甲基磺酸乙酯诱变加工番茄耐盐突变体耐盐基因的克隆及载体构建
发布时间：2022-02-09 23:04
世界上约20%的可耕种面积受到土壤盐渍化和干旱胁迫的影响,这两种胁迫是作物减产主要的非生物胁迫因素。而新疆盐碱地面积是我国分布最广、土壤积盐最重的地区,占全国盐碱土地面积的22.0%。加工番茄是新疆重要的经济作物之一,为缓解土壤盐碱化对番茄生长发育的影响,除土壤改良外,通过提高加工番茄自身的耐盐性,来缓解盐胁迫对加工番茄生长的影响,是最为经济有效的途径。因此,本试验利用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变加工番茄“JW9”材料来创造突变体,并以耐盐性为选择目标,筛选出耐盐突变体。利用转录组测序技术分析耐盐基因并进行克隆和表达载体的构建,以期利用转基因技术转化拟南芥验证后获得新的耐盐材料。研究结果如下:1、大田种植观察变异类型:以EMS半致死浓度（3.0%）诱变处理1500粒加工番茄种子10 h后单粒播种于穴盘,以清水处理140粒加工番茄种子10 h作为对照。在苗期,EMS处理材料共存活725株,对照全部存活,果实成熟后进行单株留种,处理组共存活并收种592株,对照组几乎全部存活。通过田间调查发现一些主要的变异类型,如植株高大、植株矮小、茎不分枝、植株不开花、茎分枝多、雄性不育、无生长点、晚熟、茎...
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
%EMS处理对番茄种子发芽指标的影响
植株晚熟 23 1.53雄性不育 3 0.20无生长点 5 0.33植株变异总数 46 3.07 34.59总变异数 133 8.87 100.002.2.2 器官变异类型（1）叶器官变异类型植株主要的光合作用都来源于叶片，叶片占全植株的大部分面积，因此在受到诱变时也容易变异。如图 2-3 所示，图 A 中左边大叶片明显比右边正常植株叶片面积大，而大叶片植株本身也比其他对照植株健壮，而结果多；图 B 中幼苗叶片自然向内卷曲，且叶片不正常长出；图 C 中，两片子叶中一片细长，另一片短小，但在后期能够正常生长；图 D 中下边植株叶片与上边植株叶片相比，明显叶片颜色较浅，且变异植株果实表现为晚熟，结果少；图 E 中两片子叶成“V”型生长，但中间无生长点，在后期植株自然死亡。有图可以看出，叶片的变异出现在子叶期、幼苗期和植株成熟期，在植株整个生育期均有发生，说明 EMS 诱变作用会在植株整个生育期持续发生。
甲基磺酸乙酯诱变加工番茄耐盐突变体耐盐基因的克隆及载体构建（2）茎、花、果实以及植株的突变类型如下图所示雄蕊缺失：在图 2-4（A）中，左边为正常花，右边为缺失雄蕊的花，在田间观察发现该植株在开花后并未结果，经观察发现，该植株的所有花朵只有雌蕊而没有雄蕊，需要人工授粉才能结果；花粉败育：图 2-4（B）该植株开花后不久，全株大部分花朵凋零发黄，镜检发现其花粉败育；茎不分枝：图 2-4（C）田间观察发现有 5 株番茄只有主干，没有分枝，其他植株均有分枝；茎变粗：图 2-4（D）与其他植株相比发现，有 3 株的茎明显比其他植株粗，且叶片较多且肥大，分枝也增多；分枝增多：图 2-4（E）对照组番茄和其他正常植株分枝数一般在 4 至 8 个分枝，而该变异株可达到 8-10 个甚至 10 个以上的分枝；乳状凸起：图 2-4（F）6 株植株在果实幼果期就出现了凸起，这在之后的生长中凸起会随果实膨大逐渐长大，影响果实外观；果实顶部开裂：图 2-4（G）有 13 株果实在生长过程中，果皮不能聚合出现裂口，造成果实开裂，使果肉外漏；植株高大：图 2-4（H）对照组植株基本具有相同高度（40-60 cm），但诱变后代有 4 株植株较为高大健壮（80-90cm），且结果量也较多；植株矮小：图 2-4（I）有 11 株较为矮小瘦弱，果实极少且晚熟，有的甚至不结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]过量表达SlWD6基因增强番茄抗旱和耐盐功能[J]. 杨述章,高兰阳,孙晓春,李会容,邓恒,刘永胜. 应用与环境生物学报. 2015(03)
[2]EMS诱变对加工番茄种子萌发的影响[J]. 马海新,庞胜群,杨邦杰,闫丽娟,汪斌,刘鹏,龙志林. 种子. 2015(05)
[3]植物类受体蛋白激酶研究进展[J]. 林彦萍,王义,蒋世翠,王康宇,张悦,张美萍. 基因组学与应用生物学. 2015(02)
[4]Toll样受体激动剂抑制土拨鼠肝炎病毒作用研究[J]. 孟忠吉,张永红,李文兵,汤守兵,李东,柯昌征,陈悦. 肝脏. 2013(06)
[5]化学诱变剂诱导番茄耐低温突变体的初步研究[J]. 罗雷,梁燕,崔霞,杨姣,孙亚东,李翠,郑戌翔. 中国农学通报. 2012(22)
[6]Characterization and Genetic Analysis of a Light-and Temperature-sensitive Spotted-leaf Mutant in Rice[J]. Marietta Baraoidan,Hei Leung. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(08)
[7]花生RGA-SSCP实验条件的优化[J]. 漆燕,李双铃,袁美,王辉,任艳,石延茂,崔富华,李加纳,禹山林. 山东农业科学. 2010(06)
[8]植物对盐胁迫应答的转录因子及其生物学特性[J]. 朱冬梅,贾媛,崔继哲,付畅. 生物技术通报. 2010(04)
[9]新疆灌区盐碱地成因分析及治理措施[J]. 乔玲,张芳,邹德华. 中国农村水利水电. 2008(08)
[10]高温胁迫下番茄叶片差异表达基因的cDNA-AFLP分析[J]. 刘志勇,杜永臣,王孝宣,国艳梅,高建昌. 园艺学报. 2008(07)
博士论文
[1]碳离子辐射诱变白花紫露草突变体叶色变化机理研究[D]. 刘瑞媛.甘肃农业大学 2017
[2]花生关联分析群体构建及抗旱相关分子标记研究[D]. 张秀荣.山东农业大学 2017
[3]柑橘高密度遗传连锁图谱的构建及落叶性状的QTL定位[D]. 刘升锐.华中农业大学 2016
[4]小麦抗寒相关基因克隆及分子标记开发[D]. 刘方方.安徽农业大学 2016
[5]番茄基因组文库及突变体库的构建与分析[D]. 李文慧.中国农业大学 2014
硕士论文
[1]番茄EMS突变体库的构建及叶色黄化突变体的分析[D]. 杨小苗.沈阳农业大学 2017
[2]EMS诱变番茄突变体库的构建及表型分析[D]. 尚娜.东北农业大学 2017
[3]基于高通量成像技术的重离子束辐射诱变拟南芥表型组学筛选研究[D]. 穆金虎.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[4]甲基磺酸乙酯（EMS）诱变加工番茄耐盐突变体的筛选与鉴定[D]. 汪斌.石河子大学 2016
[5]西藏野生大麦产量与农艺性状的相关分析与大麦叶色黄化突变体的基因定位[D]. 李志勇.浙江大学 2016
[6]小麦抗赤霉病基因表达载体的构建及鉴定[D]. 范超.华中农业大学 2015
[7]60Co-γ射线辐射对西瓜生长发育的影响[D]. 李玉明.甘肃农业大学 2013
[8]拟南芥向水性突变体的筛选及其机理研究[D]. 黄梦静.扬州大学 2013
[9]转StBADH基因T1代番茄植株的耐盐性鉴定[D]. 殷武平.南京农业大学 2013
[10]棉花SSCP标记的开发及产量和纤维品质性状的QTL定位[D]. 李帅阳.华中农业大学 2012
本文编号：3617798
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
%EMS处理对番茄种子发芽指标的影响
植株晚熟 23 1.53雄性不育 3 0.20无生长点 5 0.33植株变异总数 46 3.07 34.59总变异数 133 8.87 100.002.2.2 器官变异类型（1）叶器官变异类型植株主要的光合作用都来源于叶片，叶片占全植株的大部分面积，因此在受到诱变时也容易变异。如图 2-3 所示，图 A 中左边大叶片明显比右边正常植株叶片面积大，而大叶片植株本身也比其他对照植株健壮，而结果多；图 B 中幼苗叶片自然向内卷曲，且叶片不正常长出；图 C 中，两片子叶中一片细长，另一片短小，但在后期能够正常生长；图 D 中下边植株叶片与上边植株叶片相比，明显叶片颜色较浅，且变异植株果实表现为晚熟，结果少；图 E 中两片子叶成“V”型生长，但中间无生长点，在后期植株自然死亡。有图可以看出，叶片的变异出现在子叶期、幼苗期和植株成熟期，在植株整个生育期均有发生，说明 EMS 诱变作用会在植株整个生育期持续发生。
甲基磺酸乙酯诱变加工番茄耐盐突变体耐盐基因的克隆及载体构建（2）茎、花、果实以及植株的突变类型如下图所示雄蕊缺失：在图 2-4（A）中，左边为正常花，右边为缺失雄蕊的花，在田间观察发现该植株在开花后并未结果，经观察发现，该植株的所有花朵只有雌蕊而没有雄蕊，需要人工授粉才能结果；花粉败育：图 2-4（B）该植株开花后不久，全株大部分花朵凋零发黄，镜检发现其花粉败育；茎不分枝：图 2-4（C）田间观察发现有 5 株番茄只有主干，没有分枝，其他植株均有分枝；茎变粗：图 2-4（D）与其他植株相比发现，有 3 株的茎明显比其他植株粗，且叶片较多且肥大，分枝也增多；分枝增多：图 2-4（E）对照组番茄和其他正常植株分枝数一般在 4 至 8 个分枝，而该变异株可达到 8-10 个甚至 10 个以上的分枝；乳状凸起：图 2-4（F）6 株植株在果实幼果期就出现了凸起，这在之后的生长中凸起会随果实膨大逐渐长大，影响果实外观；果实顶部开裂：图 2-4（G）有 13 株果实在生长过程中，果皮不能聚合出现裂口，造成果实开裂，使果肉外漏；植株高大：图 2-4（H）对照组植株基本具有相同高度（40-60 cm），但诱变后代有 4 株植株较为高大健壮（80-90cm），且结果量也较多；植株矮小：图 2-4（I）有 11 株较为矮小瘦弱，果实极少且晚熟，有的甚至不结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]过量表达SlWD6基因增强番茄抗旱和耐盐功能[J]. 杨述章,高兰阳,孙晓春,李会容,邓恒,刘永胜. 应用与环境生物学报. 2015(03)
[2]EMS诱变对加工番茄种子萌发的影响[J]. 马海新,庞胜群,杨邦杰,闫丽娟,汪斌,刘鹏,龙志林. 种子. 2015(05)
[3]植物类受体蛋白激酶研究进展[J]. 林彦萍,王义,蒋世翠,王康宇,张悦,张美萍. 基因组学与应用生物学. 2015(02)
[4]Toll样受体激动剂抑制土拨鼠肝炎病毒作用研究[J]. 孟忠吉,张永红,李文兵,汤守兵,李东,柯昌征,陈悦. 肝脏. 2013(06)
[5]化学诱变剂诱导番茄耐低温突变体的初步研究[J]. 罗雷,梁燕,崔霞,杨姣,孙亚东,李翠,郑戌翔. 中国农学通报. 2012(22)
[6]Characterization and Genetic Analysis of a Light-and Temperature-sensitive Spotted-leaf Mutant in Rice[J]. Marietta Baraoidan,Hei Leung. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(08)
[7]花生RGA-SSCP实验条件的优化[J]. 漆燕,李双铃,袁美,王辉,任艳,石延茂,崔富华,李加纳,禹山林. 山东农业科学. 2010(06)
[8]植物对盐胁迫应答的转录因子及其生物学特性[J]. 朱冬梅,贾媛,崔继哲,付畅. 生物技术通报. 2010(04)
[9]新疆灌区盐碱地成因分析及治理措施[J]. 乔玲,张芳,邹德华. 中国农村水利水电. 2008(08)
[10]高温胁迫下番茄叶片差异表达基因的cDNA-AFLP分析[J]. 刘志勇,杜永臣,王孝宣,国艳梅,高建昌. 园艺学报. 2008(07)
博士论文
[1]碳离子辐射诱变白花紫露草突变体叶色变化机理研究[D]. 刘瑞媛.甘肃农业大学 2017
[2]花生关联分析群体构建及抗旱相关分子标记研究[D]. 张秀荣.山东农业大学 2017
[3]柑橘高密度遗传连锁图谱的构建及落叶性状的QTL定位[D]. 刘升锐.华中农业大学 2016
[4]小麦抗寒相关基因克隆及分子标记开发[D]. 刘方方.安徽农业大学 2016
[5]番茄基因组文库及突变体库的构建与分析[D]. 李文慧.中国农业大学 2014
硕士论文
[1]番茄EMS突变体库的构建及叶色黄化突变体的分析[D]. 杨小苗.沈阳农业大学 2017
[2]EMS诱变番茄突变体库的构建及表型分析[D]. 尚娜.东北农业大学 2017
[3]基于高通量成像技术的重离子束辐射诱变拟南芥表型组学筛选研究[D]. 穆金虎.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[4]甲基磺酸乙酯（EMS）诱变加工番茄耐盐突变体的筛选与鉴定[D]. 汪斌.石河子大学 2016
[5]西藏野生大麦产量与农艺性状的相关分析与大麦叶色黄化突变体的基因定位[D]. 李志勇.浙江大学 2016
[6]小麦抗赤霉病基因表达载体的构建及鉴定[D]. 范超.华中农业大学 2015
[7]60Co-γ射线辐射对西瓜生长发育的影响[D]. 李玉明.甘肃农业大学 2013
[8]拟南芥向水性突变体的筛选及其机理研究[D]. 黄梦静.扬州大学 2013
[9]转StBADH基因T1代番茄植株的耐盐性鉴定[D]. 殷武平.南京农业大学 2013
[10]棉花SSCP标记的开发及产量和纤维品质性状的QTL定位[D]. 李帅阳.华中农业大学 2012
本文编号：3617798
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