甘蓝型油菜细胞质雄性不育系SaNa-1A败育机制初探及育性相关microRNA的挖掘

发布时间：2023-03-19 06:24

　　细胞质雄性不育是油菜杂种优势利用的最有效的方式之一。目前对油菜细胞质雄性不育的研究主要包括不育基因的来源、结构特征、作用机理以及育性恢复基因的分子机制等。本研究使用的材料是从白芥和甘蓝型油菜体细胞杂种后代中选育出稳定的不育系SaNa-1A以及对应保持系SaNa-1B,并对其败育机制进行了细胞学、分子水平的研究,同时也通过小RNA测序筛选出一些可能与育性相关的小RNA,探究其在调控雄性不育中的作用。其结果如下:(1)通过对新型甘蓝型油菜不育系和保持系花器官形态比较发现,不育系花器官明显较小,且雄蕊发育不良,花粉囊内无成熟花粉粒。花药半薄切片比较观察发现,单核时期不育系小孢子内容物消失仅剩下细胞核,绒毡层液泡化严重并与药室内壁分离,最终绒毡层包裹着小孢子并与其一起在不开裂的药室内降解退化,推测其败育发生原因可能是绒毡层没有正常降解所致。进一步比较两个材料超微结构发现,从花粉母细胞时期开始不育系的花粉母细胞内一些细胞器膜结构出现异常,细胞核与核仁都要小于保持系,并且细胞内出现较多的液泡;四分体时期至单核后期小孢子外虽有孢粉素的积累但内部核仁等结构逐渐消失,内容物降解,液泡化严重,绒毡层在单核...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
中英文对照表
1 文献综述
    1.1 细胞质雄性不育
    1.2 植物线粒体基因组与CMS的关系
        1.2.1 来源于complex Ⅰ(NADH脱氢酶)的CMS相关开放式阅读框
        1.2.2 来源于complex Ⅳ(细胞色素氧化酶)的CMS相关开放式阅读框
        1.2.3 来源于complex Ⅴ(FOF1-ATPase)的CMS相关开放式阅读框
        1.2.4 来源于其他序列与CMS有关的开放式阅读框
    1.3 植物miRNA的研究进展
        1.3.1 miRNA的形成机制
        1.3.2 miRNA的作用机制
        1.3.3 miRNA的功能
        1.3.4 植物miRNA与雄性不育
    1.4 研究目的与意义
2 新型甘蓝型油菜CMS系SaNa-1A败育的细胞学研究
    2.0 前言
    2.1 实验材料和方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 保持系和不育系花器官形态分析
        2.2.2 不育系和保持系花药发育的细胞学研究
        2.2.3 不育系和保持系各发育时期花药超微结构比较
        2.2.4 花药中H₂O₂亚细胞定位
        2.2.5 花药绒毡层细胞凋亡检测检测
    2.3 讨论
        2.3.1 新型甘蓝型油菜CMS系SaNa-1A花药败育时期
        2.3.2 新型甘蓝型油菜SaNa-1A花药败育的细胞学机制
        2.3.3 活性氧代谢与CMS
        2.3.4 绒毡层细胞程序性死亡与CMS
3 CMS相关的miRNA及其靶基因
    3.0 前言
    3.1 实验材料和方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 miRNA测序数据处理与分析
        3.2.1 小RNA的分类与注释
        3.2.2 miRNA差异表达分析
        3.2.3 miRNA靶基因的预测
    3.3 结果与分析
        3.3.1 花药总RNA的提取
        3.3.2 miRNA高通量测序数据基本生物信息学分析
        3.3.3 定量验证差异表达miRNA和靶基因的表达量
        3.3.4 利用5'RLM-RACE精确验证靶基因剪切位点
    3.4 讨论
4 总结
参考文献
附录
致谢
研究生期间发表的与硕士论文有关的文章



本文编号：3764744