甘蓝型油菜每角果粒数细胞学研究及遗传解析
发布时间：2021-11-24 19:03
甘蓝型油菜是十字花科中具有重要地位的油料作物之一。增加油菜产量是育种家和科研工作者的重要任务。每角果粒数、单株角果数和千粒重是影响油菜单株产量的三个关键因素。本研究以甘蓝型油菜每角果粒数极少的DH46为实验材料,与常规品种中双11构建了F2和BC3F3群体进行分析,认为胚珠育性和角果长度是影响每角粒数的重要因素。一方面,利用BC3F4分离群体定位了雌性不育位点的关键区间,并对候选基因进行了分析。同时,通过多种细胞学的方法,对DH46株系花粉管的萌发、胼胝质的积累和胚珠的发育进行了详细观察,确定了胚珠败育的原因。另一方面,对BC3F3分离群体中影响角果长度和千粒重的单基因位点进行了精细定位,并对候选基因进行了功能分析。获得主要研究结果如下:1.DH46雌不育表型鉴定。突变体DH46角果在花瓣脱落后就停止伸长,5天后变黄萎缩脱落。花药石蜡切片和醋酸洋红染色结果表明其花药发育正常,花粉染色正常。将DH46花粉授到正常材料ZS11或DH46柱...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
拟南芥胚珠的孢子体和配子体发育时期(DrewsandKoltunow2011)
甘蓝型油菜每角果粒数细胞学研究及遗传解析19转座子切除，然后插入到基因组中新的地方。DNA转座子具有TSD（targetsiteduplication，靶位点重复序列）和位于两端的TIR（terminalinvertedrepeat，反向重复序列）。自主型的DNA转座子内部含有转座所需的转座酶等元件，依靠本身就能进行转座，非自主型不含此类元件，但可以携带宿主DNA片段进行转座。常见的DNA转座子有hAT、Tc1/Mariner、Mutator、PIF/Harbinger、P和CACTA6个超级家族，另外一个常见的非自主转座子MITE（Miniatureinvertedtransposableelement，微型反向转座元件）在动植物中拷贝数都很高(Jiangetal2004;Lisch2013)。图1.2植物基因组中转座子的类型(Lisch2013)Figure1.2Typesoftransposonsinplantgenomes(Lisch2013)第三类转座子为一类依靠滚环复制的形式发生转座的特殊转座子Helitron。这类转座子首先要在插入的位置形成单链缺口，随后该单链从原始位置转移到要插入位置并形成一个环状，该单链随着基因组DNA的复制变为双链，从而完成转座过程。它可以准确地插入到基因组中AT碱基之间，5’末端含有保守的TC碱基，3’末端含有保守的CTRR(R=A/G)碱基，并有16–20个碱基形成的发卡结构(KapitonovandJurka2001)。Helitron转座子也分为自主和非自主两类，长度为5kb到15kb之间，在水稻、拟南芥、油菜等物种中广泛存在(KapitonovandJurka2007;YangandBennetzen2009;Xiongetal2014;Gaoetal2016)。
华中农业大学2020届博士研究生学位（毕业）论文323结果与分析3.1角果粒数突变体表型及细胞学分析3.1.1角果粒数突变体形态观察在构建的轮回群体(Zhaoetal2016)中挑选不同单株的花粉利用小孢子培养，得到幼苗后，利用秋水仙素进行加倍，获得多个双单倍体（DoubleHaploid，DH）株系。在其中一个编号为DH46的株系中发现了角果发育异常的表型（图3.1）。图3.1ZS11（左）和DH46（右）花期表型比对图（A）开花期主茎；（B）开放的花；（C）去除花瓣后的花；（D）花瓣脱落后7天内的角果；标尺均为2cm。Figure3.1PhenotypesofZS11(left)andDH46(right)atfloweringstage(A)Maininflorescenceatfloweringstage;(B)Openflowers;(C)Openflowerswithoutpetals;(D)Siliqueswithin7daysafterpetalsfalloff;bars,2cm.
【参考文献】：
期刊论文
[1]SPOROCYTELESS Is a Novel Embryophyte-Specific Transcription Repressor that Interacts with TPL and TCP Proteins in Arabidopsis[J]. Guang-Hui Chen,Jia-Ying Sun,Man Liu,Jie Liu,Wei-Cai Yang. Journal of Genetics and Genomics. 2014(12)
[2]甘蓝型油菜角果长度的主基因+多基因混合遗传模型[J]. 周清元,崔翠,阴涛,陈东亮,张正圣,李加纳. 作物学报. 2014(08)
[3]甘蓝型油菜数量性状与产量性状的相关分析与通径分析[J]. 胡海珍,卢华平. 安徽农业科学. 2014(19)
[4]甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究[J]. 朱恒星,闫晓红,方小平,姜成红,刘蒙,袁亚宾,杨洁,梁国鲁,魏文辉. 植物遗传资源学报. 2012(05)
[5]我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J]. 王汉中. 中国油料作物学报. 2010(02)
[6]甘蓝型油菜遗传图谱的构建及单株产量构成因素的QTL分析[J]. 王峰,官春云. 遗传. 2010(03)
[7]甘蓝型油菜产量及其相关性状的配合力及遗传分析[J]. 邹晓芬,邹小云,宋来强,张建模,熊任香,余瑞新. 江西农业学报. 2007(02)
[8]甘蓝型油菜5个重要性状QTL分析[J]. 刘列钊,林呐,谌利,唐章林,张学昆,李加纳. 农业生物技术学报. 2006(05)
[9]人工合成甘蓝型油菜特长角性状的遗传分析[J]. 王艳惠,牛应泽. 遗传. 2006(10)
[10]甘蓝型油菜产量及其构成因素的QTL定位与分析[J]. 张书芬,傅廷栋,朱家成,王建平,文雁成,马朝芝. 作物学报. 2006(08)
博士论文
[1]甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代的遗传学研究[D]. 赵志刚.华中农业大学 2008
硕士论文
[1]甘蓝型油菜雌雄不育系FM195A败育的细胞学鉴定及结实率的遗传改良[D]. 李玺.华中农业大学 2015
[2]甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育系雌性不孕的细胞学研究[D]. 韩雪.华中农业大学 2010
本文编号：3516580
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
拟南芥胚珠的孢子体和配子体发育时期(DrewsandKoltunow2011)
甘蓝型油菜每角果粒数细胞学研究及遗传解析19转座子切除，然后插入到基因组中新的地方。DNA转座子具有TSD（targetsiteduplication，靶位点重复序列）和位于两端的TIR（terminalinvertedrepeat，反向重复序列）。自主型的DNA转座子内部含有转座所需的转座酶等元件，依靠本身就能进行转座，非自主型不含此类元件，但可以携带宿主DNA片段进行转座。常见的DNA转座子有hAT、Tc1/Mariner、Mutator、PIF/Harbinger、P和CACTA6个超级家族，另外一个常见的非自主转座子MITE（Miniatureinvertedtransposableelement，微型反向转座元件）在动植物中拷贝数都很高(Jiangetal2004;Lisch2013)。图1.2植物基因组中转座子的类型(Lisch2013)Figure1.2Typesoftransposonsinplantgenomes(Lisch2013)第三类转座子为一类依靠滚环复制的形式发生转座的特殊转座子Helitron。这类转座子首先要在插入的位置形成单链缺口，随后该单链从原始位置转移到要插入位置并形成一个环状，该单链随着基因组DNA的复制变为双链，从而完成转座过程。它可以准确地插入到基因组中AT碱基之间，5’末端含有保守的TC碱基，3’末端含有保守的CTRR(R=A/G)碱基，并有16–20个碱基形成的发卡结构(KapitonovandJurka2001)。Helitron转座子也分为自主和非自主两类，长度为5kb到15kb之间，在水稻、拟南芥、油菜等物种中广泛存在(KapitonovandJurka2007;YangandBennetzen2009;Xiongetal2014;Gaoetal2016)。
华中农业大学2020届博士研究生学位（毕业）论文323结果与分析3.1角果粒数突变体表型及细胞学分析3.1.1角果粒数突变体形态观察在构建的轮回群体(Zhaoetal2016)中挑选不同单株的花粉利用小孢子培养，得到幼苗后，利用秋水仙素进行加倍，获得多个双单倍体（DoubleHaploid，DH）株系。在其中一个编号为DH46的株系中发现了角果发育异常的表型（图3.1）。图3.1ZS11（左）和DH46（右）花期表型比对图（A）开花期主茎；（B）开放的花；（C）去除花瓣后的花；（D）花瓣脱落后7天内的角果；标尺均为2cm。Figure3.1PhenotypesofZS11(left)andDH46(right)atfloweringstage(A)Maininflorescenceatfloweringstage;(B)Openflowers;(C)Openflowerswithoutpetals;(D)Siliqueswithin7daysafterpetalsfalloff;bars,2cm.
【参考文献】：
期刊论文
[1]SPOROCYTELESS Is a Novel Embryophyte-Specific Transcription Repressor that Interacts with TPL and TCP Proteins in Arabidopsis[J]. Guang-Hui Chen,Jia-Ying Sun,Man Liu,Jie Liu,Wei-Cai Yang. Journal of Genetics and Genomics. 2014(12)
[2]甘蓝型油菜角果长度的主基因+多基因混合遗传模型[J]. 周清元,崔翠,阴涛,陈东亮,张正圣,李加纳. 作物学报. 2014(08)
[3]甘蓝型油菜数量性状与产量性状的相关分析与通径分析[J]. 胡海珍,卢华平. 安徽农业科学. 2014(19)
[4]甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究[J]. 朱恒星,闫晓红,方小平,姜成红,刘蒙,袁亚宾,杨洁,梁国鲁,魏文辉. 植物遗传资源学报. 2012(05)
[5]我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J]. 王汉中. 中国油料作物学报. 2010(02)
[6]甘蓝型油菜遗传图谱的构建及单株产量构成因素的QTL分析[J]. 王峰,官春云. 遗传. 2010(03)
[7]甘蓝型油菜产量及其相关性状的配合力及遗传分析[J]. 邹晓芬,邹小云,宋来强,张建模,熊任香,余瑞新. 江西农业学报. 2007(02)
[8]甘蓝型油菜5个重要性状QTL分析[J]. 刘列钊,林呐,谌利,唐章林,张学昆,李加纳. 农业生物技术学报. 2006(05)
[9]人工合成甘蓝型油菜特长角性状的遗传分析[J]. 王艳惠,牛应泽. 遗传. 2006(10)
[10]甘蓝型油菜产量及其构成因素的QTL定位与分析[J]. 张书芬,傅廷栋,朱家成,王建平,文雁成,马朝芝. 作物学报. 2006(08)
博士论文
[1]甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代的遗传学研究[D]. 赵志刚.华中农业大学 2008
硕士论文
[1]甘蓝型油菜雌雄不育系FM195A败育的细胞学鉴定及结实率的遗传改良[D]. 李玺.华中农业大学 2015
[2]甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育系雌性不孕的细胞学研究[D]. 韩雪.华中农业大学 2010
本文编号：3516580
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