一、胚乳性状数量基因的定位方法(英文)(论文文献综述)
焦仰苗[1](2021)在《甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析》文中研究表明油菜是我国食用植物油最主要的来源之一。近年来随着耕地面积的减少与人口老龄化导致的劳动力下降等因素使我国油菜种植面积呈逐年下降的趋势。因此,如何增加油菜产量已成为育种家和科研工作者首要解决的问题。每角粒数是油菜产量的三大构成因子之一,也是经过胚珠起始和胚珠/种子发育等复杂生理过程产生的最终性状。然而,以往的研究大多集中在每角粒数本身,而忽略了其形成过程中其它相关性状的研究。为了解析每角粒数及其相关性状自然变异的遗传调控机制,我们利用两个每角粒数和胚珠败育数有极大差异,但起始胚珠数与主要农艺性状基本一致的DH系为亲本(多粒亲本C4-146和少粒亲本C4-58B),构建了DH分离群体进行遗传和QTL定位分析。主要研究结果如下:1.DH群体的遗传连锁图谱构建:本研究利用两亲本重测序数据,分别开发了431对In Del标记和46对SNP标记,从中选择扩增条带清晰且在双亲间有多态性的179对标记,分析了DH群体中190个家系的基因型,进而构建了一张包含17个连锁群166个位点,覆盖了甘蓝型油菜基因组684 c M的遗传连锁图谱。2.每角粒数及其相关性状的遗传分析:对亲本、正反交F1及其DH群体进行了多环境下的每角粒数、胚珠数、角果长度和千粒重等性状的测量和分析。不同环境下,双亲的胚珠数无显着性差异,但每角粒数存在2倍左右的差异,其正反交F1的表现与少粒亲本一致,表明每角粒数的差异主要是因为胚珠败育程度不同所致,且少粒/败育多对多粒/败育少为显性。DH群体中,角果长、千粒重以及每子房胚珠数均呈正态分布,但每角粒数、胚珠败育数和胚珠败育比例均呈明显的双峰分布,说明其受到主效基因的控制,而角果长、千粒重和每子房胚珠数等性状受微效多基因的调控。统计发现,广义遗传率以每角粒数最高(97%),其次为千粒重和胚珠败育比例(91%)、胚珠败育数(85%)、角果长(69%),而胚珠数最低(66%)。性状相关性分析结果表明,每角粒数与胚珠败育数、胚珠败育比例和千粒重等性状显着负相关,与角果长度显着正相关,与胚珠数不相关。3.DH群体中每角粒数相关性状的QTL定位:在3年环境下共定位到40个QTLs,经过元分析整合为19个一致性QTLs和3个多效性unique QTLs。其中,在A8染色体上检测到一个新的多效性QTL(un.A8),对每角粒数、胚珠败育数和胚珠败育比例均表现为主效效应(贡献率>50%),对千粒重和角果长也具有较大的效应。多效性QTL un.A4同时调控每角粒数和胚珠败育数,但贡献率均不超过10%;多效性QTL un.A7同时调控每角粒数、胚珠败育比例、千粒重和角果长,对千粒重的贡献率较大(>10%)。此外,还定位到两个控制胚珠数的一致性QTL:cq ON.C6-1和cq ON.C6-2,其中cq ON.C6-2为主效QTL(贡献率>10%)。4.un.A8位点的精细定位:对un.A8位点初定位区间进行分子标记加密,通过分析DH群体290个株系的基因型和表型,将un.A8位点进一步定位到BM1663和BM1646之间约820 kb区段内。然后,利用来自C4-146×C4-58B的16,421个F2单株进行了重组单株筛选,最终将该主效位点定位于标记BM1668和BM1672之间,以ZS11为参考基因组约58.5 kb的物理距离。5.un.A8候选基因分析:分别以Darmor-bzh、ZS11和Shengli为参考基因组,发现目标区段内它们分别包含6、3和4个注释基因;其中Darmor-bzh中包含其他两个参考基因组的全部注释基因。通过对这些基因的表达模式和比较测序分析,确定编码光系统I亚基F(PSAF)的Bna A08g07940D和编码锌转运蛋白10(ZIP10)的Bna A08g07950D为un.A8位点的候选基因。综上所述,本研究通过遗传分析和QTL定位鉴定到一个通过调控油菜胚珠败育影响每角粒数的主效位点un.A8,并进行了精细定位和候选基因确定。该研究结果为揭示甘蓝型油菜每角粒数自然变异的分子机理研究提供了扎实的基础,同时为油菜高产育种提供理论依据和有实践应用价值的基因资源。
梅梅[2](2020)在《天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制》文中指出天女木兰(Magnolia sieboldii K.Koch)为国家重点3级保护野生植物,观赏及药用价值较高,具有广阔的开发应用前景。本研究以天女木兰种子为研究对象,通过运用Iso-Seq测序、SMARTer RACE序列扩增、染色体步移、农杆菌介导的烟草瞬时表达和拟南芥稳定表达以及酶联免疫等技术,对天女木兰MsARF5分子结构、时空表达、基因功能、启动子活性及基因对激素的调控响应等内容进行测试与分析,探究天女木兰MsARF5结构与功能,及其在种子后熟胚胎发育的作用机制,主要研究结果如下:1.天女木兰种子层积催芽过程中,0 d、45 d、75 d和90 d为后熟与萌发关键转折点,基于m RNA-mi RNA测序获得158,083个高质量单基因,鉴定差异基因14,499个,确定m RNA-mi RNA关系571对。揭示种子萌发调控网络由4个关键事件组成:(1)储藏物质代谢,脂质和大分子碳水化合物降解;(2)氧化还原反应,消除发芽抑制剂;(3)转录后调控,mi RNA参与胁迫响应;(4)激素调控,IAA和ABA为种子萌发关键激素,其信号转导途径主要参与种子休眠与萌发的调控。2.MsARF5的时空表达模式显示,其在种子成熟时表达量最低,在吸胀后呈高表达量,在层积30 d和75 d时出现两个小峰,且生长素含量的变化与MsARF5表达模式一致。生长素信号转导基因PIN1、IAA6、IAA16等与MsARF5表达呈正相关,IAA14、ARX3呈负相关。3.天女木兰MsARF5预测ORF区含2958 bp,985 aa,分子量大小为109.277 k Da,等电点为5.33,具较强亲水性,预测无跨膜结构。与中国莲(N.nucifera)同源性84%,是参与调控内源生长素信号转导的激活型转录因子。扩增MsARF5上游2,568 bp启动子区域并进行序列分析,共预测50种221个顺式作用元件,其中激素相关的元件20种,分别与GA、IAA、ABA、Me JA和SA等激素响应和调控相关。对生长素的应答反应显示MsARF5启动子对0.1m M的IAA和IBA均有响应,主要活性区域在其基因上游-2544至-1310和-859至-400两个区域。4.对MsARF5转基因拟南芥植株性状分析发现,拟南芥中过表达MsARF5可促进植株维管组织发育,种子萌发时间、抽薹时间提前,苗高、叶宽等生长指标显着增加,可以恢复拟南芥arf5突变体不结实、萌发晚的表型。证明MsARF5具有促进植物维管组织形成、调控种子发育和促使种子萌发的功能。
乔锋[3](2020)在《玉米多亲本群体籽粒性状的遗传解析与育种应用》文中认为高产一直以来是玉米遗传改良研究者所追求的主要目标之一。籽粒产量性状是复杂的数量性状,籽粒性状可分解为粒长、粒宽、粒厚、籽粒容量等籽粒相关性状。本研究利用一个24亲本的玉米人工合成群体,采用全基因组关联分析剖析了玉米籽粒性状的遗传基础,通过籽粒QTL的一因多效性,以及与环境互作效应分析来解析其育种应用价值。主要研究结果如下:1.基于SNP(Single nucleotide polymorphism)的全基因组关联分析(即s GWAS)。基于全基因组的11.8 M SNPs(MAF≥0.02),共检测到171个位点(记作s QTL,p<1.23E-8)影响七个籽粒性状,位点区间范围为50.0 Kb―15.5 Mb之间。单个位点的解释表型变异率的范围为0.13%―12.11%,其中表型解释率大于5%的位点总共有54个,表型解释率大于10%的位点一共有6个。不同性状的位点联合解释表型变异率的变幅在22.28%―54.63%范围之间。大部分位点加性效应较小,具有典型的数量性状微效多基因的特征。基于每个位点附近的LD情况以及基因组注释,预测的137个籽粒性状候选基因经过GO富集分析(Gene ontology)发现,这些基因主要为一些蛋白(52.55%)、酶(32.85%)、转录因子(5.84%)基因。2.基于IBD(Identity-by-descent)的全基因组关联分析(即h GWAS)。七个籽粒性状共鉴定到128个位点(记作h QTL,LRT≥6.8)。单个位点的表型解释率为1.93%―12.16%,其中解释表型变异率大于5%的位点有96个,解释表型变异率大于10%的位点有13个。位点区间大小范围从1.03 Kb到4.06 Mb,其中109个位点(85.16%)区间小于1 Mb。进一步分析发现,24个亲本分别能贡献1―11个位点的最优单倍型,其中最优单倍型来自E28、丹340两个亲本的最多。3.一个主效籽粒QTL的候选基因分析。以一个第10染色体长臂近末端(147.7―149.6 Mb)的控制每升总粒数的主效位点为例对其候选基因进行分析。该位点能同时被两种GWAS方法共同定位到。在位点区间有87个非同义突变SNP,可能导致氨基酸变化,分布在65个基因内;其中,GWAS显着且引起氨基酸变化的SNPs共有5个,共涉及4个基因;同时,利用QTL区间内的In Del进行该区间的候选基因关联分析,发现3个显着的In Dels。综合以上信息,推测基因GRMZM2G173636为该QTL的候选基因,命名为Zm ACBP6。4.QTL的一因多效分析。对于七个籽粒性状共鉴定到171个s QTL和128个h QTL,这些位点在基因组上不是均匀分布的,存在热点。利用h GWAS方法,共鉴定到26个一因多效QTL。除了第9号染色体外,一因多效QTL在其余9对染色体均有分布,其中大部分一因多效QTL(19/26)仅涉及2个籽粒性状;结合前期开花期、株型和穗部性状的QTL定位结果,发现8个多效性QTL能同时影响花期性状、穗部性状、农艺性状。从育种应用方面来讲,这些多效性QTL分为两类:i)“共赢”QTL(Win-win linkage QTL)。对育种工作有利的基因连锁在一起,能对不同性状同时改良,比如多效性QTL p QTL16和QTL p QTL17。ii)“连锁累赘”QTL(Linkage drag QTL)。对育种工作有利的基因和不利的基因连锁在一起,对这种多效性QTL的选择需要平衡考虑多个性状,比如多效性QTL p QTL1。5.QTL与环境互作。利用两种GWAS方法共定位的24个位点进行QTL与环境互作分析。以位点的加性效应在五个环境下的变异系数,来衡量该QTL与环境互作的程度。从总体来看,不同位点的基因型与环境互作程度有差异,位点的加性效应值在五个环境下变异系数在0.11—0.81之间不等。根据QTL效应变异系数(CV),可将24个位点分为三类:i)0.50<CV<0.81时,位点与环境存在较强互作。在分子标记辅助选择或其他方式使用该类位点应用于玉米育种时可以在特定环境中使用,这样更易达到育种家的育种目标。ii)0.11<CV<0.20时,该类位点与环境互作比较微弱或基本不存在互作,该类QTL随环境变化比较小,基因型―环境互作效应小,具有环境广适型,育种家可优先使用该类位点。iii)0.20<CV<0.50时,该QTL与环境存在互作效应的大小介于第一类情况和第三类情况之间。
孙旭超[4](2020)在《水稻粒形基因GS3、qGL3和GW2的遗传效应研究》文中指出粒长、粒宽和粒厚等粒形性状是水稻的重要性状,与产量和品质均有密切关系。水稻籽粒形状直接决定粒重,进而影响水稻产量;同时,水稻粒形也是决定稻米外观品质和商用品质的重要因素。此外,选育粒形适合机械分离加工品种也是当今水稻机械化发展的趋势。近年来,已定位和克隆了GW2、GS3、qGL3、GS5、GW8等多个粒形基因,为水稻粒形性状的改良奠定了良好基础。然而,这些粒形基因是在不同背景材料中发现的,对粒形和粒重的遗传效应难以准确衡量。研究室前期构建了一套以特大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为亲本的重组自交系群体,通过粒形基因标记检测,获得了含GW2、GS3和qGL3的单基因系。在此基础上,本研究以Kasalath为受体亲本通过多代回交构建了GW2、GS3和qGL3的近等基因系,并将近等基因系进行两两杂交,获得了双基因系,通过对单基因系和双基因系的粒形、产量及品质性状分析,在同一遗传背景下比较了3个粒形基因的遗传效应及对品质的影响,主要研究结果如下:1.通过比较三个单基因系的粒形和粒重,发现单个粒形基因对籽粒千粒重的效应大小为GW2>qGL3>GS3;单基因株系的千粒重比受体亲本Kasalath分别增加46.59%、37.54%、20.23%。两个粒长基因GS3和qGL3之间具有加性效应,双基因株系粒长比单基因株系更长。NIL-GW2/GS3、NIL-GW2/qGL3和NIL-GS3/qGL3三个双基因株系的千粒重比受体亲本Kasalath分别增加了63.83%、83.31%和57.75%。2.GS3基因能够减少一次枝梗数,降低籽粒结实率,qGL3基因能够促进穗颈伸长;双基因株系NIL-GW2/qGL3,粒长比qGL3单基因株系更长,说明GW2能促进qGL3基因对粒长延伸功能;粒宽基因GW2在增加粒宽、粒厚的同时,还会引起穗长、枝梗数、结实率、穗颈长、着粒密度的变化,表明GW2具有一因多效性。3.三个双基因株系中稻米蛋白质含量、直链淀粉含量和胶稠度变化不大,但qGL3基因能显着降低垩白粒率和垩白度。研究结果表明粒宽基因GW2和粒长基因qGL3负向效应小,具有一定的育种价值,可以考虑应用在水稻粒形精准育种中。
胡伟[5](2019)在《水稻叶鞘花青素合成的分子机制和自发突变基因快速克隆新方法》文中研究表明第一部分:花青素是植物三大色素之一,具有吸引昆虫传粉,免受病虫害伤害以及防止紫外线伤害等作用。花青素的合成途径在各种植物中相对保守,受到结构基因和调节基因的双重调控:其中结构基因主要是编码花青素合成途径中的各种催化酶;而调节基因主要是MYB类、bHLH类及WD40类的转录因子,调控各类结构基因的时空表达。花青素在水稻叶鞘中合成和累积会形成紫色的叶鞘。叶鞘紫色性状是一个肉眼可辨的性状,受到质量基因控制。我们通过正向遗传学的方法克隆了调控水稻叶鞘花青素合成的Rb1和Rb2基因。主要结果如下:1.利用珍汕97B和西藏2号构建的重组自交系群体,我们在第1染色体初定位到一个控制叶鞘紫色的基因,命名为PSH1(Purple Sheath 1)。随后通过精细定位的方法将PSH1基因定位到143.9 kb的区间。候选区间包含19个注释基因,其中有4个基因注释为花青素合成的调节基因,编码Lc蛋白。2.通过比较候选基因DNA序列及参考注释信息,我们确定了Rb2(包含LOCOs01g39560和LOCOs01g39580的全长序列)为候选基因。该候选基因在日本晴基因组中全长26.1 kb,在珍汕97B基因组中全长27.5 kb。3.在近等基因系NIL-XZ2中超表达珍汕97B的Rb2等位基因,转基因阳性单株在叶鞘叶片中表现出不同程度的花青素积累,Rb2的基因敲除单株的叶鞘花青素含量明显减少。但是敲除单株却不能使叶鞘花青素减少到NIL-XZ2的水平,说明除Rb2外,该区间可能还存在其它的基因调控叶鞘花青素的合成。4.用一个Rb2敲除单株和NIL-XZ2的F2分离群体,我们在Rb2附近定位到另一个控制叶鞘颜色的基因Rb1。表达量分析发现近等基因系之间Rb1的表达量相差130倍;但Rb1的CDS却没有差异,说明Rb1非编码区的差异可能导致了它的功能差异。Rb1ZS97在NIL-XZ2中超表达的个体与超表达Rb2ZS97表型基本一致,在叶鞘和叶片中出现不同程度的花青素积累。敲除Rb1ZS97的单株叶鞘颜色也减弱。rb1rb2双突变材料的叶鞘颜色基本上恢复到NIL-XZ2的水平,说明Rb1和Rb2共同控制叶鞘花青素的合成。5.表达量分析显示Rb1和Rb2主要调控花青素合成途径下游基因F3H、DFR和ANS的表达。超表达植株中花青素的合成和这三个基因的表达量正相关,而敲除单株叶鞘颜色的深浅与这些基因的表达降低相关。6.异位表达Rb1和Rb2都可以使种皮颜色变紫,类似于“紫稻”。超表达这两个基因虽然不影响育性,但是降低了种子充实度,饱满种子约占总数的10.0%。7.在西藏2号和明恢63组合的F2群体中,紫色:绿色叶鞘的比例符合9:7的分离比,说明在这个群体里有两个基因控制叶鞘花青素的合成。经过遗传分析证明这两个基因是OsC1和Rb1/Rb2(Rb1和Rb2由于紧密连锁被认为是一个基因)。酵母双杂交证明Rb1、Rb2与OsC1存在互作。第二部分:在组织培养过程中产生的体细胞突变体和自然突变的突变体都属于自发突变体,是基因克隆的重要材料。但是这类突变体与野生型基因组序列差别太小,不可能通过与野生型杂交构建分离群体的策略来克隆突变基因;此外,大多数性状由多基因控制,很难通过与其它品种材料杂交来直接分离突变基因。我们创建了一种快速定位这类突变基因的新方法,主要结果如下:1.一个来自中花11 T-DNA突变体库的突变体表现少分蘖和叶色偏黄的表型。T-DNA插入与突变表型不共分离,猜测它可能是组织培养过程中产生的体细胞突变体。以EMS诱变产生的无表型变异的中花11(中性突变体)为父本和该突变体杂交。F2代的叶色分离符合3:1的分离比,说明是单基因突变导致的表型变异。2.我们挑选了30个突变体表型的F2单株进行DNA混合池测序,经过生物信息分析发现LOCOs07g04840是该突变基因。突变体在第2外显子处存在1 bp的缺失,导致蛋白质移码突变。该基因编码PsbP蛋白。在突变体中超表达野生型中花11的PsbP基因,分蘖数和叶绿素含量均增加,说明PsbP是控制分蘖数和叶色的基因。3.我们用一个9311半卷叶自然突变体与EMS诱变的无表型变异的9311(中性突变体)杂交,用相同的方法证实LOCOs07g01240就是该突变基因,突变体在第3外显子处存在2 bp的缺失,导致移码突变。该基因编码糖磷脂酰肌醇膜锚定蛋白,是一个已报道的控制卷叶的基因。
王峰[6](2019)在《水稻穗粒数基因GNP1的生理功能剖析》文中认为源、库、流的大小及其相互间的协调程度对水稻产量潜力的提高起着至关重要的作用。但迄今为止,水稻穗粒数基因Grain Number per Panicle 1(GNP1)对库、源、流性状调控的生理机制研究仍未见报道。GNP1基因可增强水稻细胞分裂素的活性,进而抑制活性GA1和GA3的积累,从而增加穗粒数。近等基因系NIL-GNP1TQ的GNP1基因目标染色体区段(物理距离为66.1 kb)已导入供体亲本特青等位基因,而非目标区段完全恢复为轮回亲本Lemont。本研究以该近等基因系NIL-GNP1TQ及其轮回亲本Lemont为试材,剖析水稻穗粒数基因GNP1在源、库、流上的生理功能。主要研究结果如下:1.与轮回亲本Lemont相比,近等基因系NIL-GNP1TQ每穗总粒数和每穗实粒数显着增多,但有效穗数和千粒重显着降低,NIL-GNP1TQ结实率的降低主要归因于二次枝梗上的弱势籽粒的降低。小区实际产量增加6.8%7.5%。2.与轮回亲本Lemont相比,近等基因系NIL-GNP1TQ的剑叶、倒二叶的叶面积显着增大,叶面积指数显着增大,齐穗期至齐穗后21天两者净光合速率无显着差异,叶片表皮气孔密度增大,气孔大小增大。3.近等基因系NIL-GNP1TQ的干物质积累量显着高于轮回亲本Lemont,NIL-GNP1TQ茎鞘中非结构性碳水化合物(NSC)的转运率高于Lemont。两者强弱势粒灌浆属于异步灌浆型,与轮回亲本Lemont相比,NIL-GNP1TQ籽粒灌浆速率较为缓慢,灌浆持续时间较短,弱势籽粒灌浆充实度差。在籽粒灌浆的中后期,NIL-GNP1TQ的强、弱势粒籽粒的淀粉含量均显着高于Lemont。4.与轮回亲本Lemont相比,近等基因系NIL-GNP1TQ剑叶叶片维管束数量显着增多,维管束韧皮部、木质部和总面积显着增大;穗颈节和倒二茎节的维管束数量显着增多,大、小维管束韧皮部、木质部和总面积显着增大;光合产物运输系统更为发达。5.近等基因系NIL-GNP1TQ叶片源承受产量库和实际产量的能力与轮回亲本Lemont相当。但NIL-GNP1TQ的单位维管束和韧皮部的颖花负荷、实际产量负荷、总库容负荷显着大于Lemont。
林峰[7](2019)在《作物种子性状基因组关联分析方法研究》文中认为农作物种子是人类食物、动物饲料、食品工业原材料的重要来源,其整个生长发育过程在母体植株上完成,母体植株为种子提供发育所需的库容和营养物质,因此种子性状的遗传表达可能受到母体植株基因型和胚乳(胚)自身基因型的共同调控。种子性状复杂的多遗传体系,以及上位性和基因与环境互作效应的存在,使得种子性状的遗传机制研究面临巨大的挑战。随着农作物大规模重测序的开展和SNP标记的大量涌现,全基因组关联分析方法发掘植物复杂数量性状遗传变异位点已成为强有力的工具。然而,目前种子性状基因定位方法都是基于特定群体的QTL作图方法及未区分种子性状与普通农艺性状的常规二倍体性状全基因组关联分析方法。为此,本文依据种子性状的遗传特点,发展了基于自然群体同时考虑母体效应和子代效应的全基因组关联分析方法,以剖析种子性状的复杂遗传结构。基于混合线性模型理论估计模型中包含的母体加性和显性效应、胚乳(胚)加性和显性效应、上位性效应及各项遗传分量与环境互作效应。该方法只需知道父母本基因型,推断胚乳(胚)基因型概率分布,构建胚乳(胚)基因型加性、显性的期望系数矩阵,利用母株上的种子胚乳(胚)数量性状均值作为表型开展全基因组关联分析。蒙特卡罗模拟研究了不同的模型、不同的遗传率、不同的样本量对参数估计和检测功效的影响。基于提出的方法,开发了相应的软件,用于种子胚乳(胚)性状的全基因组关联分析。采用本文发展的新方法对棉籽油分性状进行了全基因组关联分析,共检测到12个显着的SNP和5对上位性SNP,佐证了新方法的有效性和可靠性。
王世福[8](2018)在《一份水稻片段代换系粒重基因的精细定位及功能初步研究》文中研究表明水稻是最重要的粮食作物之一。随着人口增多及生产面积的减少,提高产量和品质一直是育种科学家们追求的目标,粒型是影响产量和米质的关键因素之一。因此,阐述其遗传机理,完善粒型调控网络十分必要。随着基因定位手段的不断成熟,已经有超过500个的粒型QTLs被报道,60多个粒型基因被克隆研究。通过对这些QTLs和基因的研究,发现它们主要由植物激素、泛素-蛋白酶体通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、G-蛋白信号通路及表观修饰等六大途径来组成粒型调控网络,并互相影响。本研究构建了以籼稻9311为受体亲本和轮回亲本,粳稻日本晴为供体亲本的染色体片段代换系群体为试验材料。在这套片段代换系群体中发现了一个小千粒重材料,我们对其进行表型分析和遗传定位,得到如下结果:1.与受体亲本9311相比,该片段代换系的其他性状差异不显着,而千粒重显着减小,谷粒长、宽、厚均有所减小,表明该片段可能控制多个粒型性状(粒长、宽、厚)。2.通过9K-SNP基因芯片分型检测发现11号染色体有连锁位点(q GW11),进一步开发Indel多态性标记分析F2群体,并结合片段重叠法将区间缩小至三个连锁区间,分别在11号染色体短臂端2.2Mb-2.7Mb(q GW11a)和4.7Mb-5.4Mb(q GW11b)以及2号染色体长臂端25Mb-32Mb(q GW2.1)与粒型性状连锁。其中q GW2.1还与穗粒数调控有关。3.通过对包含三个片段的代换系聚合材料粒型考种,结合遗传分析,发现三个QTLs可能处于同一调控路径。本研究采用先将其中一个效应值最大的QTL(q GW11a)进行精细定位,再反推定位另外两个QTLs(q GW11b、q GW2.1)的策略,将q GW11a定位在约90kb范围内。4.采用基因序列进行比对并结合转录组测序数据分析,在q GW11a定位区间筛选到一个候选基因。该基因是一个氨基酸转运蛋白家族基因,在水稻的全生育期表达。在日本晴背景中将该基因敲除,粒长、粒宽都有所增大。5.利用这套片段代换系,还筛选到分别含GS3、gw5的单片段代换系材料。将这两个单片段代换系材料分别与原始代换系q GW11杂交聚合,发现两个基因与代换系聚合可能产生累加效应,即它们分别通过不同的途径来调节水稻粒型;除累加效应外,各自之间还分别表现不同的上位性,不同路径之间还可能存在相互作用。
林静[9](2018)在《玉米第二染色体雄穗分枝数主效QTLqTBN2-2的精细定位》文中研究表明合理的雄穗结构对协调玉米雌雄穗发育和增加籽粒产量起到十分重要的作用,而雄穗分枝数是决定雄穗大小的主要因素。本研究利用雄穗分枝数存在显着差异的玉米自交系3237和R18为亲本,通过目的性状雄穗分枝数表型筛选和回交自交的方法构建了近等基因系BC4F3群体,对第2染色体上的雄穗分枝数主效QTL进行了精细定位,为影响雄穗分枝数的关键基因的克隆奠定了基础。主要研究结果如下:1.利用雄穗分枝数为0-2的玉米自交系3237和雄穗分枝数大于9的玉米自交系R18杂交得到F1,F1自交得到F2,从F2群体里选择雄穗分枝数小于2的单株与R18回交再自交得到BC1F2,从BC1F2群体中选择雄穗分枝数小于2的单株与R18回交再自交得到BC2F2,从BC2F2群体中选择雄穗分枝数小于2的单株与R18回交再自交得到BC3F2,从BC3F2群体中选择雄穗分枝数小于2的单株与R18回交再自交得到BC4F2分离群体,用10个InDel标记对BC4F2群体进行雄穗分枝数QTL定位,在标记v4hr2-185158820-v4r55r2-187149880之间定位到一个QTL位点,命名为QTLqTBN2。2.利用30个SSR和InDel标记鉴定BC4F2群体单株的基因型,从中挑选出在标记v4hr2-185158820-v4r55r2-187149880之间为杂合,其余区段为R18遗传背景的的单株A17,将A17单株自交得到BC4F3近等基因系群体。利用8个InDel标记对BC4F3群体进行雄穗分枝数QTL定位,在标记v4hr2-136149280-v4hr2-179168740之间,标记v4hr2-185158820-v4r55r2-187149880之间各定位到一个QTL,分别命名为QTLqTBN2-1和qTBN2-2。3.利用标记v4hr2-185158820和v4r55r2-187149880,鉴定杂合的BC4F3单株自交后代的种子,挑选出166个发生交换的单株;利用5个InDel标记加密目标区域,鉴定8个关键性交换单株基因型,将QTLqTBN2-2精细定位到标记v4hr2-185158820-v4chr2-185387180之间,距离约为228kb。
王宏[10](2017)在《两个水稻颖壳颜色突变体的遗传分析与基因定位》文中研究表明水稻色素不仅对其自身生长发育有重要生理作用,而且在育种上及景观园艺应用等均比较广泛。在EMS诱变粳稻长粒粳(CLG)的突变体库内筛选到一个金黄色颖壳与节间突变体gh881。与野生型相比,突变体的颖壳与节间均呈金黄色;除单株有效穗数外,gh881突变体的株高、每穗总粒数及实粒数、结实率和千粒重等主要性状均极显着降低。遗传分析和基因定位结果表明,gh881的表型受1对隐性核基因控制,位于第2号染色体短臂,并最终将该基因精细定位于标记FH-13和RH-25之间,物理距离约33.2Kb,该区域中包含四个开放阅读框(ORFs)。序列分析结果表明,发现其中一个编码肉桂醇脱氢酶(CAD)的基因OsCAD2(Os02g0187800)的第3563bp处发生了一个单碱基突变(G转换为A),导致该基因编码区的第297位氨基酸由甘氨酸突变为天冬氨酸,由此认为该突变体表型为OsCAD2基因单碱基突变所致。qRT-PCR结果表明,突变体的节间中OsCAD2相对表达量极显着下调,而在剑叶叶鞘及穗部则基本极显着增加,其他相关基因也发生显着变化,证实OsCAD2是木质素代谢中的重要基因,且可能与其他相关基因存在反馈调节。同时在该突变体库筛选出一个颖壳褐色与胚乳垩白突变体clg-642。与野生型相比,突变体颖壳颜色呈褐色,胚乳垩白度明显增大;胚乳扫描电镜图片及直链淀粉含量定量分析表明,突变体胚乳中淀粉颗粒排列疏松且呈圆形,直链淀粉含量较之野生型降低了17.5%;除单株有效穗数和株高与野生型没有显着差异外,突变体clg-642的结实率、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重等主要农艺性状均极显着降低。遗传分析结果表明,clg-642受1对单隐性核基因控制;利用MutMap方法进行基因定位,在第4号染色体长臂获得2.52Mb的候选区域,并在该区域筛选到19个可靠的SNPs位点,位于12个候选基因上;序列分析及酶切消化结果显示,其中一个编码细胞壁糖苷水解酶的基因OsCIN2(Os04t0413500)的第3个外显子的1659bp处存在一个SNP(SNP-20,423,829),该位点由原来的G转换为A,导致该基因编码蛋白多肽链氨基酸序列第159位的丙氨酸突变为苏氨酸,因此认为clg-642表型为OsCIN2单碱基突变,致使功能改变而出现改表型。qPCR结果表明,基因OsCIN2在水稻籽粒灌浆早期就开始发生作用,且在胚乳发育的不同时期影响淀粉合成与代谢相关基因表达。
二、胚乳性状数量基因的定位方法(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、胚乳性状数量基因的定位方法(英文)(论文提纲范文)
(1)甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 甘蓝型油菜每角粒数研究的意义 |
1.3 种子的形成及影响因素 |
1.3.1 影响种子数目的主要因素 |
1.3.2 胚珠的形成与发育 |
1.3.3 遗传和激素网络对拟南芥胚珠发育的影响 |
1.4 甘蓝型油菜产量相关性状遗传解析及研究进展 |
1.4.1 甘蓝型油菜产量相关性状的遗传解析 |
1.4.2 甘蓝型油菜每角粒数的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.3 甘蓝型油菜千粒重的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.4 甘蓝型油菜角果长性状的基因定位与克隆研究进展 |
1.4.5 甘蓝型油菜有效角果数的基因定位与克隆研究进展 |
1.5 作物数量性状定位方法及研究进展 |
1.5.1 分子标记种类及发展 |
1.5.2 作物数量性状定位方法 |
1.6 植物作图群体偏分离研究进展及其对定位的影响 |
1.6.1 偏分离在植物作图群体中的研究进展 |
1.6.2 偏分离对植物QTL定位的影响 |
1.7 本研究的目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 技术路线 |
2.3 田间材料的种植管理与表型考察 |
2.3.1 田间材料种植管理 |
2.3.2 表型考察 |
2.4 分子标记开发和遗传图谱构建 |
2.4.1 DNA提取 |
2.4.2 分子标记开发及分析 |
2.4.3 PCR扩增 |
2.4.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.4.5 基因型分析 |
2.4.6 遗传图谱构建 |
2.4.7 QTL定位和统计分析 |
2.5 重组单株筛选与候选基因序列分析 |
2.6 细胞学观察和检测 |
2.6.1 花粉育性统计 |
2.6.2 花粉管萌发及观察 |
2.6.3 起始胚珠数统计 |
2.7 RNA提取和cDNA合成 |
2.7.1 油菜总RNA提取 |
2.7.2 cDNA合成 |
2.7.3 cDNA全长分离 |
2.8 候选基因表达量分析 |
2.9 候选基因比较测序 |
3 结果与分析 |
3.1 每角粒数相关性状的遗传分析 |
3.1.1 亲本及其F_1每角粒数相关性状的表现 |
3.1.2 亲本及其F_1的花粉活力与花粉管萌发检测 |
3.1.3 DH群体每角粒数相关性状的遗传分析 |
3.1.4 每角粒数相关性状的遗传率与相关性分析 |
3.2 DH群体每角粒数相关性状的QTL初级定位 |
3.2.1 分子标记开发与多态性筛选 |
3.2.2 DH群体遗传连锁图谱构建 |
3.2.3 偏分离标记检测 |
3.2.4 DH群体每角粒数相关性状QTL初级定位 |
3.2.5 DH群体每角粒数相关性状的一致性QTL分析 |
3.2.6 DH群体每角粒数相关性状的多效性QTL分析 |
3.2.7 DH群体每角粒数相关性状的QTL上位性分析 |
3.3 un.A8位点的精细定位 |
3.4 un.A8位点的候选基因分析 |
3.4.1 候选基因注释 |
3.4.2 候选基因的表达量分析 |
3.4.3 候选基因的比较测序 |
4 讨论 |
4.1 复杂数量性状的定位方法 |
4.2 分子标记的开发与应用 |
4.3 作图群体偏分离 |
4.4 甘蓝型油菜每角粒数的研究策略 |
4.5 参考基因组的选择 |
4.6 甘蓝型油菜中每角粒数研究缓慢的原因 |
4.7 un.A8定位结果分析 |
4.7.1 DH群体每角粒数变异分析 |
4.7.2 DH群体每角粒数基因定位结果 |
4.7.3 un.A8位点的候选基因分析 |
4.8 下一步工作计划 |
参考文献 |
附录1 本研究所有引物 |
附录2 实验所需试剂配方 |
附录3 候选基因启动子、编码区、氨基酸序列比较测序 |
附录4 作者简介及研究生阶段发表成果 |
作者简介 |
在读期间发表论文 |
致谢 |
(2)天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语 |
第一章 前言 |
1.1 种子休眠机制研究 |
1.1.1 种子休眠的原因 |
1.1.2 木兰科种子休眠类型 |
1.1.3 种子休眠调控机制 |
1.2 种子后熟研究 |
1.2.1 后熟对种子萌发潜力的影响 |
1.2.2 后熟过程种子调节机制 |
1.3 ARF5对生长素信号转导的调控 |
1.3.1 ARFs的时空表达模式 |
1.3.2 ARF5在植物中的功能 |
1.3.3 ARF5的靶基因及其调控机制 |
1.4 研究目的与意义 |
第二章 基于mRNA-miRNA测序揭示种子萌发调控网络 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与样品制备 |
2.1.2 种子萌发过程内含物的测定 |
2.1.3 种子萌发过程解剖结构观察 |
2.1.4 Pac Bio Iso-Seq文库的制备和测序 |
2.1.5 全长转录组分析 |
2.1.6 转录本结构预测与功能注释 |
2.1.7 mRNA测序和数据分析 |
2.1.8 SmallRNA数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 种子萌发关键时期的确定 |
2.2.2 样品RNA质量检测 |
2.2.3 天女木兰种子Unigene转录分析 |
2.2.4 差异基因聚类分析 |
2.2.5 物质代谢差异基因Mapman分析 |
2.2.6 细胞响应差异基因Mapman分析 |
2.2.7 激素调节相关差异基因 |
2.2.8 mRNA-miRNA差异基因联合分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 种子萌发的调控途径 |
2.3.2 生长素对种子休眠与萌发的调控 |
2.4 小结 |
第三章 MsARF5在天女木兰种子后熟中的作用 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料与样品制备 |
3.1.2 种子内源生长素含量的测定 |
3.1.3 MsARF5互作蛋白的预测 |
3.1.4 MsARF5及其调控相关基因荧光定量分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 内源生长素含量变化 |
3.2.2 MsARF5时空表达模式 |
3.2.3 MsARF5互作蛋白质预测 |
3.2.4 MsARF5相关调控基因表达模式 |
3.3 讨论 |
3.3.1 MsARF5在幼嫩组织生长发育中的作用 |
3.3.2 MsARF5对胚维管组织分化的作用 |
3.3.3 MsARF5对种子萌发进程的调控 |
3.4 小结 |
第四章 MsARF5及其启动子克隆与分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料与样品制备 |
4.1.2 天女木兰MsARF5全长的获得 |
4.1.3 MsARF5生物信息学分析 |
4.1.4 MsARF5 5'方向染色体步移(Walking)实验 |
4.1.5 MsARF5启动子相关顺式作用元件分析 |
4.1.6 MsARF5启动子5'端缺失载体构建 |
4.1.7 冻融法转化根癌农杆菌 |
4.1.8 烟草瞬时表达 |
4.1.9 瞬时表达烟草叶片GUS染色 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 MsARF5全长克隆 |
4.2.2 MsARF5生物信息学分析 |
4.2.3 染色体步移法扩增启动子序列 |
4.2.4 pMsARF5 顺式元件预测 |
4.2.5 pMsARF5 活性结构预测 |
4.2.6 pMsARF5 植物表达载体构建 |
4.2.7 pMsARF5-GUS瞬时表达 |
4.3 讨论 |
4.3.1 MsARF5蛋白质结构与功能 |
4.3.2 pMsARF5对IAA的响应 |
4.4 小结 |
第五章 MsARF5在拟南芥中功能与调控研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料与样品制备 |
5.1.2 拟南芥arf突变体筛选 |
5.1.3 构建MsARF5过表达载体 |
5.1.4 冻融法转化根癌农杆菌 |
5.1.5 MsARF5蛋白亚细胞定位分析 |
5.1.6 MsARF5拟南芥过表达 |
5.1.7 转基因植株表型性状调查 |
5.1.8 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 MsARF5蛋白亚细胞定位 |
5.2.2 拟南芥arf突变体筛选 |
5.2.3 拟南芥过表达株系的获得 |
5.2.4 MsARF5对拟南芥的生长调控 |
5.2.5 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
5.3 讨论 |
5.3.1 MsARF5亚细胞定位及其功能 |
5.3.2 MsARF5对种胚发育的调控 |
5.3.3 MsARF5对生长素信号转导的作用 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士期间发表论文 |
(3)玉米多亲本群体籽粒性状的遗传解析与育种应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1.前言 |
1.1 玉米的重要性 |
1.2 籽粒外观性状测量方法 |
1.3 玉米籽粒外观性状遗传研究进展 |
1.4 作图群体研究进展 |
1.4.1 双亲群体 |
1.4.2 自然群体 |
1.4.3 多亲本群体 |
1.5 玉米籽粒性状突变体基因克隆研究现状 |
1.5.1 P型PPR蛋白基因 |
1.5.2 PLS型 PPR蛋白基因 |
1.5.3 非PPR蛋白基因 |
1.6 玉米籽粒性状同源克隆基因研究现状 |
1.7 玉米籽粒QTL的克隆进展 |
1.8 本研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 CUBIC群体材料田间试验 |
2.2.2 籽粒性状考察方法 |
2.2.3 CUBIC群体基因型分析,单倍型构建和群体结构分析 |
2.2.4 关联分析 |
2.2.5 每升总粒数QTL候选基因分析 |
2.2.6 QTL多效性分析 |
2.2.7 籽粒性状QTL―环境互作效应分析 |
3.结果与分析 |
3.1 CUBIC群体籽粒性状的表型分析 |
3.1.1 CUBIC群体子代及其亲本表型分析 |
3.1.2 CUBIC群体籽粒性状相关性分析 |
3.1.3 CUBIC群体子代籽粒性状广义遗传力分析 |
3.2 CUBIC群体全基因组关联分析 |
3.2.1 基于单标记SNP的全基因组关联分析 |
3.2.2 基于bin的全基因组关联分析 |
3.2.3 h GWAS定位结果的分辨率高于s GWAS定位结果的分辨率 |
3.2.4 两种方法共定位QTL分析 |
3.3 每升总粒数的第10染色体长臂端QTL候选基因分析 |
3.3.1 每升总粒数的第10染色体长臂端共定位QTL的特征 |
3.3.2 通过基因组注释推测QTL区间候选基因 |
3.4 QTL热点分析 |
3.5 QTL多效性分析 |
3.6 育种材料挖掘分析 |
3.7 籽粒性状QTL—环境互作效应分析 |
4.讨论 |
4.1 CUBIC群体优势 |
4.1.1 CUBIC群体构建 |
4.1.2 CUBIC群体的重组 |
4.2 玉米籽粒性状的遗传基础 |
4.3 籽粒性状QTL定位的结果与前人研究的比较 |
4.4 机器考种的优势 |
4.5 本研究的局限性与展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 试验材料亲本间亲缘关系及CUBIC群体构建过程 |
附录2 玉米籽粒考种机考种系统原理、操作流程及数据处理 |
附录3 亲本及其CUBIC子代籽粒表型分布及其各试验点间相关性 |
附录4 基于单标记SNP和 bin的全基因组关联分析 |
附录5 作者简介 |
致谢 |
(4)水稻粒形基因GS3、qGL3和GW2的遗传效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻粒形基因的研究进展 |
1.2 水稻粒形基因的克隆及功能分析 |
1.2.1 GS3 基因 |
1.2.2 qGL3 基因 |
1.2.3 GW2 基因 |
1.2.4 其他粒形基因的克隆及功能分析 |
1.3 粒形基因的互作效应 |
1.4 水稻近等基因系的构建方法 |
1.5 粒形与品质性状的相关性研究 |
1.6 水稻粒形基因利用现状 |
1.7 本研究的目的和意义 |
1.8 技术路线 |
第二章 GS3、qGL3和GW2 近等基因系的鉴定及效应分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 近等基因系材料构建步骤 |
2.1.3 基因检测引物及标记类型 |
2.1.4 试剂溶液配方及方法 |
2.1.5 实验常用仪器 |
2.1.6 DNA的提取 |
2.1.7 PCR扩增 |
2.1.8 酶切及电泳 |
2.1.9 田间种植管理 |
2.1.10 粒形性状的考察 |
2.1.11 数据统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 GW2 近等基因系(NIL)的标记检测及粒形表现 |
2.2.2 qGL3 近等基因系(NIL)的标记检测及粒形表现 |
2.2.3 GS3 近等基因系(NIL)的构建及粒形表现 |
2.2.4 三个NILs的粒形和千粒重的效应比较 |
2.3 讨论 |
第三章 GS3、qGL3和GW2 双基因近等基因系的构建及遗传效应 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 粒形性状调查 |
3.1.3 孟德尔遗传统计 |
3.1.4 取样方法、实验操作 |
3.1.5 数据统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 双基因系F_1杂种的分子标记检测 |
3.2.2 F_2群体中双基因系的遗传分析 |
3.2.3 F_2群体中GW2/qGL3 双基因系的标记检测及粒形表现 |
3.2.4 F_2群体中GW2/GS3 双基因系的标记检测及粒形表现 |
3.2.5 F_2群体中GW2/qGL3 双基因系的标记检测及粒形表现 |
3.2.6 三个双基因近等基因系的粒形和千粒重的效应比较 |
3.2.7 三个粒形基因在不同遗传背景下的效应 |
3.3 讨论 |
第四章 GS3、qGL3和GW2 单基因和双基因近等基因系的农艺性状和稻米品质性状差异 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验常用仪器 |
4.1.3 试验设计 |
4.1.4 农艺性状调查 |
4.1.5 稻米外观品质性状的测定 |
4.1.6 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 产量构成性状分析 |
4.2.2 稻米外观品质分析 |
4.2.3 稻米理化性状分析 |
4.3 讨论 |
全文总结 |
论文创新点 |
参考文献 |
附录 英文缩略语及英汉对照 |
攻读硕士学位期间发表论文情况 |
致谢 |
(5)水稻叶鞘花青素合成的分子机制和自发突变基因快速克隆新方法(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一部分 水稻叶鞘花青素合成的分子机制 |
1.1 文献综述 |
1.1.1 研究问题的由来 |
1.1.2 花青素的基本信息 |
1.1.3 花青素对植物的作用 |
1.1.4 花青素对于人类健康的作用 |
1.1.5 花青素基因在植物中的研究进展 |
1.1.5.1 花青素合成途径的结构基因 |
1.1.5.2 花青素合成途径的调节基因 |
1.1.5.3 花青素合成途径中基因的互作 |
1.1.6 影响花青素合成的其它因素 |
1.1.7 花青素在育种上的利用 |
1.1.8 本研究的意义 |
1.2 材料与方法 |
1.2.1 本实验所用水稻材料及群体 |
1.2.2 PSH1 基因的初步定位 |
1.2.3 PSH1 基因的精细定位 |
1.2.4 本实验所用载体和菌株 |
1.2.5 遗传转化载体构建 |
1.2.6 水稻的遗传转化 |
1.2.7 转基因材料鉴定 |
1.2.8 DNA抽提及PCR程序 |
1.2.9 RNA抽提、反转录和qPCR |
1.2.10 酵母双杂交 |
1.2.11 花青素抽提 |
1.2.12 花青素的测量 |
1.3 结果与分析 |
1.3.1 PSH1 的发现 |
1.3.2 PSH1 的基因克隆 |
1.3.2.1 PSH1 的精细定位 |
1.3.2.2 候选基因筛选 |
1.3.2.3 候选基因Rb2 的遗传转化验证 |
1.3.3 另一个控制叶鞘花青素的基因克隆 |
1.3.3.1 基因的初步验证 |
1.3.3.2 Rb1 基因猜想与遗传转化 |
1.3.3.3 Rb1与Rb2 共同控制叶鞘花青素的合成 |
1.3.3.4 Rb1与Rb2 氨基酸同源性分析 |
1.3.4 相关材料表达量鉴定 |
1.3.5 OsC1 对叶鞘花青素的贡献 |
1.3.6 Rb(s)与OsC1 的遗传互作 |
1.3.7 Rb1、Rb2与OsC1 的蛋白互作 |
1.3.8 异位表达Rb2 产生紫色种皮 |
1.4 讨论 |
1.4.1 为什么Rb1和Rb2 很少被定位 |
1.4.2 启动子区差异可能是导致Rb1/Rb2 功能差异的原因 |
1.4.3 OsC1 是控制叶鞘、稃尖和柱头花青素合成的主要基因 |
1.4.4 OsC1和Rb1/Rb2的潜在应用 |
1.4.4.1 “互补效应”用于杂交种纯度鉴定 |
1.4.4.2 培育特色紫米 |
1.4.4.3 观赏稻培育 |
1.4.5 超表达Rb1或Rb2 影响灌浆不影响育性 |
第二部分 一种自发突变基因快速克隆新方法 |
2.1 文献综述 |
2.1.1 研究问题由来 |
2.1.2 突变体基因的克隆方法 |
2.1.2.1 转座子标签法 |
2.1.2.2 侧翼序列分离法 |
2.1.2.3 Tilling法 |
2.1.2.4 MutMap法 |
2.1.2.5 图位克隆法 |
2.1.3 本研究的意义 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 本实验所用水稻材料 |
2.2.2 EMS诱变处理ZH11和9311 |
2.2.3 TAIL-PCR分离侧翼序列 |
2.2.4 叶绿素测定 |
2.2.5 定位群体构建 |
2.2.6 F_2 极端单株测序 |
2.2.7 测序数据分析 |
2.2.8 候选基因验证载体 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 3t突变体基因定位及验证 |
2.3.1.1 在F_2中3t突变体的目标性状呈现数量性状分离特点 |
2.3.1.2 引入中性突变体定位基因 |
2.3.1.3 候选基因转基因验证 |
2.3.2 srl突变体基因定位及验证 |
2.4 讨论 |
2.4.1 新方法拓展了突变体基因克隆的方向 |
2.4.2 候选基因筛选原则 |
2.4.3 ABS.ratio与 ratio对基因定位的影响 |
2.4.4 “野生型”杂合区间对于基因定位的影响 |
2.4.5 不同“野生型”的选择对于定位的影响 |
2.4.6 影响突变体基因定位的其它因素 |
参考文献 |
附录 |
附录1 本研究所使用的引物 |
附录2 个人简介 |
致谢 |
(6)水稻穗粒数基因GNP1的生理功能剖析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
1 前言 |
1.1 水稻源、库、流特征及其衡量标准 |
1.2 影响水稻库、源相关性状QTL的定位研究 |
1.3 水稻产量相关性状基因的克隆 |
1.4 近等基因系的研究进展 |
1.4.1 近等基因系的构建方法 |
1.4.2 近等基因系的应用 |
1.5 研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 田间种植 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 近等基因系的构建 |
2.3.2 测产及相关生理性状的考察 |
2.3.3 分蘖消长动态变化的测定 |
2.3.4 源光合相关特性的测定 |
2.3.5 库容量相关特性的测定 |
2.3.6 流相关特性的测定 |
2.3.7 数据处理与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 产量相关性状的比较分析 |
3.2 分蘖消长动态的比较分析 |
3.3 源光合相关特性的比较分析 |
3.3.1 叶片表型相关特性的比较分析 |
3.3.2 剑叶气孔相关性状的比较分析 |
3.3.3 叶绿素含量的比较分析 |
3.3.4 源光合相关特性的比较分析 |
3.3.5 叶片氮含量动态变化的比较分析 |
3.4 库容量相关特性的比较分析 |
3.4.1 籽粒灌浆动态的比较分析 |
3.4.2 籽粒可溶性糖和淀粉含量动态变化的比较分析 |
3.4.3 干物质的积累与分配状况的比较分析 |
3.5 流相关特性的比较分析 |
3.5.1 剑叶维管系统的比较分析 |
3.5.2 穗颈节和倒二茎节维管相关性状的比较分析 |
3.5.3 枝梗维管相关性状的比较分析 |
3.5.4 茎鞘可溶性糖和淀粉含量动态变化的比较分析 |
3.5.5 茎鞘中非结构性碳水化合物转运能力的比较分析 |
3.6 库源和库流特性的比较分析 |
3.6.1 库源关系特性的比较分析 |
3.6.2 库流关系特性的比较分析 |
4 结论与讨论 |
4.1 结论 |
4.2 讨论 |
4.2.1 穗粒数基因GNP1 在产量上的遗传效应 |
4.2.2 穗粒数基因GNP1 的生理功能解析 |
参考文献 |
致谢 |
(7)作物种子性状基因组关联分析方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 连锁作图和关联作图 |
1.2.1 二倍体性状连锁作图方法 |
1.2.2 常见的连锁作图群体 |
1.2.3 关联作图 |
1.3 种子性状的遗传特征 |
1.3.1 高等植物的双受精现象 |
1.3.2 种子性状的遗传学区别 |
1.3.3 种子性状的遗传特征 |
1.3.4 种子的遗传效应 |
1.4 种子性状的研究进展 |
1.4.1 种子性状遗传模型 |
1.4.2 种子性状作图方法 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二章 作物种子性状基因组关联分析方法 |
2.1 方法和模型 |
2.1.1 构建遗传模型 |
2.1.2 遗传设计 |
2.1.3 关联分析策略 |
2.2 蒙特卡罗模拟结果 |
2.2.1 模拟设置 |
2.2.2 QTS参数估计 |
2.2.3 遗传率的影响 |
2.2.4 样本量的影响 |
2.2.5 不同模型的影响 |
2.3 讨论 |
第三章 实例分析棉花种籽油分性状 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 基因型数据 |
3.1.3 关联分析 |
3.2 结果与分析 |
3.3 讨论 |
第四章 作物种子性状全基因组关联分析软件-QTSNetwork-seed.exe |
4.1 软件简介 |
4.2 安装和运行 |
4.3 数据文件整理 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及所获科研成果 |
(8)一份水稻片段代换系粒重基因的精细定位及功能初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
一、文献综述 |
1.1 QTL定位的研究进展 |
1.1.1 QTL定位基本原理 |
1.1.2 QTL定位群体 |
1.1.3 QTL的互作效应 |
1.2 水稻粒型研究进展 |
1.2.1 水稻粒重的遗传基础研究 |
1.2.2 已克隆的水稻粒重基因及其功能解析研究 |
1.3 不同粒型基因之间的相互作用 |
1.4 本实验的目的与意义 |
二、材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 相关仪器设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 大田试验及性状调查 |
2.2.2 群体构建及基因定位 |
2.2.3 水稻颖壳细胞学观察 |
2.2.4 水稻灌浆速率测定 |
2.2.5 引物的设计 |
2.2.6 基因组相关实验 |
2.2.7 转录组相关实验 |
2.2.8 转化载体的构建及遗传转化 |
三、结果与分析 |
3.1 代换系材料表型分析 |
3.1.1 几个代换系材料粒型表型分析 |
3.1.2 其他性状分析 |
3.1.3 粒型变小机理探究 |
3.2 候选基因 |
3.2.1 qGW11a的精细定位 |
3.2.2 候选基因的初步验证 |
3.2.3 GW11a的时空表达 |
3.3 GW11与GS3及GW5 的聚合效应分析 |
四、讨论 |
4.1 粒型QTLs定位 |
4.2 GW11a是调控水稻粒重的一个新基因 |
4.3 材料后续研究工作 |
4.4 粒重分子设计育种 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)玉米第二染色体雄穗分枝数主效QTLqTBN2-2的精细定位(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 玉米的重要性 |
1.2 玉米雄穗的研究进展 |
1.2.1 玉米雄穗发育过程 |
1.2.2 雄穗分枝数与雄穗大小关系 |
1.2.3 玉米雄穗分枝数QTL研究进展 |
1.2.4 雄穗分枝数目相关基因研究 |
1.3 数量性状遗传位点(QTL)定位研究 |
1.3.1 QTL定位原理 |
1.3.2 QTL定位方法 |
1.3.3 QTL定位常用分子标记 |
1.3.4 QTL定位的分离群体 |
1.3.5 遗传连锁图谱的构建 |
1.4 QTL精细定位研究进展 |
1.4.1 作物QTL精细定位研究进展 |
1.4.2 单个QTL的精细定位 |
1.4.3 全基因组QTL的精细定位 |
1.5 研究目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 群体构建 |
2.3 田间试验 |
2.4 表型数据分析 |
2.5 基因型分析 |
2.5.1 DNA的提取 |
2.5.2 PCR扩增 |
2.5.3 聚丙烯和琼脂糖凝胶电泳 |
2.6 标记的选择 |
2.7 连锁图谱的构建 |
2.8 QTL定位 |
2.9 QTL精细定位 |
3 结果与分析 |
3.1 亲本表型差异 |
3.2 BC_4F_2群体中雄穗分枝数的QTL初定位 |
3.2.1 BC_4F_2群体表型分析 |
3.2.2 BC_4F_2群体连锁图谱的构建 |
3.2.3 BC_4F_2群体中雄穗分枝数的QTL定位结果 |
3.3 目标单株的选择 |
3.4 主效QTLqTBN2在BC_4F_3群体中的效应验证 |
3.4.1 BC_4F_3群体表型分析 |
3.4.2 BC_4F_3群体连锁图谱的构建 |
3.4.3 BC_4F_3群体的雄穗分枝数QTL定位结果 |
3.5 目标QTLqTBN2-2的精细定位 |
3.5.1 交换单株的筛选 |
3.5.2 qTBN2-2目标区间标记加密 |
3.5.3 目标QTLqTBN2-2精细定位 |
4 讨论 |
4.1 根据目标性状构建BC_4F_2的方法 |
4.2 交换单株的筛选 |
4.3 QTLqTBN2-2的精细定位 |
4.4 与前人研究的雄穗分枝数QTL的比较 |
4.5 主效QTLqTBN2-2在玉米育种中的利用 |
参考文献 |
附录 |
附录1 BC_4F_2群体30个标记引物信息 |
附录2 BC_4F_2群体中A17单株基因型鉴定 |
附录3 CTAB的配置 |
附录4 dNTP的配置 |
附录5 TBE的配置 |
致谢 |
(10)两个水稻颖壳颜色突变体的遗传分析与基因定位(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略表 |
第一章 引言 |
1.1 植物体内黄酮类化合物、木质素及血清素生物合成 |
1.2 黄酮类化合物、木质素和血清素的生理学意义 |
1.3 水稻有色颖壳相关基因研究进展 |
1.4 MutMap方法简介 |
1.5 利用MutMap方法克隆基因成功实例 |
1.6 本文研究目的与意义 |
第二章 水稻金黄色颖壳与节间突变体gh881的遗传分析与基因定位 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 遗传分析及定位群体的构建 |
2.1.3 表型及两亲本间重要农艺行性状的考察 |
2.1.4 DNA的提取 |
2.1.5 目的基因的精细定位及候选基因分析 |
2.1.6 木质素与类黄酮化合物代谢相关基因表达分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 突变体gh881表型特征 |
2.2.2 突变体gh881表型发育进程分析 |
2.2.3 金黄色颖壳与节间基因的遗传分析和图位克隆 |
2.2.4 候选基因分析 |
2.2.5 木质素和类黄酮化合物代谢相关基因的表达分析 |
2.3 讨论 |
第三章 利用MutMap方法定位水稻褐色颖壳突变体clg-642 突变基因 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 遗传分析及定位群体的构建 |
3.1.3 表型及两亲本间重要农艺行性状的考察 |
3.1.4 DNA的提取 |
3.1.5 两亲本间种子胚乳淀粉颗粒的分析 |
3.1.6 候选区间的获得及候选基因分析 |
3.1.7 限制性内切酶酶切消化 |
3.1.8 RNA提取与实时荧光定量PCR(qPCR) |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 突变体表型特征及两亲本间主要农艺性状的考察 |
3.2.2 突变体clg-642 的遗传分析 |
3.2.3 利用MutMap方法对突变体clg-642 突变基因定位及候选基因分析 |
3.2.4 淀粉合成相关基因的表达量分析 |
3.3 讨论 |
第四章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、胚乳性状数量基因的定位方法(英文)(论文参考文献)
- [1]甘蓝型油菜每角粒数主效位点un.A8的精细定位和候选基因分析[D]. 焦仰苗. 华中农业大学, 2021
- [2]天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制[D]. 梅梅. 沈阳农业大学, 2020(05)
- [3]玉米多亲本群体籽粒性状的遗传解析与育种应用[D]. 乔锋. 华中农业大学, 2020(01)
- [4]水稻粒形基因GS3、qGL3和GW2的遗传效应研究[D]. 孙旭超. 西藏大学, 2020(12)
- [5]水稻叶鞘花青素合成的分子机制和自发突变基因快速克隆新方法[D]. 胡伟. 华中农业大学, 2019(01)
- [6]水稻穗粒数基因GNP1的生理功能剖析[D]. 王峰. 沈阳农业大学, 2019(02)
- [7]作物种子性状基因组关联分析方法研究[D]. 林峰. 浙江大学, 2019(01)
- [8]一份水稻片段代换系粒重基因的精细定位及功能初步研究[D]. 王世福. 四川农业大学, 2018(04)
- [9]玉米第二染色体雄穗分枝数主效QTLqTBN2-2的精细定位[D]. 林静. 四川农业大学, 2018(02)
- [10]两个水稻颖壳颜色突变体的遗传分析与基因定位[D]. 王宏. 中国农业科学院, 2017(05)