百合早花群体的构建与FT基因功能研究

发布时间：2022-07-22 18:59

　　百合是重要的商品花卉,缩短繁育周期,培育“早熟开花”新品种是百合育种的重要方向。新铁炮百合（Lilium ×formolongi）具有播种一年开花的“早熟开花”特性,使其成为早花育种的重要亲本和百合成花调控机理研究的重要材料。本研究以新铁炮百合为亲本,通过减数分裂多倍化途径和有丝分裂多倍化途径构建了回交一代（BC1）群体,对远缘杂交中存在的杂交障碍进行了鉴定和克服,利用基因组原位杂交（GISH）技术对其开花性状和染色体传递规律进行分析。在确定不同杂种系百合花芽分化关键时期的基础上,对新铁炮百合及其它杂种系百合品种中开花整合因子FLOWERING LOCUST（FT）基因家族成员进行了克隆和生物信息学分析,比较在不同品种中的时空表达规律,并对其功能进行分析。本研究对百合早花新品种培育及成花调控机制的研究具有重要的理论和应用价值。主要研究结果如下:（1）新铁炮百合更适宜作为母本与东方百合品种进行远缘杂交,且与东方百合杂种系品种’Sorbonne’、’Muscadet’杂交亲和性更高。为构建BC1群体,利用FO和FA杂种一代分别与东方百合和亚洲百合及新铁炮百合进行回交:在FO型回交组合中,’... 

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1. 百合育种研究进展
        1.1.1. 百合杂交育种
        1.1.2. 百合多倍化育种
        1.1.3. 百合早花育种
    1.2. 染色体原位杂交技术应用进展
        1.2.1. 染色体原位杂交技术原理
        1.2.2. 染色体原位杂交技术的应用
    1.3. 植物成花的调控机制
        1.3.1. 光周期途径
        1.3.2. 春化作用途径
        1.3.3. 自主作用途径
        1.3.4. 赤霉素途径
        1.3.5. 年龄途径
        1.3.6 温度途径
        1.3.7. 成花调控途径的整合
    1.4. 开花信号整合因子FT基因研究进展
        1.4.1. FT基因家族
        1.4.2. FT基因的表达调控模式
        1.4.3. FT基因家族的功能
    1.5. 百合属FT参与成花调控的研究进展
    1.6. 本研究内容概述
        1.6.1. 研究的目的及意义
        1.6.2. 研究目标
        1.6.3. 拟解决的关键科学问题
        1.6.4. 技术路线
2. 百合早花群体的构建
    2.1. 材料与方法
        2.1.1. 试验材料
        2.1.2. 亲本性状调查
        2.1.3. 花粉生活力测定
        2.1.4. 杂交授粉
        2.1.5. 花粉荧光显微观察
        2.1.6. 胚培养与杂种苗的扩繁、移栽
    2.2. 结果与分析
        2.2.1. 亲本及F1代性状调查
        2.2.2. 花粉生活力
        2.2.3. 新铁炮百合与东方百合杂交结果分析
        2.2.4. 以F1代FO/FA型百合作母本的杂交结果分析
        2.2.5. FFOO型百合与东方百合、新铁炮百合杂交结果分析
        2.2.6. 授粉亲和性的荧光显微观察
    2.3. 讨论
    2.4. 本章小结
3. 百合早花群体开花性状与染色体遗传分析
    3.1. 材料与方法
        3.1.1. 试验材料
        3.1.2. 杂种后代性状调查
        3.1.3. 染色体鉴定
        3.1.4. 2n花粉检测
        3.1.5. 基因组原位杂交(GISH)
    3.2. 结果与分析
        3.2.1. 亲本染色体组成与花粉大小
        3.2.2. 杂种苗表型性状分析
        3.2.3. FO型百合与东方百合杂种后代染色体组成
        3.2.4. FFOO型百合与东方百合杂种后代染色体组成
        3.2.5. 东方百合、新铁炮百合与FFOO型百合杂种后代染色体组成
    3.3. 讨论
    3.4. 本章小结
4. 百合不同杂种系品种花芽发育进程研究
    4.1. 材料与方法
        4.1.1. 试验材料
        4.1.2. 百合资源栽培与生长发育调查
        4.1.3. 百合品种花芽分化过程茎尖解剖学观察
    4.2. 结果与分析
        4.2.1. 百合品种生长发育进程分析
        4.2.2. 百合不同杂种系品种花芽分化进程分析
    4.3. 讨论
        4.3.1. 百合花芽分化类型的划分
        4.3.2. 百合花芽分化关键时间节点对百合开花时间的影响
    4.4. 本章小结
5. 新铁炮百合LfFT基因家族成员序列结构及转录表达分析
    5.1. 材料方法
        5.1.1. 试验材料
        5.1.2. LfFT基因编码区全长的鉴定
        5.1.3. 蛋白氨基酸序列生物信息学分析
        5.1.4. 实时荧光定量表达分析
    5.2. 结果与分析
        5.2.1. LfFT基因家族成员生物信息学分析
        5.2.2. LfFT基因家族成员在新铁炮不同发育时期不同器官中的表达模式分析
        5.2.3. 下游LfAP1,LfSOC,LfLFY基因在新铁炮百合茎尖中表达模式分析
    5.3. 讨论
    5.4. 本章小结
6. 不同百合杂种系中FT基因家族成员序列结构及转录表达分析
    6.1. 材料与方法
        6.1.1. 试验材料
        6.1.2. FT基因家族成员同源克隆
        6.1.3. 蛋白质氨基酸序列生物信息学分析
        6.1.4. 回交一代Q1-16鳞茎培养
        6.1.5. 实时荧光定量表达分析
    6.2. 结果与分析
        6.2.1. 不同百合杂种系中FT基因家族成员生物信息学分析
        6.2.2. 不同百合杂种系中FT基因家族成员在不同发育时期不同器官中的表达模式
        6.2.3. 回交一代Q1-16鳞茎分化与生长过程中FT基因家族成员表达模式分析
    6.3. 讨论
    6.4. 本章小结
7. 百合FT基因家族成员在拟南芥中的功能验证分析
    7.1. 材料与方法
        7.1.1. 试验材料
        7.1.2. LfFTs基因编码区全长的克隆
        7.1.3. 植物表达载体构建
        7.1.4. 拟南芥栽培
        7.1.5. 农杆菌侵染法转化拟南芥
        7.1.6. 转化拟南芥筛选及分子鉴定
        7.1.7. 拟南芥转基因株系表型测定
    7.2. 结果与分析
        7.2.1. LfFT1、LfFT2、LfFT3基因的克隆
        7.2.2. 转LfFT1、LfFT2、LfFT3基因株系的鉴定
        7.2.3. 转LfFT1、LfFT2、LfFT3基因株系开花性状调查
    7.3. 讨论
    7.4. 本章小结
8. 全文总结
    8.1. 主要结论
    8.2. 创新点
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]成花素基因PdFT的克隆及其对牡丹成花的影响[J]. 朱富勇,刘传娇,薛璟祺,王顺利,张萍,任秀霞,张秀新.  中国农业科学. 2014(13)
[2]细叶百合鳞茎花芽分化过程观察[J]. 王家艳,刘芳,苏欣,卢政岩,周蕴薇.  草业科学. 2014(05)
[3]棉花GhFTL1基因的克隆及初步功能分析[J]. 东锐,院海英,顾超,郑银英,黄先忠,崔百明.  棉花学报. 2011(06)
[4]百合花粉管通道法遗传转化的研究[J]. 李双,袁霖,贾桂霞.  黑龙江农业科学. 2011(08)
[5]新铁炮百合花芽分化过程的形态学观察[J]. 宁云芬,龙明华,陶劲,杨美纯,韦鹏霄.  园艺学报. 2008(09)
[6]高等植物开花诱导研究进展[J]. 孙昌辉,邓晓建,方军,储成才.  遗传. 2007(10)
[7]百合花芽分化的形态学观察[J]. 郭蕊,赵祥云,王文和,陈伟之.  沈阳农业大学学报. 2006(01)
[8]甜柿2n花粉形成的细胞学机理研究[J]. 唐仙英,罗正荣.  中国农业科学. 2002(05)

博士论文
[1]光周期诱导新铁炮百合成花转变的分子机理研究[D]. 李玉帆.北京林业大学 2017
[2]百子莲花芽分化过程中比较转录组分析及开花相关基因的克隆[D]. 石玉波.东北林业大学 2014

硕士论文
[1]低温贮藏对百合花芽分化的影响[D]. 陈梦玲.四川农业大学 2017
[2]小叶杨FT基因家族的克隆及功能验证[D]. 朱燕宇.南京林业大学 2015



本文编号：3665158