玉米花分生组织基因ZmFM1的功能研究及雄性不育突变体ns1的鉴定

发布时间：2023-01-31 00:48

　　玉米是雌雄同株异位的单性花植物,位于顶端的雄花序分化产生成熟的雄配子体（花粉粒）需要经过复杂的分化过程,包括了由雄花序分生组织依次产生小穗分生组织、花分生组织,再由花分生组织分化产生花药原基,而花药原基再经过14个发育阶段最终产生花粉粒。从花序分生组织的产生到雄配子体的成熟,涉及到了多种花分生组织基因以及育性基因精细而复杂的调控。其中,花序分生组织基因和花分生组织基因的缺失不仅会影响雄花的发育状态与分化特性,甚至会影响雄配子体的育性,进而导致雄性不育。因此,对于花分生组织基因的研究不仅能够阐明玉米生殖器官生物学发育过程中的分子机制,还有助于探究玉米雄性不育的调控机制,进一步为利用雄性不育材料进行杂交制种奠定基础。本研究以玉米花分生组织基因ZmFM1和Mutator插入突变体为研究切入点,对ZmFM1基因进行了生物信息学分析、遗传转化与表达分析等研究,表明ZmFM1是影响花序以及雄蕊、胚珠发育的关键花分生组织基因。此外,通过遗传分析、表型观察、候选基因鉴定等手段对影响雄花序及花药发育的ns1突变体进行了研究,结果表明ns1突变体是由于雄花分生组织基因的突变最终影响了花药育性,为进一步确定... 

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第一章 文献综述
    1.1 玉米花器官生物学发育特征
        1.1.1 玉米雄花序生物学发育过程
        1.1.2 玉米雌花序生物学发育过程
        1.1.3 玉米花序发育的分子调控
    1.2 雄性不育
        1.2.1 玉米雄配子体的生物学发育过程
        1.2.2 玉米雄性不育的分子机理研究
    1.3 Mutator转座子在玉米基因组功能研究上的应用
        1.3.1 Mutator转座子的分类与特点
        1.3.2 Mutator转座子在构建玉米突变体库中的应用
        1.3.3 Mutator插入突变体的鉴定
    1.4 研究目的与意义
第二章 玉米Zm FM1 基因的遗传转化与功能分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 主要试剂
        2.1.3 主要仪器
        2.1.4 玉米ZmFM1 基因的生物信息学分析
        2.1.5 玉米ZmFM1 基因的遗传转化与表型观察
        2.1.6 ZmFM1 转基因拟南芥中的基因表达检测
    2.2 结果与分析
        2.2.1 玉米ZmFM1 基因的生物信息学分析
        2.2.2 玉米ZmFM1 基因的遗传转化与筛选鉴定
        2.2.3 ZmFM1-OE拟南芥的表型分析
        2.2.4 ZmFM1-OE拟南芥中相关基因的表达检测
    2.3 结论与讨论
第三章 玉米雄性不育突变体ns1的鉴定
    3.1 材料和方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 主要试剂
        3.1.3 主要仪器
        3.1.4 试验步骤
    3.2 结果与分析
        3.2.1 ns1 突变体的遗传分析
        3.2.2 ns1 突变体的表型观察
        3.2.3 ns1 突变体候选基因的分子鉴定
    3.3 结论与讨论
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米CMS-C同质异核不育系育性恢复的遗传研究[J]. 赵卓凡,黄玲,刘永明,张鹏,魏桂,曹墨菊.  遗传. 2018(05)
[2]雄性不育在作物杂种优势中的应用途径分析[J]. 石子,宋伟,赵久然.  中国生物工程杂志. 2018(01)
[3]玉米核雄性不育的分子机制研究与应用分析[J]. 柳双双,吴锁伟,饶力群,万向元.  中国生物工程杂志. 2018(01)
[4]Jasmonic acid carboxyl methyltransferase regulates development and herbivory-induced defense response in rice[J]. Jinfeng Qi,Jiancai Li,Xiu Han,Ran Li,Jianqiang Wu,Haixin Yu,Lingfei Hu,Yutao Xiao,Jing Lu,Yonggen Lou.  Journal of Integrative Plant Biology. 2016(06)
[5]Mutator转座子介导的玉米插入突变体库的构建及遗传评价[J]. 刘文婷,高友军,腾峰,史卿,郑用琏.  科学通报. 2006(17)



本文编号：3733578