白菜型油菜和甘蓝型油菜粒色调控机制差异比较分析

发布时间：2023-06-15 20:40

　　油菜是世界上重要的油料作物之一,黄籽油菜与普通黑籽油菜相比,具有油质清澈、油脂和蛋白质含量高、皮壳率低、饼粕饲用价值高等优点,因此受到育种家的重视。目前,世界上广泛种植的芸薹属油料作物栽培种中,白菜型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥中均存在天然的黄籽资源,但种植面积最大的甘蓝型油菜中却缺乏天然的黄籽资源,且甘蓝型油菜粒色成因复杂,调控甘蓝型油菜粒色主效基因仍不明确,限制了黄籽这一优良性状在油菜产业中的应用。白菜型油菜作为甘蓝型油菜的二倍体亲本之一,与其在遗传进化上密切相关。相对于甘蓝型油菜,其粒色遗传规律较简单,且种植广泛,遗传资源丰富。因此,本研究拟通过对拟南芥、白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中各类黄酮途径基因的家族成员的比较鉴定分析,粒色关键基因在不同遗传背景的黄、黑(褐)籽白菜型油菜和甘蓝型油菜材料中的表达特征分析,白菜型油菜和甘蓝型油菜不同发育时期的种子中转录组及代谢组的差异比较分析等方面,明确白菜型油菜和甘蓝型油菜粒色调控的差异机制,为甘蓝型黄籽油菜育种奠定基础。具体研究结果如下:1.十字花科物种类黄酮途径基因成员的全基因组鉴定本研究对拟南芥、芸薹属作物及十字花科其它已测序物种中TT同...

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摘要
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第1章 文献综述
    1.1 拟南芥、白菜型油菜和甘蓝型油菜的起源进化关系
    1.2 种皮色素和类黄酮代谢组分的研究
    1.3 拟南芥和芸薹属作物中透明种皮基因（Transparent Testa genes，TT genes）的研究
        1.3.1 拟南芥TT基因的研究
        1.3.2 芸薹属作物TT同源基因的研究
    1.4 芸薹属作物粒色基因遗传和定位的研究
        1.4.1 白菜型油菜粒色基因遗传和定位研究
        1.4.2 甘蓝型油菜粒色基因遗传和定位研究
        1.4.3 其它芸薹属作物粒色基因遗传和定位研究
第2章 十字花科物种类黄酮途径基因成员的全基因组鉴定
    2.1 材料与方法
        2.1.1 十字花科已测序物种中TT同源基因的鉴定
        2.1.2 类黄酮途径基因在不同十字花科植物中的系统进化分析
        2.1.3 白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中类黄酮途径基因的同源比对分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 类黄酮途径同源基因
        2.2.2 类黄酮途径基因在十字花科植物中的系统进化分析
        2.2.3 白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中类黄酮途径基因的同源比对
    2.3 讨论
第3章 不同来源白菜型油菜和甘蓝型油菜中粒色相关基因的表达模式对比分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试植物材料
        3.1.2 类黄酮关键基因及粒色候选基因引物设计
        3.1.3 RNA提取和荧光定量分析方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 甘蓝型油菜和白菜型油菜极端黄、黑籽材料中类黄酮途径基因的系统表达差异对比分析
        3.2.2 不同来源白菜型油菜和甘蓝型油菜中粒色主效基因的表达模式对比分析
        3.2.3 白菜型油菜和甘蓝型油菜中粒色基因各家族成员的表达模式对比分析
    3.3 讨论
第4章 不同来源白菜型油菜和甘蓝型油菜种子中代谢组分差异对比分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 不同发育时期种子类黄酮组分提取
        4.1.3 类黄酮标准品制备
        4.1.4 LC/MS分析
        4.1.5 数据采集和分析
        4.1.6 不同发育时期种子中不溶性原花色素提取及测定
    4.2 结果与分析
        4.2.1 类黄酮组分检测结果
        4.2.2 不溶性原花色素含量测定结果
    4.3 讨论
第5章 白菜型油菜和甘蓝型油菜不同发育时期种子转录组和粒色主效基因差异分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 DNA和RNA提取
        5.1.3 转录组测序和数据分析
        5.1.4 连锁标记开发和基因定位
        5.1.5 实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证分析
        5.1.6 与目标基因紧密连锁的CAPS（cleaved amplified polymorphic sequence）标记开发
    5.2 结果与分析
        5.2.1 近等基因系群体粒色性状调查
        5.2.2 与SCA9-2 紧密连锁的分子标记筛选和遗传连锁图谱构建
        5.2.3 转录组测序和比对结果
        5.2.4 差异表达基因（Differentially expressed genes，DEGs）检测
        5.2.5 qRT-PCR分析结果
        5.2.6 DEGs聚类分析
        5.2.7 SNP，Indel和转录因子（Transcription factor，TF）分析结果
        5.2.8 GO和KEGG聚类分析
        5.2.9 蛋白互作分析
        5.2.10 CAPS标记转化结果
        5.2.11 不同类型油菜中粒色主效基因的差异分析
        5.2.12 粒色候选基因转基因后代中类黄酮途径基因和候选基因的表达分析
    5.3 讨论
第6章 结论
缩略词
参考文献
附录
致谢
发表论文及参加课题一览表



本文编号：3833632