榨菜与紫甘蓝嵌合体后代变异性状发生的分子机理研究

发布时间：2022-12-18 16:29

　　嫁接获得的变异性状在园艺作物的生产及科学研究中经常被发现,对嫁接获得变异机理的研究已经成为国内外的热点。本论文以芸薹属蔬菜榨菜（Brassica juncea（L.）Czern.et Coss.var.tumida Tsen et Lee）与紫甘蓝（B.oleracea L.var.captataL.）嫁接嵌合体为材料,通过嵌合体连续自交获得有性后代GSn（GSn=grafting-selfing,n = generations）,观察了 GSn发生变异的植物学性状的特点及其遗传规律;通过RNA-seq进行表达谱分析,寻找榨菜与GSn的差异表达基因及其遗传规律,筛选与变异性状可能相关的基因;通过MSAP（meth-ylation-sensitive amplified polymorphism）分析,探究嫁接引起的DNA甲基化变异及其遗传规律,分析DNA甲基化变异与嫁接获得变异性状的关系;通过small RNA测序和比对分析,探究small RNA改变与嫁接诱导的DNA甲基化变异的关系;通过建立DNA序列未改变的F2表观遗传群体,对叶缘裂刻基因进行初步表观定位。本论文取得的主要结果如下... 

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 绪论
    1.1 植物嫁接
        1.1.1 嫁接的方式
        1.1.2 嫁接获得变异现象及其遗传规律
        1.1.3 嫁接获得变异的分子机理
    1.2 植物嵌合体
        1.2.1 嵌合体的特征和分类
        1.2.2 嵌合体的应用
    1.3 植物基因组DNA甲基化
        1.3.1 DNA甲基化形成的生物学机制
        1.3.2 DNA甲基化的生物学功能
        1.3.3 DNA甲基化的遗传规律
        1.3.4 DNA甲基化的检测方法
    1.4 siRNA的研究进展
        1.4.1 siRNA的形成和功能
        1.4.2 siRNA参与的RdDM途径
    1.5 本研究的目的与意义
2 榨菜与紫甘蓝茎尖嫁接获得的变异性状及其遗传规律
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 嵌合体TTC有性自交后代获得的顶端分生组织变异
        2.3.2 嵌合体TTC有性自交后代获得的叶形变异
        2.3.3 嵌合体TTC有性自交后代获得的膨大瘤状茎变异
    2.4 讨论
3 榨菜与紫甘蓝茎尖嫁接诱导的基因表达水平的变异及其规律
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 Total RNA的质量
        3.3.2 测序数据质量分析、比对和注释
        3.3.3 对照榨菜与嵌合体有性自交后代的差异表达基因分析
        3.3.4 对照榨菜与嵌合体有性自交后代的差异表达基因GO和KEGG分析
        3.3.5 qRT-PCR验证
    3.4 讨论
4 榨菜与紫甘蓝茎尖嫁接诱导的DNA甲基化变异及其遗传规律
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 GS_1群体甲基化水平的改变
        4.3.2 GS_1群体甲基化模式的改变
        4.3.3 差异甲基化片段的遗传规律分析
        4.3.4 差异甲基化片段序列的功能分析
        4.3.5 差异甲基化基因的表达分析及甲基化的重亚硫酸盐测序验证
    4.4 讨论
5 榨菜与紫甘蓝茎尖嫁接诱导的siRNA变化及其与DNA甲基化的关系
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 总RNA的质量
        5.3.2 small RNA测序数据质量分析、注释
        5.3.3 差异siRNA分析
        5.3.4 差异siRNAs与DMFs的比对分析
        5.3.5 24nt-siRNA引起uDMF9的甲基化变化
    5.4 讨论
6 GS6与TTT杂交F_2表观遗传群体初步定位DNA甲基化的叶缘裂刻基因
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验方法
    6.3 结果与分析
        6.3.1 叶缘裂刻性状的遗传分析
        6.3.2 多态性MSAP引物的筛选
        6.3.3 叶缘裂刻分子标记初步定位
    6.4 讨论
7 结论、创新点与后续展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]利用芸薹属植物嵌合体对组织与器官细胞层起源的研究[J]. 王燕,李俊星,陈利萍.  中国细胞生物学学报. 2011(08)
[2]离体条件下5-氮杂胞嘧啶核苷对菊花DNA甲基化和表型性状的影响[J]. 王子成,聂丽娟,何艳霞.  园艺学报. 2009(12)
[3]嫁接对瓜菜生理影响的研究进展[J]. 施先锋,彭金光,王宏太,童正富,曾红霞,杜念华.  长江蔬菜. 2009(04)
[4]嫁接在植物育种中的应用研究进展[J]. 张新,秦志刚,菲力申,娄喜艳.  安徽农业科学. 2008(15)
[5]嫁接杂交与果树遗传的特殊性[J]. 刘用生,李保印,李桂荣,周秀梅.  遗传. 2004(05)
[6]嫁接导致的绿豆可遗传性变异及其在绿豆育种中的应用(英文)[J]. 张丹华,孟昭璜,肖卫民,王学臣,苏都莫日根.  Acta Botanica Sinica. 2002(07)
[7]中国古今植物远缘嫁接的理论和实践意义[J]. 刘用生.  自然科学史研究. 2001(04)
[8]植物嫁接基础理论研究（下）[J]. 杨世杰，卢善发.  生物学通报. 1995(10)
[9]绿豆与甘薯嫁接的研究[J]. 孟昭璜,芦翠乔.  华北农学报. 1989(04)

博士论文
[1]榨菜与紫甘蓝嫁接嵌合体后代叶形变异产生的分子机理及新种质的创制[D]. 李俊星.浙江大学 2013
[2]榨菜与紫甘蓝嫁接嵌合体诱导的可遗传变异及其分子机理研究[D]. 王燕.浙江大学 2011

硕士论文
[1]全基因组DNA甲基化对甘蓝型油菜春化作用的影响[D]. 高金燕.郑州大学 2012
[2]离体条件下人工诱导菊花DNA甲基化变化[D]. 聂丽娟.河南大学 2008



本文编号：3722380