 1984(01)
[7]棉花孤雌生殖研究初报[J]. 周世琦. 遗传学报. 1980(03)
[8]诱导小麦孤雌生殖及其应用[J]. 胡启德,何宗宇,曹化林,魏秀玲,杜述荣,宋海燕. 遗传学报. 1979(01)
博士论文
[1]玉米单倍体自然加倍遗传及育性恢复主效QTL定位研究[D]. 任姣姣.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]BoEMS1和BoDAD基因控制甘蓝雄性不育的功能研究[D]. 郑敏.西南大学 2018
[2]BoMS1和BoAOS基因控制甘蓝雄性不育的功能研究[D]. 朱陈曾.西南大学 2018
[3]利用CRISPR/Cas9技术编辑甘蓝基因的初步研究[D]. 马存发.西南大学 2017
本文编号：2964991
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