YS型小麦温敏雄性不育基因定位及表达调控研究
发布时间：2021-11-16 07:34
小麦（Triticum aestivum L.）是最重要的粮食作物之一。长期以来,作物杂种优势研究及利用在提高产量、提高品质、提高抗逆性等方面发挥了重要作用,取得了巨大的社会效益和经济效益。利用小麦杂种优势是提高小麦产量的重要途径之一。光温敏雄性不育系在小麦杂种优势利用中发挥着重要作用。YS3038是本实验室培育的YS型小麦温敏雄性不育系,在小孢子发育的减数分裂时期到单核期,平均温度低于18℃时完全不育,可作为不育系,平均温度高于20℃时完全可育,可自交保持,但其育性转换的分子机制尚不清楚。本研究以探索YS3038的育性转换机制为目的,对温敏不育系YS3038进行了多方位的系统的研究。为了明确育性转换关键时期,进行了花药和小孢子生育过程的细胞学观察和育性转换时期分析,确定了育性转换时期;为了鉴定不育候选基因,对不育基因进行了定位;为了进一步筛选定位区间的候选基因及其它育性相关候选基因,对YS3038进行了转录组分析,并对获得的关键基因进行了大麦条状花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）验证;为了进一步了解筛选到的育性相关基因的上游调控因子,对YS3038的非编码RNA进行了鉴定和调...
【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】：188 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
雄性不育系在杂交育种中的应用(ChenandLiu2014)
.2012;Keisukeetal.2013;Kunetal.2013;Luoetal.2013a;Masayukietal.2013)；高粱中的orf107(Tangetal.2010)；甜菜中的Satp6、orf129和cox2(Yamamotoetal.2005;Ericetal.2010;Yamamotoetal.2010)；油菜中的orf138、orf222、orf224、orf220、orf288和orf263(SinghandBrown1991;Landgrenetal.1996;Zhangetal.2003;Uyttewaaletal.2008;Bingetal.2012)；大豆中的orf239(Abadetal.1995)；在已阐明功能的CMS基因中，大多编码膜蛋白和ATP8-likemembraneprotein，涉及到线粒体电子传递链途径(ChenandLiu2014)。图1-2细胞质雄性不育的线粒体-核基因互作模型(ChenandLiu2014)Fig.1-2Thegeneralmodelofmitochondrial-nucleargeneinteractionsinCMSsystem(ChenandLiu2014)1951年第一个小麦细胞质雄性不育系被发现(Kihara1951)，之后已有70余种小麦细胞质的不亲和性雄性不育被研究(Singhetal.2010)。基于细胞质类型，细胞质雄性不育被分成不同的类型，如T型（普通小麦细胞核和斯卑尔脱（T.spelta）细胞质）、K型（普通小麦细胞核和粘果山羊草（A.kotschyi）细胞质）、G型（普通小麦细胞核组和提莫菲维（T.Triticum）细胞质）雄性不育等。其中G型雄性不育的定位研究最广泛，早期（1973年-2005年）7个G型恢复系的恢复基因被定位，Rf1定位在1A染色体上(Duetal.1991),Rf2：7D(Maanetal.1984),Rf3：1B(Zhouetal.2005),Rf4：6B(Maanetal.1984)Rf5：6D(BahlandMaan1973),Rf6：5D(BahlandMaan1973)，Rf7：7B(BahlandMaan1973)。其中Rf3利用限制性片段长度多态性标记(RFLP)进行定位，后来Zhou等(2005)通过SSR标记将该基因定位在1B染色体的Xbarc207,Xgwm131和Xbarc61标记之间。雄性不育系2041A为G型细胞质不育，普通小麦恢复系PWR4099和2041A的杂交后代
非编码RNA的形成(Fu2014)
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻温敏雄性不育突变体mh86s的鉴定及基因克隆[J]. 杨绍华,刘华清,王锋. 福建农业科技. 2020(01)
[2]Mapping a leaf senescence gene els1 by BSR-Seq in common wheat[J]. Miaomiao Li,Beibei Li,Guanghao Guo,Yongxing Chen,Jingzhong Xie,Ping Lu,Qiuhong Wu,Deyun Zhang,Huaizhi Zhang,Jian Yang,Panpan Zhang,Yan Zhang,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2018(03)
[3]小麦光温敏雄性不育系BNS育性转换与内源激素的关系研究[J]. 张自刚,马小飞,张红霞,王震,张思妮,郭冬,张永鹏,马翎健. 植物遗传资源学报. 2016(05)
[4]毛竹miR397和miR1432的克隆及其逆境胁迫响应表达分析[J]. 王丽丽,赵韩生,孙化雨,董丽莉,娄永峰,高志民. 林业科学. 2015(06)
[5]温敏核雄性不育小麦中不育系和可育系花药基因的表达谱分析[J]. 白羿雄,宋瑜龙,牛艳波,于永昂,刘宏伟,王小利,马守才,牛娜,张改生,马翎健,张小红,王军卫. 农业生物技术学报. 2015(08)
[6]Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology[J]. Xiang-Dong Fu. National Science Review. 2014(02)
[7]A recessive gene controlling male sterility sensitive to short daylength/low temperature in wheat（Triticum aestivum L.）[J]. Xiao-dong CHEN1,Dong-fa SUN1,De-fu RONG2,Jun-hua PENG3,Cheng-dao LI4(1College of Plant Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)(2Shayang Agricultural Research Institute,Shayang 448200,China)(3Wuhan Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430074,China)(4Department of Agriculture,Government of Western Australia,South Perth,WA 6151,Australia). Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2011(11)
[8]小麦雄性不育系中TaPDC-E1α及其调节酶基因的表达特征[J]. 张龙雨,袁蕾,杨书玲,张改生,王俊生,宋瑜龙,赵卓军,牛娜,马守才. 作物学报. 2011(04)
[9]YM型小麦温敏雄性不育系不育基因的QTL定位[J]. 周菊红,李轲,何蓓如,胡银岗. 作物学报. 2010(12)
[10]小麦光温敏核雄性不育系BS20育性的QTL分析[J]. 张立平,田再民,赵昌平,王丽辉,单福华,张风廷,苑少华. 农业生物技术学报. 2010(03)
博士论文
[1]水稻雄性不育基因TIP3的图位克隆与功能分析及其同源基因OsMS1分子机理研究[D]. 杨正福.华中农业大学 2019
[2]小麦燕大1817×北农6号RIL群体农艺性状QTL定位和BSR-Seq分析[D]. 周升辉.中国农业大学 2016
[3]小麦BSR-Seq基因定位技术体系的建立和应用与粗山羊草3DS染色体臂序列分析[D]. 谢菁忠.中国农业大学 2016
[4]化学杂交剂单嘧磺酯钠诱导甘蓝型油菜雄性不育分子机制的初步研究[D]. 李占杰.西北农林科技大学 2015
[5]小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究[D]. 巴青松.西北农林科技大学 2014
硕士论文
[1]蛋白泛素化降解调控拟南芥雄配子体发育的研究[D]. 陈光辉.山东农业大学 2010
[2]小麦光温敏雄性不育性及红叶耳的QTL分析[D]. 池慧芳.内蒙古农业大学 2008
本文编号：3498426
【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】：188 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
雄性不育系在杂交育种中的应用(ChenandLiu2014)
.2012;Keisukeetal.2013;Kunetal.2013;Luoetal.2013a;Masayukietal.2013)；高粱中的orf107(Tangetal.2010)；甜菜中的Satp6、orf129和cox2(Yamamotoetal.2005;Ericetal.2010;Yamamotoetal.2010)；油菜中的orf138、orf222、orf224、orf220、orf288和orf263(SinghandBrown1991;Landgrenetal.1996;Zhangetal.2003;Uyttewaaletal.2008;Bingetal.2012)；大豆中的orf239(Abadetal.1995)；在已阐明功能的CMS基因中，大多编码膜蛋白和ATP8-likemembraneprotein，涉及到线粒体电子传递链途径(ChenandLiu2014)。图1-2细胞质雄性不育的线粒体-核基因互作模型(ChenandLiu2014)Fig.1-2Thegeneralmodelofmitochondrial-nucleargeneinteractionsinCMSsystem(ChenandLiu2014)1951年第一个小麦细胞质雄性不育系被发现(Kihara1951)，之后已有70余种小麦细胞质的不亲和性雄性不育被研究(Singhetal.2010)。基于细胞质类型，细胞质雄性不育被分成不同的类型，如T型（普通小麦细胞核和斯卑尔脱（T.spelta）细胞质）、K型（普通小麦细胞核和粘果山羊草（A.kotschyi）细胞质）、G型（普通小麦细胞核组和提莫菲维（T.Triticum）细胞质）雄性不育等。其中G型雄性不育的定位研究最广泛，早期（1973年-2005年）7个G型恢复系的恢复基因被定位，Rf1定位在1A染色体上(Duetal.1991),Rf2：7D(Maanetal.1984),Rf3：1B(Zhouetal.2005),Rf4：6B(Maanetal.1984)Rf5：6D(BahlandMaan1973),Rf6：5D(BahlandMaan1973)，Rf7：7B(BahlandMaan1973)。其中Rf3利用限制性片段长度多态性标记(RFLP)进行定位，后来Zhou等(2005)通过SSR标记将该基因定位在1B染色体的Xbarc207,Xgwm131和Xbarc61标记之间。雄性不育系2041A为G型细胞质不育，普通小麦恢复系PWR4099和2041A的杂交后代
非编码RNA的形成(Fu2014)
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻温敏雄性不育突变体mh86s的鉴定及基因克隆[J]. 杨绍华,刘华清,王锋. 福建农业科技. 2020(01)
[2]Mapping a leaf senescence gene els1 by BSR-Seq in common wheat[J]. Miaomiao Li,Beibei Li,Guanghao Guo,Yongxing Chen,Jingzhong Xie,Ping Lu,Qiuhong Wu,Deyun Zhang,Huaizhi Zhang,Jian Yang,Panpan Zhang,Yan Zhang,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2018(03)
[3]小麦光温敏雄性不育系BNS育性转换与内源激素的关系研究[J]. 张自刚,马小飞,张红霞,王震,张思妮,郭冬,张永鹏,马翎健. 植物遗传资源学报. 2016(05)
[4]毛竹miR397和miR1432的克隆及其逆境胁迫响应表达分析[J]. 王丽丽,赵韩生,孙化雨,董丽莉,娄永峰,高志民. 林业科学. 2015(06)
[5]温敏核雄性不育小麦中不育系和可育系花药基因的表达谱分析[J]. 白羿雄,宋瑜龙,牛艳波,于永昂,刘宏伟,王小利,马守才,牛娜,张改生,马翎健,张小红,王军卫. 农业生物技术学报. 2015(08)
[6]Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology[J]. Xiang-Dong Fu. National Science Review. 2014(02)
[7]A recessive gene controlling male sterility sensitive to short daylength/low temperature in wheat（Triticum aestivum L.）[J]. Xiao-dong CHEN1,Dong-fa SUN1,De-fu RONG2,Jun-hua PENG3,Cheng-dao LI4(1College of Plant Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)(2Shayang Agricultural Research Institute,Shayang 448200,China)(3Wuhan Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430074,China)(4Department of Agriculture,Government of Western Australia,South Perth,WA 6151,Australia). Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2011(11)
[8]小麦雄性不育系中TaPDC-E1α及其调节酶基因的表达特征[J]. 张龙雨,袁蕾,杨书玲,张改生,王俊生,宋瑜龙,赵卓军,牛娜,马守才. 作物学报. 2011(04)
[9]YM型小麦温敏雄性不育系不育基因的QTL定位[J]. 周菊红,李轲,何蓓如,胡银岗. 作物学报. 2010(12)
[10]小麦光温敏核雄性不育系BS20育性的QTL分析[J]. 张立平,田再民,赵昌平,王丽辉,单福华,张风廷,苑少华. 农业生物技术学报. 2010(03)
博士论文
[1]水稻雄性不育基因TIP3的图位克隆与功能分析及其同源基因OsMS1分子机理研究[D]. 杨正福.华中农业大学 2019
[2]小麦燕大1817×北农6号RIL群体农艺性状QTL定位和BSR-Seq分析[D]. 周升辉.中国农业大学 2016
[3]小麦BSR-Seq基因定位技术体系的建立和应用与粗山羊草3DS染色体臂序列分析[D]. 谢菁忠.中国农业大学 2016
[4]化学杂交剂单嘧磺酯钠诱导甘蓝型油菜雄性不育分子机制的初步研究[D]. 李占杰.西北农林科技大学 2015
[5]小麦生理型雄性不育DNA甲基化调控育性机理研究[D]. 巴青松.西北农林科技大学 2014
硕士论文
[1]蛋白泛素化降解调控拟南芥雄配子体发育的研究[D]. 陈光辉.山东农业大学 2010
[2]小麦光温敏雄性不育性及红叶耳的QTL分析[D]. 池慧芳.内蒙古农业大学 2008
本文编号：3498426
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