小麦穗发育突变体SMS1的鉴定和基因定位
发布时间：2023-04-02 20:30
小麦穗的分化与发育是生殖器官建成的重要时期,也是产量和品质形成的决定性因素。研究小麦穗部发育相关的基因,对于揭示穗部发育的遗传机理以及对产量性状的遗传改良有重要的理论意义和应用价值。本研究在育种材料中获得了一个穗发育障碍的突变体sms1(sterile and malformed spike 1),对突变体进行了形态学和组织学的观察,并对该基因进行精细定位,结合比较基因组学分析和转录组学分析,初步了解sms1基因的遗传规律和作用机理,从而为克隆该基因以及阐明该基因的网络调控机制奠定了基础。本研究的主要结果如下:1.突变体sms1与野生型相比,抽穗期延迟,抽穗后突变体株高略低,外颖变长,小穗数明显减少,小穗间距明显增大,花丝萎缩变细,花药干瘪且无法正常开裂,雌蕊柱头发育萎缩。以该突变体与其他品种进行正反交试验,基本不结实,花粉碘-碘化钾染色也显示sms1突变体花粉囊内花粉育性几乎全部丧失,说明sms1突变体是雌雄双不育的突变体。2.利用体式显微镜对幼穗分化过程的动态观察发现突变体是在二棱期即小穗原基分化期就已经观察到表型变化。花药切片显示药室内小孢子多数开始降解,畸形不规则。通过SEM观...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
1 文献综述
1.1 研究小麦穗发育的重要性
1.2 小麦穗发育的概述
1.2.1 小麦穗的结构特征
1.2.2 小麦穗的发育时期
1.3 植物花发育的研究进展
1.3.1 植物花发育的过程
1.3.2 花器官的发育模型
1.3.3 穗发育的遗传研究
1.3.4 microRNA的调控研究
1.3.5 植物多效基因
1.4 小麦穗发育过程的影响因素
1.4.1 气候条件对幼穗发育各阶段的影响
1.4.2 营养条件及农艺措施对小麦发育的影响
1.4.3 激素对幼穗发育的影响
1.5 分子标记类型与遗传图谱的构建
1.5.1 分子标记
1.5.2 全基因组重测序
1.5.3 遗传图谱的构建
1.5.4 图位克隆
1.6 本研究的目的与意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.2 田间试验与性状调查
2.3 定位群体的构建
2.3.1 初步定位群体构建
2.3.2 精细定位群体构建
2.4 主要的仪器设备与化学试剂
2.4.1 仪器设备
2.4.2 化学试剂
2.5 SSR连锁分析
2.5.1 DNA的提取(CTAB法)
2.5.2 BSA法混池
2.5.3 引物的设计与合成
2.5.4 PCR扩增
2.5.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳
2.5.6 数据分析
2.6 形态学分析
2.6.1 花粉育性鉴定
2.6.2 体式显微镜观察
2.6.3 扫描电子显微镜观察
2.7 组织学观察-石蜡切片分析
2.7.1 材料处理
2.7.2 制片与染色
2.8 比较基因组学分析
2.9 转录组分析
2.9.1 总RNA的提取
2.9.2 实验流程
2.9.3 信息分析流程
2.9.4 测序质量评估
2.9.5 参考序列比对
2.9.6 基因表达水平定量
2.9.7 差异表达基因功能分析
2.9.8 候选区域的功能注释
3 结果与分析
3.1 sms1 的形态学和组织学分析
3.1.1 sms1 突变体的表型特征
3.1.2 sms1 突变体的农艺性状的表现
3.1.3 sms1 突变体的育性鉴定
3.1.4 sms1 突变体的幼穗发育
3.1.5 sms1 突变体的雌雄蕊特征
3.2 sms1 突变体的遗传分析
3.3 sms1 基因的初步定位
3.4 sms1 基因的精细定位
3.5 比较基因组学分析
3.6 转录组分析
3.6.1 差异表达基因分析
3.6.2 差异表达基因KEGG分析
3.7 sms1 基因的候选基因预测与分析
4 结论与讨论
4.1 sms1 突变体的形态特征
4.2 sms1 是一个新的穗发育基因
4.3 sms1 突变体的遗传分析与基因定位
4.4 sms1 基因是一个多效基因
4.5 sms1 可能的候选基因
参考文献
ABSTRACT
本文编号：3779897
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
1 文献综述
1.1 研究小麦穗发育的重要性
1.2 小麦穗发育的概述
1.2.1 小麦穗的结构特征
1.2.2 小麦穗的发育时期
1.3 植物花发育的研究进展
1.3.1 植物花发育的过程
1.3.2 花器官的发育模型
1.3.3 穗发育的遗传研究
1.3.4 microRNA的调控研究
1.3.5 植物多效基因
1.4 小麦穗发育过程的影响因素
1.4.1 气候条件对幼穗发育各阶段的影响
1.4.2 营养条件及农艺措施对小麦发育的影响
1.4.3 激素对幼穗发育的影响
1.5 分子标记类型与遗传图谱的构建
1.5.1 分子标记
1.5.2 全基因组重测序
1.5.3 遗传图谱的构建
1.5.4 图位克隆
1.6 本研究的目的与意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.2 田间试验与性状调查
2.3 定位群体的构建
2.3.1 初步定位群体构建
2.3.2 精细定位群体构建
2.4 主要的仪器设备与化学试剂
2.4.1 仪器设备
2.4.2 化学试剂
2.5 SSR连锁分析
2.5.1 DNA的提取(CTAB法)
2.5.2 BSA法混池
2.5.3 引物的设计与合成
2.5.4 PCR扩增
2.5.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳
2.5.6 数据分析
2.6 形态学分析
2.6.1 花粉育性鉴定
2.6.2 体式显微镜观察
2.6.3 扫描电子显微镜观察
2.7 组织学观察-石蜡切片分析
2.7.1 材料处理
2.7.2 制片与染色
2.8 比较基因组学分析
2.9 转录组分析
2.9.1 总RNA的提取
2.9.2 实验流程
2.9.3 信息分析流程
2.9.4 测序质量评估
2.9.5 参考序列比对
2.9.6 基因表达水平定量
2.9.7 差异表达基因功能分析
2.9.8 候选区域的功能注释
3 结果与分析
3.1 sms1 的形态学和组织学分析
3.1.1 sms1 突变体的表型特征
3.1.2 sms1 突变体的农艺性状的表现
3.1.3 sms1 突变体的育性鉴定
3.1.4 sms1 突变体的幼穗发育
3.1.5 sms1 突变体的雌雄蕊特征
3.2 sms1 突变体的遗传分析
3.3 sms1 基因的初步定位
3.4 sms1 基因的精细定位
3.5 比较基因组学分析
3.6 转录组分析
3.6.1 差异表达基因分析
3.6.2 差异表达基因KEGG分析
3.7 sms1 基因的候选基因预测与分析
4 结论与讨论
4.1 sms1 突变体的形态特征
4.2 sms1 是一个新的穗发育基因
4.3 sms1 突变体的遗传分析与基因定位
4.4 sms1 基因是一个多效基因
4.5 sms1 可能的候选基因
参考文献
ABSTRACT
本文编号：3779897
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3779897.html
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