小麦低温敏感型紫叶色突变体pur1的转录组及其生理生化分析
发布时间：2020-12-12 17:41
低温敏感型叶色突变体是研究低温条件下叶绿体发育和叶绿素生物合成机制的理想材料。本课题组利用小麦紫条纹叶色突变体PSL1后代群体中的一紫条纹叶色单株,对其连续6代自交并定向单株选择,育成一对低温敏感/不敏感叶色近等基因系,即:对低温敏感的紫叶色系pur1和对低温不敏感的正常绿叶色系gre1。为揭示低温敏感型紫叶突变系pur1叶色变异的分子机制,本研究以近等基因系pur1和gre1为试验材料,对其进行RNA-seq测序分析,并结合叶色和农艺性状调查、叶绿素和花青素含量测定、类胡萝卜素高效液相色谱分析和叶绿体超微结构分析,以揭示低温条件下pur1叶色变化过程中的基因表达变化和生理生化变化,挖掘低温条件下叶色突变的关键候选基因,为pur1叶色形成机理的深入研究提供理论依据。主要研究结果如下:1.在正常秋季播种（2017年10月1日）之后,对低温敏感型紫叶色系pur1和低温不敏感的正常绿叶色系gre1的田间叶色表型进行追踪调查。与正常叶色gre1系相比,pur1幼苗的新生叶在初秋季节为正常绿色（2017年10月10日-2017年12月8日）;随着秋冬季的进展,新生叶片叶色逐渐呈黄绿色（2017年...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
pur1和gre1的核基因组遗传背景分析
图 2-2 pur1 和 gre1 的核基因组遗传背景分析（A） Xwmc818-1BS; （B） Xwmc59-1AL; （C） Xgwm291-5AL; （D） Xwmc719-1BLM: DL500 DNA Marker; 1-4: pur1 植株; 5-8: gre1 植株Fig.2-2 Genetic relationships analysis of pur1 and gre1 by ncSSR markers(A) Xwmc818-1BS; (B) Xwmc59-1AL; (C) Xgwm291-5AL; (D) Xwmc719-1BLM, DL500 DNA marker; 1-4, individuals from pur1; 5-8, individuals from gre1M 1 2 3 4 5 6 7 8CA150bp100bp300bp200bpM 1 2 3 4 5 6 7 8DB200bp150bp200bp150bpM 1 2 3 4 5 6 7 8AM 1 2 3 4 5 6 7 8B
使用 BlasterX 软件将这些 DEGs 比对到 GO, COG 以及 KE释。GO 注释表明共有 4715 个 DEGs 被注释到 GO 数），包括 3611 个 DEGs 注释到生物学过程类别（biologic 注释到分子功能类别（molecular function）以及 2021 个 Dcellular component）。在生物学过程类别中，代谢过程（metaellular process）功能组中富集到的 DEGs 最多，分别有 3125%）个（图 3-3），最显著富集的是光合作用（photosynthesis; 29和能量的产生（generation of precursor metabolites and energy氮化合物的代谢（cellular nitrogen compound metabolic pr S4）。在分子功能类别中，位于结合（binding; 2845, 67.64c activity; 2073, 49.29％）功能组的基因最多（图 3-3）。在因富集到细胞（cell; 1692, 83.72％）和细胞组分（cell part; 16 3-3），质体（plastid; 422, 20.88%）和类囊体（thylakoid; 3的功能组（附表 S4）。由此可见，pur1 的叶色突变与叶绿体谢相关的基因表达量的变化密切相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦黄绿近等基因系主要生理特性及叶绿体形态结构的比较[J]. 刘聪,段阳,安旭尧,郑锦娟,吴慧玉,孙道杰,冯毅,张玲丽. 农业生物技术学报. 2016(06)
[2]黄化小麦近等基因系遗传背景、光合和农艺性状分析[J]. 安旭尧,刘聪,朱传杰,孙道杰,冯毅,张玲丽. 麦类作物学报. 2015(11)
[3]水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成特性研究[J]. 宗学凤,罗力,吕典华,王三根,何光华. 西南大学学报(自然科学版). 2013(11)
[4]一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体遗传分析及其基因定位[J]. 周华,潘佑找,刘秀艳,马晓静,陈素丽,林冬枝,王俊敏,董彦君,滕胜. 分子植物育种. 2013(02)
[5]水稻叶色突变基因研究进展[J]. 邓晓娟,张海清,王悦,舒志芬,王国槐,王国梁. 杂交水稻. 2012(05)
[6]一个控制水稻叶色白化转绿及多分蘖矮杆性状基因hw-1（t）的鉴定[J]. 郭涛,黄宣,黄永相,刘永柱,张建国,陈志强,王慧. 作物学报. 2012(01)
[7]空间环境诱变小麦叶绿素缺失突变体的主要农艺性状和光合特性[J]. 赵洪兵,郭会君,赵林姝,古佳玉,赵世荣,李军辉,刘录祥. 作物学报. 2011(01)
[8]一个空间诱变的温度敏感型冬小麦叶绿素突变体的初步研究[J]. 赵洪兵,郭会君,赵林姝,古佳玉,赵世荣,李军辉,刘录祥. 核农学报. 2010(06)
[9]水稻苗期低温失绿基因cisc(t)的精细定位及其候选基因的确定[J]. 兰涛,汪斌,凌秋平,徐春花,童治军,梁康迳,段远霖,金晶,吴为人. 科学通报. 2010(22)
[10]小麦黄化突变体类囊体蛋白组分及叶绿素的合成特性[J]. 曹莉,王辉,孙道杰,冯毅,李学军,闵东红. 麦类作物学报. 2010(04)
博士论文
[1]小麦返白系叶绿体基因组分析及叶绿体超微结构和差异表达蛋白质研究[D]. 侯典云.西北农林科技大学 2009
[2]一个新的小麦黄化突变体研究[D]. 曹莉.西北农林科技大学 2007
硕士论文
[1]基于转录组测序分析小麦黄绿突变体Ygm叶色形成候选基因[D]. 吴慧玉.西北农林科技大学 2018
[2]小麦黄化叶突变体Ygm和低温敏感型紫条纹叶突变体PSL1的研究[D]. 刘聪.西北农林科技大学 2017
[3]黄绿小麦近等基因系的鉴评及黄绿基因Ygl的分子标记定位[D]. 安旭尧.西北农林科技大学 2016
[4]基于二代测序的转录组数据分析方法的比较研究[D]. 石浩然.四川农业大学 2016
[5]花烛品种‘Sonate’叶色突变体转录组分析及抗寒性研究[D]. 杨玉霞.南京农业大学 2015
[6]低温弱光下辣椒叶片类胡萝卜素含量变化及其与叶绿素荧光参数的关系[D]. 吴天珍.甘肃农业大学 2015
[7]低温诱导条件下小麦返白系冷驯化相关基因的表达谱研究[D]. 花庆.西北农林科技大学 2011
[8]空间环境诱变小麦叶绿素缺失突变体的研究[D]. 赵洪兵.中国农业科学院 2010
[9]拟南芥叶色突变体ch42-4及v1的基因定位与功能分析[D]. 许静.上海师范大学 2009
[10]白化转绿型叶色标记两用不育系水稻玉兔S的特性及应用[D]. 赵海军.安徽农业大学 2004
本文编号：2913003
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
pur1和gre1的核基因组遗传背景分析
图 2-2 pur1 和 gre1 的核基因组遗传背景分析（A） Xwmc818-1BS; （B） Xwmc59-1AL; （C） Xgwm291-5AL; （D） Xwmc719-1BLM: DL500 DNA Marker; 1-4: pur1 植株; 5-8: gre1 植株Fig.2-2 Genetic relationships analysis of pur1 and gre1 by ncSSR markers(A) Xwmc818-1BS; (B) Xwmc59-1AL; (C) Xgwm291-5AL; (D) Xwmc719-1BLM, DL500 DNA marker; 1-4, individuals from pur1; 5-8, individuals from gre1M 1 2 3 4 5 6 7 8CA150bp100bp300bp200bpM 1 2 3 4 5 6 7 8DB200bp150bp200bp150bpM 1 2 3 4 5 6 7 8AM 1 2 3 4 5 6 7 8B
使用 BlasterX 软件将这些 DEGs 比对到 GO, COG 以及 KE释。GO 注释表明共有 4715 个 DEGs 被注释到 GO 数），包括 3611 个 DEGs 注释到生物学过程类别（biologic 注释到分子功能类别（molecular function）以及 2021 个 Dcellular component）。在生物学过程类别中，代谢过程（metaellular process）功能组中富集到的 DEGs 最多，分别有 3125%）个（图 3-3），最显著富集的是光合作用（photosynthesis; 29和能量的产生（generation of precursor metabolites and energy氮化合物的代谢（cellular nitrogen compound metabolic pr S4）。在分子功能类别中，位于结合（binding; 2845, 67.64c activity; 2073, 49.29％）功能组的基因最多（图 3-3）。在因富集到细胞（cell; 1692, 83.72％）和细胞组分（cell part; 16 3-3），质体（plastid; 422, 20.88%）和类囊体（thylakoid; 3的功能组（附表 S4）。由此可见，pur1 的叶色突变与叶绿体谢相关的基因表达量的变化密切相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦黄绿近等基因系主要生理特性及叶绿体形态结构的比较[J]. 刘聪,段阳,安旭尧,郑锦娟,吴慧玉,孙道杰,冯毅,张玲丽. 农业生物技术学报. 2016(06)
[2]黄化小麦近等基因系遗传背景、光合和农艺性状分析[J]. 安旭尧,刘聪,朱传杰,孙道杰,冯毅,张玲丽. 麦类作物学报. 2015(11)
[3]水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成特性研究[J]. 宗学凤,罗力,吕典华,王三根,何光华. 西南大学学报(自然科学版). 2013(11)
[4]一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体遗传分析及其基因定位[J]. 周华,潘佑找,刘秀艳,马晓静,陈素丽,林冬枝,王俊敏,董彦君,滕胜. 分子植物育种. 2013(02)
[5]水稻叶色突变基因研究进展[J]. 邓晓娟,张海清,王悦,舒志芬,王国槐,王国梁. 杂交水稻. 2012(05)
[6]一个控制水稻叶色白化转绿及多分蘖矮杆性状基因hw-1（t）的鉴定[J]. 郭涛,黄宣,黄永相,刘永柱,张建国,陈志强,王慧. 作物学报. 2012(01)
[7]空间环境诱变小麦叶绿素缺失突变体的主要农艺性状和光合特性[J]. 赵洪兵,郭会君,赵林姝,古佳玉,赵世荣,李军辉,刘录祥. 作物学报. 2011(01)
[8]一个空间诱变的温度敏感型冬小麦叶绿素突变体的初步研究[J]. 赵洪兵,郭会君,赵林姝,古佳玉,赵世荣,李军辉,刘录祥. 核农学报. 2010(06)
[9]水稻苗期低温失绿基因cisc(t)的精细定位及其候选基因的确定[J]. 兰涛,汪斌,凌秋平,徐春花,童治军,梁康迳,段远霖,金晶,吴为人. 科学通报. 2010(22)
[10]小麦黄化突变体类囊体蛋白组分及叶绿素的合成特性[J]. 曹莉,王辉,孙道杰,冯毅,李学军,闵东红. 麦类作物学报. 2010(04)
博士论文
[1]小麦返白系叶绿体基因组分析及叶绿体超微结构和差异表达蛋白质研究[D]. 侯典云.西北农林科技大学 2009
[2]一个新的小麦黄化突变体研究[D]. 曹莉.西北农林科技大学 2007
硕士论文
[1]基于转录组测序分析小麦黄绿突变体Ygm叶色形成候选基因[D]. 吴慧玉.西北农林科技大学 2018
[2]小麦黄化叶突变体Ygm和低温敏感型紫条纹叶突变体PSL1的研究[D]. 刘聪.西北农林科技大学 2017
[3]黄绿小麦近等基因系的鉴评及黄绿基因Ygl的分子标记定位[D]. 安旭尧.西北农林科技大学 2016
[4]基于二代测序的转录组数据分析方法的比较研究[D]. 石浩然.四川农业大学 2016
[5]花烛品种‘Sonate’叶色突变体转录组分析及抗寒性研究[D]. 杨玉霞.南京农业大学 2015
[6]低温弱光下辣椒叶片类胡萝卜素含量变化及其与叶绿素荧光参数的关系[D]. 吴天珍.甘肃农业大学 2015
[7]低温诱导条件下小麦返白系冷驯化相关基因的表达谱研究[D]. 花庆.西北农林科技大学 2011
[8]空间环境诱变小麦叶绿素缺失突变体的研究[D]. 赵洪兵.中国农业科学院 2010
[9]拟南芥叶色突变体ch42-4及v1的基因定位与功能分析[D]. 许静.上海师范大学 2009
[10]白化转绿型叶色标记两用不育系水稻玉兔S的特性及应用[D]. 赵海军.安徽农业大学 2004
本文编号：2913003
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/2913003.html
最近更新
教材专著
