茄子温敏雄性不育系05ms的不育特性及候选基因的鉴定
发布时间：2022-11-04 17:54
茄子（Solanum melongena L.）是世界上重要的蔬菜作物之一,中国是最大生产国。茄子具有很强的杂种优势,目前是采用人工授粉方式生产一代杂交种。雄性不育系的利用为杂交制种提供了有效途径,省时省工、提高种子质量与纯度。雄性不育研究一直是生物学领域的热点之一,然而与其他蔬菜作物相比,茄子雄性不育研究较少,败育机理还不清楚,尤其对温敏雄性不育研究才刚起步。因此,发掘茄子优异雄性不育资源,探讨其败育机理,可提高雄性不育利用效率,加快育种进程,为杂种优势利用和分子辅助育种提供理论指导。本研究以温敏核不育类型的不育系05ms（即较低温度环境下不育,较高温度环境下可育）及其同源可育系S63为试材,在不育时期和可育时期,从细胞学、生理学、转录组和基因组等方面,分析不育系05ms的花药败育特征,揭示育性转换的温度响应机制,解析差异表达基因的主要调控途径,明确温敏雄性不育相关候选区间,鉴定温敏雄性不育候选基因。本文旨在阐明温敏雄性不育系05ms的花药败育机理,为茄子雄性不育利用提供新种质和新方法,也为茄科作物温敏雄性不育利用提供重要参考。主要研究结果如下:1.对不育系05ms和可育系S63花粉...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略表
第一章 引言
1 植物花药的发育特征及分子基础
1.1 植物花药形态建成及发育特点
1.2 植物花药发育的分子基础
2 植物雄性不育研究进展
2.1 植物雄性不育分类及利用现状
2.2 光/温敏雄性不育败育机理研究进展
2.2.1 光/温敏雄性不育细胞学和生理生化研究进展
2.2.2 光/温敏雄性不育分子机制研究进展
3 植物转录组学与雄性不育
4 植物基因组学与雄性不育
5 茄果类蔬菜雄性不育研究现状
6 本研究的目的意义
第二章 茄子温敏雄性不育系05ms细胞解剖学研究
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 花粉母细胞减数分裂观察
2.2 花药组织细胞学观察
2.3 花药发育胼胝质观察
3 讨论
3.1 花粉母细胞减数分裂与雄性不育
3.2 花药绒毡层发育与雄性不育
4 小结
第三章 茄子温敏雄性不育系05ms生理特性研究
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 不育系和可育系叶片中叶绿素含量比较
2.2 不育系和可育系叶片光合特性比较
2.3 不育系和可育系内源激素含量比较
2.4 不育系和可育系花蕾中可溶性糖含量比较
2.5 不育系和可育系花蕾中可溶性蛋白质含量比较
2.6 不育系和可育系叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质含量比较
3 讨论
3.1 光合作用与雄性不育
3.2 植物激素与雄性不育
3.3 可溶性糖与雄性不育
4 小结
第四章 茄子温敏雄性不育系05ms不育基因的表达调控机制研究
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 测序数据质量评估
2.2 差异表达基因筛选
2.3 差异表达基因功能分析
2.4 植物激素信号转导通路DEGs分析
2.5 淀粉和蔗糖代谢通路DEGs分析
2.6 苯丙烷生物合成通路DEGs分析
2.7 花药细胞壁发育基因分析
2.8 转录因子分析
2.9 差异表达基因的qRT-PCR表达验证
3 讨论
3.1 花药细胞壁发育基因与温敏雄性不育
3.2 基因表达与雄性不育
3.3 植物激素信号转导通路与雄性不育
3.4 转录因子与雄性不育
4 小结
第五章 茄子温敏雄性不育基因鉴定
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 测序质量评估
2.2 突变位点分析
2.3 候选区间和候选基因鉴定
2.4 结合转录组数据对BSA-seq筛选出的候选区间进行表达分析
2.5 关键候选基因鉴定
2.6 雄性不育相关基因同源性分析
3 讨论
4 小结
全文结论
参考文献
在读期间发表的论文
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]主要作物光温敏核雄性不育基因的研究进展与应用[J]. 付志远,秦永田,汤继华. 中国生物工程杂志. 2018(01)
[2]花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析[J]. 陶兴林,侯栋,朱惠霞,刘明霞,张金文,胡立敏. 中国农业科学. 2017(13)
[3]“十二五”我国茄子遗传育种研究进展[J]. 连勇,刘富中,田时炳,陈钰辉,张映. 中国蔬菜. 2017(02)
[4]高通量基因组测序在农作物基因定位与发掘中的应用[J]. 刘毅,余新桥,张安宁,王飞名,刘国兰. 上海农业学报. 2016(06)
[5]利用HSP70反义基因片段创造植物雄性不育系（英文）[J]. 易凌霄,李祥,陈建南,夏石头. Agricultural Science ＆ Technology. 2016(10)
[6]辣椒不育系3198A雄性不育性状的遗传分析[J]. 邵元健,吴雯雯. 北方园艺. 2016(15)
[7]高通量转录组测序技术在植物雄性不育研究中的应用[J]. 刘永明,张玲,邱涛,赵卓凡,曹墨菊. 遗传. 2016(08)
[8]OsTDF1在水稻绒毡层早期发育中的作用（英文）[J]. 蔡慈峰,朱骏,楼悦,郭宗利,熊双喜,王科,杨仲南. Science Bulletin. 2015(12)
[9]转录因子在茄科植物中的研究进展[J]. 安礼渝,王志敏,汤青林,王永清,杨洋,田时炳,宋明. 生物技术通报. 2015(06)
[10]辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆及表达分析[J]. 吕俊恒,文锦芬,莫云容,赵凯,马仲飞,邓明华. 西北植物学报. 2015(04)
博士论文
[1]白菜类作物基因组及重要农艺性状相关基因的生物信息学分析[D]. 宋小明.南京农业大学 2015
[2]低温胁迫下番茄PSII捕光天线蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 邓永胜.山东农业大学 2014
[3]OsCYP2参与Aux/IAA蛋白降解并调控水稻侧根发生和花粉发育的功能研究[D]. 康博.浙江大学 2011
硕士论文
[1]大白菜细胞核复等位雄性不育基因定位[D]. 肖纯梅.中国农业科学院 2015
[2]基于重测序数据的群体SNP位点检测及基因型判断[D]. 何伟明.华南理工大学 2013
[3]辣椒胞质温敏雄性不育材料Y203育性转换机理研究[D]. 尹川川.西北农林科技大学 2013
[4]ABA和H2O2在干旱高温复合胁迫诱导的耐性不同的玉米品种sHSP和抗氧化防护酶基因表达中的作用[D]. 王瑛.河南农业大学 2012
本文编号：3701069
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
缩略表
第一章 引言
1 植物花药的发育特征及分子基础
1.1 植物花药形态建成及发育特点
1.2 植物花药发育的分子基础
2 植物雄性不育研究进展
2.1 植物雄性不育分类及利用现状
2.2 光/温敏雄性不育败育机理研究进展
2.2.1 光/温敏雄性不育细胞学和生理生化研究进展
2.2.2 光/温敏雄性不育分子机制研究进展
3 植物转录组学与雄性不育
4 植物基因组学与雄性不育
5 茄果类蔬菜雄性不育研究现状
6 本研究的目的意义
第二章 茄子温敏雄性不育系05ms细胞解剖学研究
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 花粉母细胞减数分裂观察
2.2 花药组织细胞学观察
2.3 花药发育胼胝质观察
3 讨论
3.1 花粉母细胞减数分裂与雄性不育
3.2 花药绒毡层发育与雄性不育
4 小结
第三章 茄子温敏雄性不育系05ms生理特性研究
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 不育系和可育系叶片中叶绿素含量比较
2.2 不育系和可育系叶片光合特性比较
2.3 不育系和可育系内源激素含量比较
2.4 不育系和可育系花蕾中可溶性糖含量比较
2.5 不育系和可育系花蕾中可溶性蛋白质含量比较
2.6 不育系和可育系叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质含量比较
3 讨论
3.1 光合作用与雄性不育
3.2 植物激素与雄性不育
3.3 可溶性糖与雄性不育
4 小结
第四章 茄子温敏雄性不育系05ms不育基因的表达调控机制研究
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 测序数据质量评估
2.2 差异表达基因筛选
2.3 差异表达基因功能分析
2.4 植物激素信号转导通路DEGs分析
2.5 淀粉和蔗糖代谢通路DEGs分析
2.6 苯丙烷生物合成通路DEGs分析
2.7 花药细胞壁发育基因分析
2.8 转录因子分析
2.9 差异表达基因的qRT-PCR表达验证
3 讨论
3.1 花药细胞壁发育基因与温敏雄性不育
3.2 基因表达与雄性不育
3.3 植物激素信号转导通路与雄性不育
3.4 转录因子与雄性不育
4 小结
第五章 茄子温敏雄性不育基因鉴定
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 测序质量评估
2.2 突变位点分析
2.3 候选区间和候选基因鉴定
2.4 结合转录组数据对BSA-seq筛选出的候选区间进行表达分析
2.5 关键候选基因鉴定
2.6 雄性不育相关基因同源性分析
3 讨论
4 小结
全文结论
参考文献
在读期间发表的论文
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]主要作物光温敏核雄性不育基因的研究进展与应用[J]. 付志远,秦永田,汤继华. 中国生物工程杂志. 2018(01)
[2]花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析[J]. 陶兴林,侯栋,朱惠霞,刘明霞,张金文,胡立敏. 中国农业科学. 2017(13)
[3]“十二五”我国茄子遗传育种研究进展[J]. 连勇,刘富中,田时炳,陈钰辉,张映. 中国蔬菜. 2017(02)
[4]高通量基因组测序在农作物基因定位与发掘中的应用[J]. 刘毅,余新桥,张安宁,王飞名,刘国兰. 上海农业学报. 2016(06)
[5]利用HSP70反义基因片段创造植物雄性不育系（英文）[J]. 易凌霄,李祥,陈建南,夏石头. Agricultural Science ＆ Technology. 2016(10)
[6]辣椒不育系3198A雄性不育性状的遗传分析[J]. 邵元健,吴雯雯. 北方园艺. 2016(15)
[7]高通量转录组测序技术在植物雄性不育研究中的应用[J]. 刘永明,张玲,邱涛,赵卓凡,曹墨菊. 遗传. 2016(08)
[8]OsTDF1在水稻绒毡层早期发育中的作用（英文）[J]. 蔡慈峰,朱骏,楼悦,郭宗利,熊双喜,王科,杨仲南. Science Bulletin. 2015(12)
[9]转录因子在茄科植物中的研究进展[J]. 安礼渝,王志敏,汤青林,王永清,杨洋,田时炳,宋明. 生物技术通报. 2015(06)
[10]辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆及表达分析[J]. 吕俊恒,文锦芬,莫云容,赵凯,马仲飞,邓明华. 西北植物学报. 2015(04)
博士论文
[1]白菜类作物基因组及重要农艺性状相关基因的生物信息学分析[D]. 宋小明.南京农业大学 2015
[2]低温胁迫下番茄PSII捕光天线蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 邓永胜.山东农业大学 2014
[3]OsCYP2参与Aux/IAA蛋白降解并调控水稻侧根发生和花粉发育的功能研究[D]. 康博.浙江大学 2011
硕士论文
[1]大白菜细胞核复等位雄性不育基因定位[D]. 肖纯梅.中国农业科学院 2015
[2]基于重测序数据的群体SNP位点检测及基因型判断[D]. 何伟明.华南理工大学 2013
[3]辣椒胞质温敏雄性不育材料Y203育性转换机理研究[D]. 尹川川.西北农林科技大学 2013
[4]ABA和H2O2在干旱高温复合胁迫诱导的耐性不同的玉米品种sHSP和抗氧化防护酶基因表达中的作用[D]. 王瑛.河南农业大学 2012
本文编号：3701069
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