小麦叶片衰老基因TaLS-2D的图位克隆

发布时间：2023-08-01 17:45

　　衰老是作物的重要农艺性状,影响作物的产量和品质。适宜的衰老能够有效地提高作物的产量并且能够增强作物对环境的适应性。因此,挖掘衰老相关基因并对其功能进行解析,不仅能增加对小麦衰老调控机制的理解和认识,还能为小麦新品种的选育提供新的基因资源。小麦衰老突变体m68是从优异小麦品种偃展4110(YZ4110)EMS突变体库中筛选出来的,突变体的叶片衰老启动比野生型早。为了克隆控制m68衰老基因,将野生型偃展4110(YZ4110)和多样性亲本内乡188(NX188)分别与衰老突变体m68杂交。培育了YZ4110 x m68 BC₂F_2:3共计763个株系、NX188 x m68 F_2:3共计10133个株系,遗传分析表明m68的衰老性状是由一对隐性基因控制的。利用713对SSR分子标记筛选与作图结果表明该基因位于小麦2DL染色体上,在标记Xcfd116和Xgwm157之间,小麦660K SNP芯片分析结果也表明该基因位于2DL上,这是一个新的控制小麦衰老的基因,命名为TaLS-2D。利用比较基因组学,粗山羊草和小麦参考基因组序列...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 植物衰老的相关研究
        1.1.1 植物衰老及其影响因素
        1.1.2 植物衰老启动的分子机制
        1.1.3 植物衰老进程调控机制
        1.1.4 理想衰老作物类型
    1.2 小麦基因克隆的研究方法
        1.2.1 同源克隆方法
        1.2.2 图位克隆基因方法
        1.2.3 小麦基因的快速定位与克隆方法
    1.3 小麦衰老相关基因的研究进展
    1.4 本研究的目的意义以及技术路线
        1.4.1 本研究的目的意义
        1.4.2 技术路线
第二章 小麦叶片衰老基因TaLS-2D的图位克隆
    2.1 实验材料
        2.1.1 小麦衰老突变体m68与野生型YZ4110
        2.1.2 作图群体培育
    2.2 实验方法
        2.2.1 突变体和野生型材料的种植
        2.2.2 衰老相关生理指标的测定
        2.2.3 激素敏感性分析
        2.2.4 叶肉细胞超显微结构观察
        2.2.5 小麦DNA和RNA的提取
        2.2.6 PCR扩增反应体系和反应程序
        2.2.7 实时定量PCR
        2.2.8 PCR产物的回收
        2.2.9 PCR产物连接与转化
        2.2.10 质粒提取
        2.2.11 测序和PCR产物纯化
        2.2.12 衰老突变体m68的遗传分析
        2.2.13 小麦叶片衰老基因的遗传作图
        2.2.14 小麦叶片衰老基因的精细作图
        2.2.15 小麦叶片衰老基因物理图谱的绘制
        2.2.16 本研究所的用数据库
        2.2.17 启动子活性检测
    2.3 结果与分析
        2.3.1 衰老突变体m68表型的鉴定与分析
        2.3.2 衰老相关生理指标分析
        2.3.3 野生型和突变体叶肉细胞结构观察与分析
        2.3.4 突变体激素敏感性分析
        2.3.5 衰老相关基因的表达分析
        2.3.6 衰老突变体m68的遗传分析
        2.3.7 控制m68衰老性状基因的图位克隆
        2.3.8 候选基因筛选与分析
    2.4 讨论
    2.5 小结
第三章 小麦衰老突变体表达谱分析
    3.1 实验材料和方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不同时期小麦叶片RNA质量分析
        3.2.2 转录组测序数据评估
        3.2.3 样品相关性分析
        3.2.4 差异表达基因分析
        3.2.5 qRT-PCR验证DEGs
        3.2.6 差异基因的GO分析
        3.2.7 差异表达基因的KEGG分析
        3.2.8 差异基因表达模式的聚类分析
        3.2.9 转录组SNP分析
    3.3 讨论
        3.3.1 叶片衰老启动分子机制的探究
        3.3.2 衰老对生理代谢的影响
        3.3.3 植物激素信号转导相关基因在突变体m68中的变化
        3.3.4 衰老相关基因的表达模式
        3.3.5 转录组数据中SNP的分析
    3.4 RNA-seq小结
第四章 全文结论
参考文献
附录
致谢
作者简历



本文编号：3838062