一、硼对不同硼效率甘蓝型油菜产量和品质的效应(论文文献综述)
赵哲[1](2021)在《甘蓝型油菜硼磷互作效应及其机制研究》文中指出甘蓝型油菜对硼(B)、磷(P)养分需求多,并且对硼、磷养分缺乏敏感。土壤有效硼缺乏引起油菜“花而不实”,有效磷缺乏导致油菜分枝数和角果数减少,两者均使油菜产量显着降低。我国油菜主要种植区域的土壤硼磷养分普遍缺乏,这是我国油菜取得高产的主要限制因素。施用化学硼肥和磷肥是提高作物生产力的有效农艺措施,但是硼矿和磷矿都属于不可再生资源,且过量施用硼肥容易造成作物硼中毒,而磷肥施用不当不仅会导致肥料资源浪费,还会给人类的生存环境带来不利的影响。养分互作是影响作物养分高效利用和产量形成的一个重要因素,因此研究油菜如何协调硼磷营养以优化生长和产量对于硼磷养分管理策略至关重要。然而,目前关于这两个元素如何互作的系统研究还很有限。基于上述研究背景和目的,本文采用大田、盆栽和水培试验相结合的方式,研究了油菜硼与磷营养的互作效应,分析了其互作效应的机制。研究获得的主要结果如下:(1)硼磷肥料配施对油菜产量、磷肥利用率及土壤细菌群落的影响不施用硼肥(P90B0,下标数字分别代表每公顷磷肥和硼肥施用量,下同)或磷肥(P0B9)时,油菜的产量最低。与不施硼肥(P90B0)处理相比,施用硼肥后油菜产量提高了30.8%-2181.6%;与不施磷肥(P0B9)处理相比,施用磷肥后油菜产量提高了134.5%-523.9%。平衡的硼磷肥料配合施用提高了油菜产量和磷肥利用率。低磷配施低硼(P45B4.5)比低磷配施高硼(P45B18)时的油菜产量和磷肥利用率高,高磷配施高硼(P180B18)比高磷配施低硼(P180B4.5)时的油菜产量和磷肥利用率高。油菜硼与磷协同增效的硼肥(硼砂)施用量为4.5-9 kg/hm2,磷肥(P2O5)施用量为90-135 kg/hm2。在任一硼磷配比下,硼高效品种(抗缺硼)‘中双11号’(ZS11)和‘华高油1号’(HGY1)的产量和磷肥偏生产力均高于硼低效品种(缺硼敏感)‘Westar10’(W10),说明硼与磷协同增效存在显着的品种差异。16S r RNA基因测序表明,与P90B0或P0B9处理相比,P90B9处理显着提高土壤细菌的多样性和相对丰度。(2)硼磷配合施用对油菜磷营养状况的影响平衡的硼磷配施提高油菜产量。与高磷和低硼组合相比,高磷和高硼组合优化了油菜各部位的生长,并促进了磷向种子的分配,进而提高油菜产量,此效应在硼低效品种W10比硼高效品种ZS11更明显;相比于低磷配施高硼,低磷配施低硼促进了油菜苗期和抽薹期磷的吸收和成熟期向种子中的分配,使其有更高的光合效率,从而保障高产。有趣的是,在低磷条件下,高硼供应上调了磷饥饿诱导基因Bna C3.SPX3和磷转运基因Bna PHT1s在根中的表达,说明低硼促进根系对磷吸收可能是一个与Bna PHT1s无关的过程。硼磷互作对于硼低效品种W10和硼高效品种ZS11在成熟期总磷吸收和各部位磷分配、油菜产量以及净光合作用参数上存在显着差异,说明硼磷互作可能存在显着的品种差异。(3)硼磷配合施用对油菜磷营养状况的影响低硼条件下,磷肥增施显着促进了油菜在苗期和抽薹期的生长,而在成熟期高磷供应抑制了硼向籽粒的转移,加重了硼敏感品种W10硼缺乏症状,包括有效分枝数和角果数减少,最终导致产量严重下降;而硼高效品种ZS11虽能正常结实,但产量也有下降的趋势;在高硼条件下,磷肥施用促进了硼的吸收和向种子中的分配,使油菜产量显着增加了6.0-10.6倍。进一步分析表明,合适的硼磷组合可以增加苗期新生叶片和成熟期种子的硼浓度,同时降低了植物体内过高的磷硼比,并使缺硼植物中的元素保持相对稳定,从而减轻了缺硼对油菜生长和籽粒产量的抑制作用。硼磷互作对硼低效品种W10和硼高效品种ZS11在植物磷硼比和根系形态参数上存在显着差异,说明硼磷互作可能存在显着的品种差异。综上所述,协调的硼磷供应影响了土壤酶活性和细菌种群丰度变化,同时显着提高土壤硼、磷有效养分的含量等。这促进油菜根系对磷的吸收及其向籽粒的转运和分配,以及新生部位硼浓度,使之有更高的光合效率,进而保障了油菜籽粒产量的形成,这是油菜硼与磷协同增效的生理机制,这些硼磷互作的协同效应存在显着的品种差异。该研究丰富了我们对高等植物硼磷营养互作关系的认识,也为农业生产上油菜硼磷肥料的合理施用提供了依据。
袁丹[2](2020)在《BnaNIP5;1s参与甘蓝型油菜硼高效吸收和分配的功能研究》文中指出硼是高等植物必需的微量营养元素,是植物细胞壁的重要组成成分,缺硼抑制植物生长发育和开花结实。甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,主要种植于我国长江流域。然而,我国东南部及长江中下游地区土壤有效硼含量低,多处于缺硼和严重缺硼状态,油菜缺硼产量和品质显着降低。植物在应对外界硼浓度变化时,体内会产生一系列的生理生化的响应。前期研究表明At NIP5;1是拟南芥根系中硼酸高效吸收的水通道蛋白。本研究首先对油菜水通道蛋白家族基因(BnaAQPs)及其对低硼胁迫的响应进行分析。其次比较了硼高效品种(青油10号,QY10)和硼低效品种(Westar10,W10)不同BnaNIP5;1s亚家族成员硼的吸收效率。最后分析了BnaNIP5;1s在甘蓝型油菜硼吸收、转运和分配中的功能作用。主要结果如下:1.甘蓝型油菜BnaAQPs家族基因响应低硼胁迫的基因表达差异利用甘蓝型油菜基因组数据库,通过生物信息学分析确定了121个全长的AQP基因家族成员,这些成员分为BnaPIPs、BnaTIPs、BnaSIPs和BnaNIPs四个亚家族。总体上,BnaPIPs和BnaTIPs亚家族基因表达量较高,且缺硼处理多数基因表达量下调;BnaSIPs和BnaNIPs亚家族基因表达量相对较低,仅有极少数基因具有相对较高的表达量。BnaNIP5;1s的基因表达受缺硼显着上调,根系中BnaA07.NIP5;1c和BnaC06.NIP5;1c的基因表达几乎检测不到,BnaA02.NIP5;1a、BnaC02.NIP5;1a、BnaA03.NIP5;1b和BnaC03.NIP5;1b为相对表达丰度较高的基因成员,该四个成员为甘蓝型油菜硼酸吸收关键基因成员。2.甘蓝型油菜BnaNIP5;1s基因序列和硼吸收能力的差异分离克隆得到甘蓝型油菜硼高效(QY10)和硼低效品种(W10)BnaNIP5;1s的CDS序列,测序结果显示两个品种间BnaA03.NIP5;1和BnaC06.NIP5;1的CDS序列不一致,但预测蛋白质序列仅BnaC06.NIP5;1有差异。硼高效品种与硼低效品种BnaC06.NIP5;1的蛋白质序列除存在2个氨基酸位点的变异外,与W10相比,QY10 BnaC06.NIP5;1还具有1个24个氨基酸的插入变异。35S-BnaNIP5;1s-GFP的烟草瞬时表达和拟南芥稳定表达均表明BnaNIP5;1s为细胞膜定位蛋白。QY10和W10 BnaC06.NIP5;1酵母异源表达的硼酸吸收试验和超表达回复nip5;1缺硼表型试验均表明QY10 BnaC06.NIP5;1(BnaC06Q.NIP5;1)由于24个氨基酸的插入使其失去硼酸吸收转运的能力。BnaNIP5;1s家族不同成员的蛋白质序列存在两个重要差异序列区,ar/R选择性过滤区(AIGR、AIAR和ANAR)和TPG重复序列区(TPGTPG和KPGTPR)。BnaNIP5;1s家族不同成员酵母异源表达的硼酸吸收试验和拟南芥的互补试验同时证明BnaNIP5;1s家族成员之间存在显着的硼酸吸收和转运活性差异,硼吸收活性大小顺序:BnaC02.NIP5;1>BnaA02.NIP5;1>BnaA03.NIP5;1和BnaC03.NIP5;1>BnaA07.NIP5;1和BnaC06W.NIP5;1。3.BnaNIP5;1s参与甘蓝型油菜根对硼吸收和地上部硼的分配RT-PCR结果表明,甘蓝型油菜硼高效品种(QY10)BnaA02.NIP5;1、BnaC02.NIP5;1、BnaA03.NIP5;1和BnaC03.NIP5;1的基因表达模式相似,它们在根、地上部的节和叶柄均有表达,且缺硼时根和地上部BnaNIP5;1s的基因表达上调。Pro BnaC02.NIP5;1-GUS组织定位结果与该基因的表达模式一致。油菜与拟南芥NIP5;1的表达模式存在较大的差异,后者仅在根中表达,而前者同时在根和地上部组织中表达。缺硼显着抑制BnaNIP5;1-RNAi株系的生长,在缺硼条件下BnaNIP5;1-RNAi株系BnaNIP5;1s的基因表达较QY10下调,导致硼吸收、转运和分配的能力下降,表明BnaNIP5;1s对甘蓝型油菜硼营养动态平衡具有重要的调控作用。综上所述,本研究揭示油菜BnaNIP5;1s不同的基因成员之间在转录水平和编码水平均存在显着差异,BnaA02.NIP5;1、BnaC02.NIP5;1、BnaA03.NIP5;1和BnaC03.NIP5;1是具有较高基因表达和较高硼酸转运活性的成员;同时揭示BnaNIP5;1s的基因参与甘蓝型油菜硼营养的吸收、转运和分配过程。
吴秀文[3](2018)在《缺硼胁迫下柑橘枳砧根系细胞特性及非靶标和靶标代谢组学分析》文中提出硼是柑橘正常生长所必需的微量营养元素之一。缺硼已经严重制约了我国柑橘产量和品质的提高。柑橘砧木的生长状况在果树对养分的吸收和对逆境胁迫的适应能力等方面发挥着至关重要的作用。枳壳砧木(枳砧)[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]作为我国柑橘的主栽砧木,对缺硼十分敏感,供硼不足时,根系是最早出现缺硼症状的部位。因此,进一步探讨枳砧根系伸长受阻、根尖膨大等缺硼症状与根系内部结构、细胞壁特性和物质代谢途径的内在联系,有助于理解硼在柑橘砧木上的生理功能,丰富硼营养理论。另外,缺硼的枳砧恢复正常供硼后根系代谢产物的响应研究,能够为柑橘砧木的科学合理施肥提供理论基础。本研究以枳砧实生苗作为试验材料,采用营养液培养方式,利用石蜡切片、透射电镜(TEM)、荧光显微镜(FM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、13C固体核磁共振(13C-NMR)、荧光染料活体染色、非靶标代谢(GC-TOF-MS)和靶标代谢(UHPLC-MS/MS)技术,分析了缺硼对枳砧实生苗根系细胞壁物质组分及结构、细胞壁果胶特性、根尖细胞活性及结构、根系活性氧类物质(ROS)和莽草酸代谢途径中次级代谢产物的影响,并研究了对缺硼的植株恢复正常供硼不同时长后根系中代谢产物的响应差异。得到的主要研究结果如下:1缺硼胁迫下枳砧根尖微观结构和细胞活力特征缺硼显着抑制了枳砧幼苗的生长,并且对根系的影响更明显,侧根发育受阻,根尖短粗膨大。对枳砧根尖的FDA-PI活体染色结果表明,缺硼破坏了根尖细胞的细胞膜结构,细胞损伤严重,PI染料将细胞核染成红色;而正常硼处理的植株根尖细胞完整,在荧光显微镜下根尖呈绿色。缺硼胁迫下根系丙二醛(MDA)含量的显着升高也表征了细胞膜脂过氧化程度的加剧。缺硼还破坏了根尖解剖结构,表皮细胞排列紊乱,韧皮部细胞细胞核降解,细胞壁不规则增厚,液泡破裂,细胞间的黏附作用降低。对根尖ROS的荧光染色以及化学方法测定分析结果可知,缺硼时大量过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2·-)在根系积累,虽然抗氧化酶(超氧化物歧化酶、愈创木酚过氧化物酶和过氧化氢酶)活性增强,但并没有完全清除多余的ROS,这也表明了缺硼对根系造成了氧化胁迫。2缺硼胁迫下枳砧根系细胞壁组分及果胶特性与对照相比,缺硼处理9周后枳砧幼苗根长和株高分别降低了64.86和46.35%,各部位的干物质积累量也显着降低。缺硼还降低了枳砧根系和根细胞壁中的硼含量,但细胞壁中结合的硼的比例显着升高,是对照的2.28倍,说明供硼不足条件下根系中的硼会优先分配到细胞壁中。根系TEM图像和细胞壁的提取及厚度测量结果表明,缺硼破坏了细胞结构,细胞壁明显增厚,缺硼根系细胞壁厚度是对照的1.82倍,细胞壁物质的量也显着增加。FTIR和13C-NMR光谱揭示了缺硼胁迫下枳砧根细胞壁主要化学组分和有机碳结构的变化,缺硼改变了根细胞壁的有机碳组成结构和细胞壁中蛋白质结构,破坏了细胞壁大分子之间的连接模式,氨基酸、蜡质、纤维素、酚类物质和木质素含量升高。另外,与对照相比,缺硼时Na2CO3-可溶性果胶糖醛酸含量降低了34.09%,CDTA-和Na2CO3-可溶性果胶的KDO含量分别降低了21.59和31.92%。缺硼还提高了细胞壁果胶的甲基酯化度,尤其是CDTA-可溶性果胶,是对照的1.84倍。这些结果表明,缺硼时根系细胞壁中果胶网络结构和细胞壁组分的改变引起了细胞壁结构完整性的破坏,这可能是根系生长中断和根尖肿胀膨大的主要原因。3缺硼胁迫下枳砧根系的非靶标代谢组学和靶标代谢组学研究正常硼处理和缺硼处理的枳砧幼苗根系中代谢产物含量存在很大差异。在该研究选择的40种匹配度大于70%的代谢产物中,缺硼处理9周后根系中有10种代谢产物:β-丙氨酸(β-Ala)、丙氨酸(Ala)、糖酸、α-酮戊二酸、奎尼酸、富马酸、D-甘油酸、硬脂酸、棕榈酸和草酸含量降低,另外有30种代谢产物(10种主要氨基酸、8种糖类物质、6种有机酸、3种脂肪酸和3种其他物质)含量升高,这些代谢物的变化进而影响了枳砧根系中的代谢通路。这些改变反映了缺硼对根系中糖的利用和蛋白质合成的阻碍,以及三羧酸循环模式的变化。此外,缺硼促进了枳砧幼苗根系中莽草酸代谢途径的进行,根系中苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)含量的升高促进了水杨酸、咖啡酸和阿魏酸的生物合成,缺硼还通过阻碍色氨酸(Trp)向3-吲哚乙酸(IAA)的转化抑制了生长素的生物合成,木质素上游物质咖啡酸和阿魏酸的增加也促进了木质素的积累。缺硼时这些代谢产物的变化对根系代谢网络结构中多种代谢途径的影响可能参与了根系结构和形态的改变。4恢复正常供硼后枳砧根系中代谢产物及代谢通路响应对缺硼的枳砧幼苗恢复正常供硼可以很大程度上逆转缺硼引起的代谢谱的改变。恢复供硼1周后脯氨酸(Pro),6-脱氧-D-葡萄糖,myo-肌醇和亚油酸就恢复到正常水平,说明这几种代谢产物对供硼十分敏感;半乳糖酸、硬脂酸和乌头酸供硼2周后恢复到正常水平,丝氨酸(Ser)、葡萄糖酸、乳糖、马来酸盐、草酸、植醇和亚麻酸这7种代谢物在供硼3周后恢复到正常水平;另外还有一些代谢物可能需要更长的供硼时间才能恢复至正常水平。说明虽然正常供硼可以使缺硼引起的一些代谢产物的改变得到有效恢复,但不同代谢产物的响应周期存在很大差异。另外,随着供硼时间的延长,根系侧根发育得到促进,生物量也显着升高。这些结果表明,对缺硼的枳砧幼苗供硼虽然能很大程度上缓解缺硼对根系中心代谢产物的影响并促进根系生长,但并不能完全逆转缺硼对它们的改变。
徐芳森,王运华[4](2017)在《我国作物硼营养与硼肥施用的研究进展》文中提出硼是作物生长发育和产量形成所必需的微量营养元素。我国自上世纪六、七十年代发现棉花"蕾而不花"和油菜"花而不实"为缺硼症后,开启了作物硼营养与硼肥施用技术的研究,此后50年的研究取得了一系列瞩目的进展和成果。本文从作物硼营养诊断与硼肥施用、作物硼的吸收转运和分配、作物硼的营养生理、作物硼营养遗传与分子机理等四个方面综述我国科技工作者的研究工作。研究确定了我国不同作物生长发育对硼的营养需求及缺硼反应的差异,明确了棉花和油菜等作物的硼营养特征、植物体与土壤硼丰缺指标和诊断方法、硼肥施用技术与规范,揭示了油菜、棉花等作物硼高效利用的基因型差异与遗传规律,克隆解析了硼高效吸收转运基因。在未来发展中,一方面要进一步加强作物硼营养的精准诊断与早期诊断、硼与其他必需元素的协同增效研究,为现代农业产业服务;另一方面要进一步加强作物硼营养高效的生物学机制研究,以培育作物硼高效高产优质抗逆的品种为目标,为实现我国农业可持续发展作贡献。
张泉[5](2017)在《甘蓝型油菜BOR家族基因分析及BnaC4.BOR1;1c的功能研究》文中提出硼(B)是植物必需的微量营养元素,缺硼导致作物减产品质下降。油菜是我国重要的油料作物,其中80%的油菜种植品种为甘蓝型油菜,而我国种植甘蓝型油菜的区域普遍缺硼,研究油菜抗缺硼的分子机制对油菜硼营养性状遗传改良和硼肥施用有重要的理论实践意义。甘蓝型油菜品种的硼吸收、转运、利用和分配硼的效率受基因型影响,实验室前期研究发现硼转运子基因与油菜硼高效机制有关。本文研究了甘蓝型油菜硼转运子Bna C4.BOR1;1c的功能,探讨了它在甘蓝型油菜成熟期花序发育和生殖中的作用以及不同品种间Bna C4.BOR1;1c启动子差异对硼效率的影响。取得了以下主要研究结果:1.通过油菜基因组数据库,在全基因组水平上鉴定了BOR家族的20个成员,通过生物信息学分析对BOR家族进行了理化性质、系统发生树、基因结构、染色体定位和蛋白结构的分析;发现油菜BOR家族基因与拟南芥BOR家族基因有高度的同源性,与拟南芥At BOR的7个成员相比对,可以将油菜BOR家族分为六组,但是都具有保守的结构域,说明其可能与拟南芥At BOR1具有类似的硼转运的功能。通过不同硼条件下对其家族成员的表达模式进行分析,发现各成员间表达模式截然不同,例如Bn BOR4C02只在根中表达;其丰富的表达模式也预示着它们功能的多样性。2.通过甘蓝型油菜硼转运子Bna C4.BOR1;1c基因的启动子连接GUS报告基因及其c DNA连接GFP绿色荧光蛋白基因转化拟南芥,分析了Bna C4.BOR1;1c的组织和细胞定位。GUS染色结果发现Bna C4.BOR1;1c基因在拟南芥苗期根中柱维管组织、莲座叶基部和花蕾期地上部节点、幼嫩花蕾中显着强的表达,而且随着花蕾的发育,GUS的活性都集中在花蕾的节点处。亚细胞定位结果显示Bna C4.BOR1;1c定位在细胞质膜上,并且整个根中都有表达,包括分生、过渡和成熟区,特别是在维管组织周围有强烈的表达。结果说明油菜Bna C4.BOR1;1c与拟南芥BOR1基因有相同的表达模式,在油菜中有其特异的表达组织器官。3.在拟南芥生态型Col-0及突变体bor1-1和nip5;1-1中过量表达Bna C4.BOR1;1c,发现不论正常硼(30μM B)还是缺硼(0.3μM B)条件下,Bna C4.BOR1;1c在Col-0中过量表达都能促进转基因植株的生长,提高地上部鲜重,主根增长。在突变体bor1-1中过量表达Bna C4.BOR1;1c,转基因植株提高了对缺硼的抗性,包括主根长、鲜重和及硼含量显着增加,但Bna C4.BOR1;1c的超表达不能互补nip5;1-1突变体。这些研究结果说明Bna C4.BOR1;1c与拟南芥BOR1基因有相同的生物学功能。4.利用RNAi干涉技术,创建甘蓝型油菜硼高效品种青油10号Bna C4.BOR1;1c基因的RNAi转基因株系。通过苗期营养液培养和成熟期土培试验,发现Bna C4.BOR1;1c不论在苗期还是成熟期都具有将根中的硼运往地上部的功能,特别是促进硼在成熟期花器官中的分配。此外,对RNAi干涉材料进行微观分析,并与硼高效品种青油10号相比较,发现RNAi干涉材料表现出典型的严重缺硼症状:花器官发育畸形,花药数少萎缩,变脆易断裂,柱头外露,下端异常褐化,木质化严重;花粉粒畸形、不饱满、表面粗糙,且花粉沟深陷等,最终导致花而不实,严重影响籽粒产量。说明Bna C4.BOR1;1c基因是油菜生殖生长和产量形成所必需的。5.采用q RT-PCR分析缺硼条件下Bna C4.BOR1;1c基因在两个高低效材料间不同时间点的表达情况,发现硼高效品种青油10号显着受缺硼诱导表达,且在QY10中表达量高于Westar10;同时我们发现QY10和Westar10在不同硼浓度处理下的表型和硼含量等都存在显着的差异并且低硼情况下青油10号的B含量显着高于硼低效品种Westar 10。QY10和Westar10中Bna C4.BOR1;1c的启动子序列存在两个In Del位点差异,其中在-478到-451 bp的位置,QY10存在27 bp插入。通过生物信息学分析27 bp的插入序列,发现其存在四个重要的顺式作用元件:ROOTMOTIFTAPOX、YACT、GATA BOX和I BOXCORE。因此Bna C4.BOR1;1c在硼高效和低效这两个材料中转录水平的差异很可能是它们启动子存在不同调控元件所导致的。
赵尊康[6](2013)在《甘蓝型油菜硼高效基因的定位》文中研究指明作物高产养分高效是当今新形势下的重要育种目标。油菜是世界上继大豆之后第二大油料作物,而甘蓝型油菜占油菜种植面积的约80%。硼是植物生长发育所必需的微量元素营养之一,而世界上耕作土壤缺硼问题已成为许多作物产量提高的重要限制因子。甘蓝型油菜是需硼较多的作物,对缺硼非常敏感,缺硼容易导致“花而不实”,减少籽粒产量,严重时甚至不能形成产量。施用硼肥可以缓解作物缺硼问题,但是硼矿资源有限,而且过多施用硼肥可能会引起一些生态环境问题。有研究表明,不同甘蓝型油菜品种间硼效率性状存在着丰富的基因型差异。利用遗传学和分子生物学手段来改良甘蓝型油菜的硼效率性状,培育硼高效高产的品种是解决甘蓝型油菜缺硼问题的一条重要途径。本研究利用实验室已构建的甘蓝型油菜硼高效BQ DH群体为材料构建遗传连锁图,并通过三年的田间试验调查硼缺乏和硼正常条件下群体成熟期的籽粒产量及产量相关性状的表型变异。结合BQ DH遗传连锁图谱和群体表型进行了全基因组硼高效相关QTL定位与分析。取得的主要研究结果如下:1.甘蓝型油菜硼高效BQ DH遗传连锁图谱的构建收集并合成了文献中报道的以"BnGMS"和‘’BoGMS"命名的SSR标记引物1413对,本实验室根据白菜基因组A2、A3、A9的BAC序列设计了403对SSR标记引物,以及本研究根据白菜A2基因组序列自主开发设计的50对SSR引物,并在BQ DH群体中进行基因型分析。利用作图软件Joinmap4.0构建了一张含有486个分子标记的BQ DH遗传连锁图谱。图谱含有SSR标记468个,SRAP标记7个,GBM标记9个以及2个特异标记。图谱总长为1873.9cM,标记间的平均遗传图谱为3.86cM。2. BQ DH群体及其亲本在不同硼水平下的表型变异以BQ DH群体和亲本为材料进行了三年的田间试验调查了盛花-结荚果时期硼缺乏条件下的缺硼症状表型和成熟期不同硼水平条件下籽粒产量及产量相关性状的表型变异。对于盛花-结荚果期:硼高效亲本QY10在缺硼条件下仍能较正常的开花结果,没有表现出明显缺硼症状,受缺硼影响很小;硼低效亲本Bakow则开花结实受到明显的影响,叶片有明显的缺硼症状,对缺硼表现很敏感。表明QY10相对于Bakow具有更强的适应硼缺乏的能力。BQ DH群体之间则表现出了缺硼症状的表型分离,出现了从Ⅰ到V级的不同程度的应答表现。对于成熟期而言,缺硼条件下,硼高效亲本QY10相比于硼低效亲本Bakow在籽粒产量、株高、分枝数、每株荚果数、每荚果粒数和千粒重上均有显着差异。硼正常条件下,硼高效亲本QY10相比于硼低效亲本Bakow在籽粒产量、每株荚果数和千粒重上有明显差异。研究表明,两个硼水平下BQ DH群体的所有产量及产量相关性状均表现连续变异,并有超亲分离现象,说明了这些性状为数量性状,并同时受多基因控制。性状间的遗传相关性在同一硼水平下差异较大,方差分析发现,基因型、硼水平、环境以及他们之间的互作对6个调查性状均有显着影响。3. BQ DH群体成熟期籽粒产量及产量相关性状和缺硼指数性状的QTL检测与分析对BQ DH群体在三年田间试验中两个硼水平条件下的籽粒产量、株高、分枝数、每株荚果数、每荚粒数、千粒重和硼效率系数性状进行QTL定位分析,利用WinQTLCartographer2.5软件共检测到70个显着性QTL,分布于15条连锁群(A5, A8, C1, C2除外),其中,硼缺乏条件下30个,硼正常条件35个,硼效率系数性状检测到5个。单个QTL解释了4.15-23.16%的表型变异。7和16个QTL分别在三年和两年试验中被重复检测到。通过BioMercator2.1软件,将其他研究报道的29个籽粒产量及产量相关性状的QTL映射到BQ DH遗传连锁图上,并分别与本研究报道的16个相应性状的QTL相互重叠。对于缺硼指数性状,检测到了3个QTL,位于A7和C8连锁群上。4. BQ DH群体成熟期籽粒产量及产量相关性状的上位性互作的检测与分析利用QTLNetwork2.0软件对BQ DH群体中两个硼水平下6个性状及硼效率系数总共检测到32个上位性互作对,分布于全基因组(A8除外)上。单个互作对的表型贡献率范围为0.53-14.26%。这32个互作对当中大部分是两个没有单位点效应的位点之间的互作,表明除了单位点QTL外还存在着许多没有单位点加性效应位点之间的上位性互作参与了性状的调控。5. BQ DH遗传连锁图谱与拟南芥基因组的比较作图及in silico定位利用BQ DH遗传连锁图谱上已知序列信息的分子标记作为锚定标记,将该遗传图谱与拟南芥基因组比较作图,在BQ DH遗传连锁图谱上定位了20个共线性区段和123个保守岛。通过in silico定位最终将拟南芥中153个与籽粒产量及产量相关性状和硼吸收代谢相关的基因定位到BQ DH群体中的70个QTL的区间内,并发现有硼代谢相关的基因定位在低硼条件下的籽粒产量QTL区间内。这些QTL信息和候选基因为深入研究提供了丰富的信息。6.甘蓝型油菜硼高效主效位点BnBE1的定位及其候选基因的预测分析通过比较分析BQ F2群体、TN DH群体以及本研究的BQ DH群体等三个群体的A2染色体上检测到的硼高效QTL,结果表明,这三个群体中定位到的硼高效QTL相互重叠,正是BQ F2报道的BE1。因此将此位点定为甘蓝型油菜成熟期硼高效主效QTL BnBE1。并利用与甘蓝型油菜A基因组高度同源的白菜基因组信息对主效位点BnBE1预测出6个候选基因,它们是关于小分子转运基因以及拟南芥中硼通道转运蛋白AtNP5;1和AtNIP7;1在白菜基因组中的同源基因。
谢景梅[7](2012)在《甘蓝型油菜磷、硼高效基因型的筛选及营养生理研究》文中进行了进一步梳理甘蓝型油菜(Brassica napus, AACC,2n=4x=38)是世界上的第二大油料作物,也是我国五大油料作物之首。但它对磷、硼缺乏很敏感,并表现出基因型差异。磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,对植物的光合、呼吸、抗逆、产量和品质性状有着重要影响。虽然多数土壤中总磷含量都不低,但有效磷缺乏,多数土壤中仅有2μmol/L,己成为世界作物的重要限制因子之一。为了降低磷缺乏对植株生长发育的影响,确保产量和品质,全世界每年要施用约3500万吨的磷肥,其中80%被酸性土壤中的铁/铝氧化物及石灰性土壤中的碳酸钙化合物所固定,使土壤中有效磷的含量只有全磷含量的1/200-1/500。不同的作物和作物品种对低磷土壤的适应能力存在差异,仅有少数作物和作物品种吸收和利用磷素的能力较强。因此,筛选磷高效基因型品种,提高作物对土壤中储备态磷的利用效率,对于减少磷肥消费量和保护农业生态环境具有重要意义。此外,长江流域是我国油菜的主产区,也是世界上最大的油菜生产带,油菜种植面积和总产量均占全国的80%以上。但是由于该地区土壤偏酸,储备态磷富集比较严重,导致有效磷缺乏,准确筛选磷高效基因型材料,提高油菜对磷的利用效率成为解决这一问题的关键。硼是植物生长发育所必需的另一重要元素,油菜缺硼往往“花而不实”,是导致油菜减产甚至绝收的又一限制因子,但是硼过量会对植物产生毒害。土壤有效硼的缺乏是世界性问题,据报道约有80个国家的132种植物出现缺硼症状,全世界每年硼肥施用面积约为1.5×107hm2。当土壤有效硼缺乏时,油菜、小麦等主要农作物均生长发育不良,结实率显着下降。然而,植物对硼适宜浓度的范围很窄,一旦土壤有效硼浓度偏高,就可能对植物产生毒害。不同植物或同一植物的不同品种在耐低硼胁迫或硼毒的能力上存在显着的基因型差异。硼高效基因型的筛选成为解决问题的关键,一方面可以克服有效硼的缺乏,另一方面可以克隆硼高效吸收利用和耐硼毒的基因。本研究引入了TOPSIS综合分析方法,寻求并验证营养液培养试验苗期与磷、硼营养相关的指标,根据苗期与磷、硼营养相关的形态和生理指标进行综合排序分析,然后结合沙基质培养和田间试验结果,对甘蓝型油菜磷高效基因型品系和硼高效基因型品系进行了筛选,获得了磷高效基因型品系P67,硼高效基因型品系P67和P119,说明P67同为磷高效和硼高效基因型品系。具体研究结果如下:1.试验探索出了营养液培养的筛选效果较佳的有效磷、硼浓度和培养时间利用已证实的磷高效品系W17和磷低效品系W39进行了不同磷浓度范围以及不同培养时间的营养液培养,最终得到了甘蓝型油菜磷高效品种和低效品种筛选的最佳磷(Pi)浓度范围,在磷浓度为10μmol/L~1mmol/L时,磷效极端型品系的筛选效果更为显着,筛选时只需选择1个该范围内的浓度,不必再设置不同浓度的磷处理,单因素磷水平筛选大大减少了筛选的工作量。同理得出,营养液培养的最佳苗期筛选生长期为30天,硼效极端型品系的最佳筛选硼浓度为0.001-0.005mg/kg。2.利用TOPSIS法筛选出典型的磷高效甘蓝型油菜品系P67以124个经田间初步筛选的不同磷、硼营养效率代表品系为材料,在低磷和常磷条件下进行营养液培养试验,通过研究证明苗期根长、单株鲜重、单株干重、根冠比、单株全磷含量、冠部和根部酸性磷酸酶活性以及硼含量8个指标与磷营养效率相关程度较高,引入TOPSIS法进行综合排序,筛选出了磷高效甘蓝型油菜品系P67、磷偏高效甘蓝型油菜品系P40、磷低效甘蓝型油菜品系P6以及P107等3个磷偏低效甘蓝型油菜品系。3.利用TOPSIS法筛选出典型的硼高效甘蓝型油菜品系P119硼高效基因型甘蓝型油菜品系的筛选方法与磷高效基因型甘蓝型油菜相似,在低硼和常硼条件下进行营养液培养试验,通过研究证明苗期根长、单株鲜重、单株干重、根冠比、单株全磷含量和硼含量6个指标与硼营养效率相关程度较高,引入TOPSIS法进行综合排序,筛选出了硼高效甘蓝型油菜品系P119、磷偏高效甘蓝型油菜品系P67。4.利用TOPSIS法对营养液培养试验、沙基质培养试验和田间试验进行综合比较3种基质的筛选结果综合比较知:营养液培养试验、沙基质培养试验和田间试验的结果基本吻合,获得了典型的磷高效、硼高效甘蓝型油菜品系P67和磷低效、硼低效甘蓝型油菜品系P107以及硼高效甘蓝型油菜品系P119、磷低效甘蓝型油菜品系P6。一定程度上说明了磷高效和硼高效间的紧密连锁性,有待进一步分子水平的研究。同时,对营养液和沙基质培养试验结果及各指标值进行比较分析,发现其变化趋势基本一致,基质的不同并不影响筛选的整体结果。综合考虑各种因素,营养液培养试验更为快捷、准确,更适合于批量的、自动化筛选,是磷和硼等高效基因型筛选的首选方法。
孙进华[8](2011)在《甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆、表达和分子进化》文中认为硼是植物生长发育必需的微量营养元素之一。油菜在我国是继水稻、小麦、玉米、大豆之后的第五大作物,是我国的主要油料作物之一。甘蓝型油菜是需硼较多的作物,对缺硼敏感。缺硼影响营养生长和生殖生长,导致甘蓝型油菜植株矮小,“花而不实”,从而造成产量的大量减产。在我国,油菜的主产区位于长江中下游,其总产量占全国的80%以上,而这一地区的土壤普遍缺硼。不同甘蓝型油菜品种的硼吸收利用效率存在显着差异,而且受基因控制,这为硼效率性状的遗传改良提供了基础。硼转运子广泛存在于高等植物中,负责硼在植物体内的转运,在植物缺硼胁迫和高硼毒害时发挥重要的作用。我们课题组在筛选获得甘蓝型油菜硼高效和低效品种的基础上,已经开展了硼高效的生理机制和硼高效QTLs的研究。为了明确甘蓝型油菜中硼转运子与硼高效吸收转运的关系,本文研究了硼高、低效品种苗期硼吸收转运的差异,在甘蓝型油菜中克隆了硼转运子基因BnBOR1,分析了这些基因的分子进化和表达模式,探讨了硼转运子基因与硼相关QTLs之间关系。获得以下主要结果:1.不同硼处理下,甘蓝型油菜硼高、低效品种的生理差异营养液培养条件下,调查了硼高效品种青油10号和硼低效品种Westar在不同硼水平下的干重、根长、硼累积量和硼转运系数。结果表明,在缺硼(0.25μM)条件下,硼高效品种(青油10号)生长较好,而硼低效品种(Westar)对缺硼敏感,生长明显受阻。硼高效品种的硼转运系数(地上部和根部硼累积量的比值)高于硼低效品种,即硼高效品种具有较高的硼转运能力。2.硼转运子基因的克隆及其结构特征利用同源克隆法,采用RACE技术,在甘蓝型油菜中分离克隆了6个硼转运子基因,分别命名为:BnBOR1,la、BnBOR1;lc、BnBOR1;2a、BnBOR1;2c、BnBOR1;3a和BnBOR1;3c。Southern杂交和基因克隆的结果表明,甘蓝型油菜BnBOR1基因家族很可能仅存在6个BnBOR1基因。BnBOR1存在内含子保留和竞争性剪切的方式,在其3’端还存在丰富的可变加尾位点。BnBOR1; la在转录起始位点’TATA box和5’端非翻译区之间有一个33 bp的反向重复序列,这可能是一个芸薹族特异的新近产生的MITE-like结构。BnBOR1;la、BnBOR1;lc、BnBORl;2a和BnBOR1;2c丢失了两个内含子。3.硼转运子基因的分子进化对芸薹科BOR1基因系统进化树分析表明,甘蓝型油菜BnBORl为拟南芥AtBORl的直系同源基因,它们一起形成芸薹科BOR1基因家族。6个BnBOR1基因可分为3个组,每组包括2个基因,一个来源于A基因组,另一个来源于C基因组。其中,BnBOR1;la和BnBOR1;lc为第一组(Group I); BnBOR1;2a和BnBOR1;2c为第二组(Group II); BnBOR1;3a和BnBOR1;3c为第三组(GroupⅢ),并且,第一组和第二组的亲缘关系比它们与第三组的亲缘关系更近。其中,BnBOR1;la、BnBOR1;2a和BnBOR1;3a来自于A基因组,另外3个基因来自于C基因组。6个BnBOR1基因的系统进化树证实了芸薹族物种三倍化和甘蓝型油菜的异源二倍化理论,说明BnBOR1基因的形成反映了芸薹族基因组进化过程中的三倍化事件。在此基础上,我们提出假说,认为芸薹族的三倍化不是一次加倍过程形成的,而是山一个同源四倍化和一个异源二倍化两个过程综合作用的结果。BnBOR1密码子存在一定的偏爱性,但成员之间差异不显着。基因编码序列的Ka/Ks值为0.0249-0.0978,远小于1,说明在基因进化过程中受到了强烈的纯化选择。用PAML 4.4中M8模型的BEB分析BnBOR1,检测到了6个可能受正向选择的氨基酸位点,其中L700位点的概率达到了显着水平。另外,M2(双速率)和M0(单速率)模型检测到BnBOR1;3a和BnBOR1;3c受到相对较小的选择压力。4.硼转运子基因的表达Northern杂交结果表明,在甘蓝型油菜的苗期,BnBOR1主要在根部表达;与拟南芥AtBOR1的转录水平不受硼诱导不同,其在根部明显受缺硼诱导上升表达。大田试验中,用半定量RT-PCR方法检测硼高效品种青油10和硼低效品种Westar不同器官在硼正常和缺硼条件下BnBOR1基因的表达。研究发现,BnBOR1基因家族成员的表达存在组织特异性的分化。BnBOR1;3a和BnBOR1;3c在所有的部位(根、茎、叶、花、蕾和长角果)都检测到表达,而其余四个基因仅在根、茎和花中有一定的表达。在缺硼条件下,BnBOR1;lc、BnBOR1;2a和BnBOR1;2c的表达受缺硼诱导显着的上升。硼高效品种青油10号和硼低效品种Westar之间,BnBOR1基因表达存在明显的差异。无论在正常还是缺硼条件下,BnBOR1;lc在硼高效品种QY10中的表达都要显着的高于硼低效品种Westar。在甘蓝型油菜的花中,硼高效品种QY10所有BnBOR1基因的表达要明显的高于硼低效品种Westar。5.硼转运子基因在甘蓝型油菜遗传连锁图谱上的定位在甘蓝型油菜TN遗传连锁图谱上定位两个硼转运子基因BnBOR2-A和BnBOR7-A。BnBOR2-A位于A1连锁群的46.8 cM处,而BnBOR7-A位于A3连锁群的48.8 cM处。其中BnBOR7-A位于已经报道的硼相关QTLs区间BCRLN(根部硼含量比值)和BARSL(低硼条件下硼累积量根冠比)内(杨锦鹏,2007)。BnBOR7-A基因可能为该QTLs的候选基因。
吴素英[9](2010)在《不同硼效率油菜品种硼吸收运转及细胞膜透性差异的研究》文中研究指明本文以硼高效甘蓝型油菜品种QY10和低效品种Bakow为研究材料,采用土壤培养和溶液培养,利用嫁接技术和10B同位素示踪技术,从硼的吸收分配、转移再利用以及硼与细胞膜功能的关系等方面探讨了不同硼效率甘蓝型油菜品种硼效率的差异。获得主要结果如下:1.嫁接试验表明,缺硼胁迫下,油菜能否获得产量主要由接穗控制,同时一定程度上受砧木影响。缺硼显着降低QY10、Ba及其相互嫁接植株的地上部和根系硼含量和累积量,高效品种地上部和根系硼含量、累积量最高,低效品种最低,嫁接植株均居于高效品种和低效品种之间,说明甘蓝型油菜体内硼含量不只是受根系或地上部某一部位影响,而是受两者共同控制。2.供硼充足时,低效品种Ba各部位中硼含量、累积量及整株累积量均高于高效品种QY10,而在缺硼胁迫时却表现相反的趋势,特别是上部叶表现更明显。说明低效品种正常生长时需硼量较多,高效品种在缺硼条件下能够从环境吸收更多的硼,且向上部生长中心转运能力更强。3.无论是缺硼还是正常条件下,高效品种QY10各部位中的水溶性硼累积占全硼累积的比例均高于低效品种Ba,随着培养液中硼浓度的增加,2个不同硼效率油菜品种各部位中的水溶性硼积累量占全硼累积量的比例均在增加,且均表现为上部叶中的水溶性硼的量明显高于下部叶和根。4.缺硼对硼在不同硼效率甘蓝型油菜品种不同部位的分配比例影响显着,缺硼时2个油菜品种上部叶中的的硼累积量占全株的比例均有所上升,表明2个油菜品种体内的硼能向上运转,但Ba在严重缺硼胁迫(0.005 mg·L-1)时才开始显现出向上部叶运转能力,而高效品种QY10只要轻度缺硼时(0.05 mg·L-1)就能表现出较高的硼运转能力。5.在硼饥饿3d后,用硼酸浸泡叶片新吸收的10B能够向上部叶、下部叶和根系运输,但2个油菜品种对硼的运输能力不同,在中部叶片施硼1d后,高效品种施硼叶片向邻近部分转运硼能力大于低效品种,3d后低效品种又大于高效品种。6.在硼饥饿3d后根系供硼,供硼10d与5d时相比,高效品种上部叶、下部叶中新吸收10B量占整株比例呈上升趋势,根系有所下降,而低效品种却呈相反趋势。表明缺硼饥饿后供硼,不同硼效率油菜品种吸收硼均优先供应生长中心——上部幼嫩组织,高效品种向生长中心转运硼能力大于低效品种。7.随着外界溶液中硼浓度的降低,不同硼效率油菜品种各部位的细胞膜相对透性和离子外渗量均显着增加或有增加趋势,高效品种QY10各部位增加幅度均要明显小于低效品种Ba,表明遭受缺硼胁迫时,高效品种QY10的细胞膜比低效品种Ba受伤害的程度要小,高效品种QY10较低效品种Ba耐低硼胁迫的能力强。
潘媛[10](2010)在《不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究》文中指出硼是植物生长发育必需的微量营养元素。油菜是我国重要的经济作物之一,对硼的缺乏非常敏感。我国长江中下游地区土壤大面积缺硼严重影响了油菜的产量与品质。因此,开展硼高效油菜品种筛选和硼高效机理的研究,并运用现代遗传学和分子生物学方法对油菜品种进行硼效率改良,对缓解我国硼矿资源匮乏、提高油菜产量与品质具有重要的理论和实践意义。本研究以实验室前期筛选到的硼高效品种‘QY10’和硼低效品种’Westar10’为试验材料,采用土培、营养液培养等方法,较系统地研究了不同硼效率品种甘蓝型油菜细胞壁特性和硼效率的差异,探讨了硼高效利用与细胞壁组分和发育的关系。获得的主要研究结果如下:1不同硼效率油菜品种硼的吸收、转运和利用的差异以甘蓝型油菜硼高效品种QY10及硼低效品种Westar10为材料,通过土培试验研究甘蓝型油菜硼的吸收、转运及利用。结果表明:不同硼效率品种甘蓝型油菜对缺硼胁迫有明显的差异。缺硼条件下,高效品种生物量高于低效品种,同时高效品种向新生部位转运硼的能力高于低效品种,并且在苗期和蕾薹期高效品种茎秆中硼含量较高;硼正常条件下,低效品种硼累积量都要高于高效品种,说明低效品种对硼的需求量高,但对硼吸收分配能力较弱。2不同硼效率品种甘蓝型油菜细胞壁特性与硼效率的关系以营养液培养甘蓝型油菜硼高效品种QY10及硼低效品种Westar10为材料,通过提取细胞壁及组分分离、硼含量测定,研究油菜细胞壁及其组分含量及硼的分配差异。结果表明:首先,硼正常条件下,根系及其细胞壁硼含量低于叶片,缺硼条件下正好相反;其次,硼主要存在于细胞壁果胶中,正常供硼时,不同油菜品种叶片中的硼大约有40%结合在细胞壁上,根系的比例要大于叶片;缺硼时比例达到70%-90%;再次,细胞壁硼受外界硼浓度变化的影响小于相应器官,缺硼时细胞壁硼比例升高,且硼低效品种升高幅度大于高效品种,同一油菜品种细胞壁硼含量与其果胶(特别是碱溶性果胶)含量呈正相关;最后,品种间的差异主要表现在硼低效品种对硼的需求量大,但是在细胞壁及果胶中分配到的硼较少,等量硼不能满足其生长需要,最终将导致生长受抑制,缺硼症状明显,产量低。3硼对甘蓝型油菜根系和叶片显微及超微结构的影响以营养液培养甘蓝型油菜硼高效品种QY10及硼低效品种Westar10为材料,通过植物显微技术观察到:缺硼抑制油菜根系生长,表现为表皮受损伤、根尖膨胀,细胞排列紊乱,根系表面积、根系体积和根尖数都显着降低。硼低效品种表皮受损、根尖膨胀及细胞排列紊乱程度要高于高效品种,且根系表面积、根系体积和根尖数都显着低于高效品种。从超微结构来看,缺硼条件下,油菜根尖分生区细胞形状发生变化,细胞数目增多,排列混乱,细胞中液泡数目增多且面积增大;细胞核活跃程度降低,染色质萎缩,核仁变形且呈紧密结构状态,核仁液泡难以看到;两个品种细胞壁均不均匀加厚,且低效品种细胞壁破裂,细胞质外溢。同时缺硼导致叶片细胞结构异常、细胞壁增厚、叶绿体结构不完整及片层结构不清晰。硼低效品种受影响程度高于高效品种。4硼对甘蓝型油菜细胞壁合成相关基因KDOPS表达的影响以营养液培养甘蓝型油菜硼高效品种QY10及硼低效品种Westar10为材料,通过定量PCR技术检测到基因KDOPS在甘蓝型油菜根系、老叶和幼叶中均有表达,并且在硼水平及品种间的表达丰度存在差异:首先,KDOPS在幼叶中的表达丰度要高于根系和老叶;其次,在缺硼条件下,两个品种均检测到KDOPS的上升表达,硼低效品种上升幅度要大于高效品种,且低效品种不同器官的表达丰度均高于高效品种。可见,硼低效品种合成细胞壁对KDO的需求多于高效品种,也间接说明其细胞壁含量高,对硼需求量大。
二、硼对不同硼效率甘蓝型油菜产量和品质的效应(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、硼对不同硼效率甘蓝型油菜产量和品质的效应(论文提纲范文)
(1)甘蓝型油菜硼磷互作效应及其机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 磷营养概述 |
1.1.1 土壤中磷的有效性和利用现状 |
1.1.2 植物中磷的生物学功能 |
1.1.3 植物对磷的吸收与利用 |
1.1.4 植物磷高效的生理与分子机制 |
1.2 植物硼营养概述 |
1.2.1 土壤中硼的有效性性和利用现状 |
1.2.2 植物中硼的生物学功能 |
1.2.3 植物对硼的吸收与利用 |
1.2.4 植物硼高效的生理与分子机制 |
1.3 植物硼磷养分之间关系 |
1.3.1 养分互作对植物生长和产量的影响 |
1.3.2 养分互作类型 |
1.3.3 植物硼磷互作关系的研究现状 |
1.4 硼磷肥料施用对微生物区系的影响 |
1.4.1 微生物对养分循环和作物生产力的影响 |
1.4.2 硼磷肥料施用对微生物群落的影响 |
1.4.3 土壤微生物群落多样性的研究方法 |
1.5 油菜生产与硼磷肥施用现状 |
1.5.1 油菜生产现状 |
1.5.2 油菜生产中硼磷肥料施用现状 |
1.5.3 硼磷肥料配合施用 |
2 课题研究的背景、内容及技术路线 |
2.1 研究背景与意义 |
2.2 研究内容与目标 |
2.2.1 硼磷肥料配施对油菜产量、磷肥利用率及土壤细菌群落的影响 |
2.2.2 硼磷配合施用对油菜磷营养状况的影响 |
2.2.3 硼磷配合施用对油菜硼营养状况的影响 |
2.3 技术路线 |
3 硼磷肥料配施对油菜产量、磷肥利用率及土壤细菌群落的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验点概况 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 土壤样品的采集 |
3.2.4 土壤样品的测定项目及方法 |
3.2.5 土壤总DNA的提取及高通量测序 |
3.2.6 高通量测序数据处理和分析 |
3.2.7 植物样品采集与养分含量测定 |
3.2.8 产量与相关农艺性状调查 |
3.2.9 数据计算 |
3.2.10 统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同油菜品种产量对硼肥和磷肥施用水平的响应差异 |
3.3.2 不同硼磷肥料用量配施对油菜成熟期产量的互作效应 |
3.3.3 不同硼磷肥料用量配施对油菜产量构成因子的互作效应 |
3.3.4 不同硼磷肥料用量配施对肥料利用率的互作效应 |
3.3.5 不同硼磷肥料用量配施对苗期和抽薹期地上部磷含量的影响 |
3.3.6 不同硼磷肥料用量配施对成熟期磷浓度、累积和分配的影响 |
3.3.7 不同硼磷肥料用量配施对土壤细菌总体结构的影响 |
3.3.8 不同硼磷肥料用量配施对土壤群落组成的影响 |
3.3.9 土壤细菌群落与土壤性状的关系 |
3.3.10 不同硼磷肥料用量配施对土壤细菌功能组成的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 平衡的硼磷肥料供应提高油菜产量和磷肥利用率 |
3.4.2 平衡的硼磷肥料供应增加土壤细菌多样性 |
3.5 小结 |
4 硼磷配合施用对油菜磷营养状况的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 测定项目与方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 盆栽条件下硼磷互作对抽薹期生长表型和光合作用的影响 |
4.3.2 盆栽条件下硼磷互作对成熟期生长表型和产量的影响 |
4.3.3 盆栽条件下硼磷互作对磷吸收分配的影响 |
4.3.4 硼磷互作对磷相关基因表达的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 硼与磷协同调控油菜体内磷的吸收分配和生长 |
4.4.2 硼通过非磷吸收转运相关基因PHT1 转录水平途径影响磷吸收 |
4.5 小结 |
5 硼磷配合施用对油菜硼营养状况的影响 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 盆栽试验 |
5.2.3 营养液培养试验 |
5.2.4 根系形态构型分析 |
5.2.5 植物样品采集及养分含量测定 |
5.2.6 统计分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 盆栽条件下硼磷互作对油菜成熟期生长表型的影响 |
5.3.2 盆栽条件下硼磷互作对油菜硼吸收分配的影响 |
5.3.3 水培条件下硼磷互作对油菜生长的影响 |
5.3.4 水培条件下硼磷互作对油菜硼吸收和分配的影响 |
5.3.5 水培条件下硼磷互作对油菜氮、钾、钙和镁浓度的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 适宜的磷供应缓解缺硼对油菜生长的抑制 |
5.4.2 合适的硼磷配施有利于维持油菜体内适宜的磷硼比 |
5.4.3 合适的硼磷配施有利于维持油菜体内元素的平衡 |
5.5 小结 |
6 研究总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 本研究的主要创新点 |
6.3 本研究的不足与展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 本研究中常用试剂的配制方法 |
附录 Ⅱ 本研究中所用的引物 |
附录 Ⅲ 处理、基因型和环境及其相互作用对油菜产量的影响 |
作者简介 |
在读期间发表论文 |
致谢 |
(2)BnaNIP5;1s参与甘蓝型油菜硼高效吸收和分配的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 我国土壤硼含量及分布 |
1.2 硼在植物中的功能 |
1.3 植物缺硼的生理性状 |
1.4 植物对硼的吸收和转运 |
1.4.1 植物MIPs家族基因参与硼的吸收转运 |
1.4.2 植物BORs家族基因与硼的内稳态调节 |
1.5 甘蓝型油菜硼营养高效的研究进展 |
1.5.1 甘蓝型油菜硼高效的生理机制研究 |
1.5.2 甘蓝型油菜硼高效的分子机制研究 |
2 课题研究的背景、内容和技术路线 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
3 甘蓝型油菜水通道蛋白家族基因的鉴定及其对低硼胁迫的响应 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 甘蓝型油菜AQP家族基因成员的查找与鉴定 |
3.2.2 甘蓝型油菜AQP的基因序列比对和进化分析 |
3.2.3 甘蓝型油菜AQP基因的染色体定位和基因结构 |
3.2.4 甘蓝型油菜AQP的保守结构域和理化参数分析 |
3.2.5 甘蓝型油菜AQP基因的共线性和同源进化分析 |
3.2.6 材料培养和转录组分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 甘蓝型油菜AQPs基因成员的鉴定和系统进化树 |
3.3.2 甘蓝型油菜AQPs的理化特性和亚细胞定位的预测 |
3.3.3 甘蓝型油菜AQPs的染色体分布和共线性 |
3.3.4 甘蓝型油菜AQPs的基因结构和蛋白保守基序 |
3.3.5 甘蓝型油菜AQPs的 NPAs保守基序和ar/R选择性过滤区域的类型 |
3.3.6 甘蓝型油菜AQPs响应缺硼胁迫的转录组分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 甘蓝型油菜AQPs的基因进化特征 |
3.4.2 甘蓝型油菜AQPs的蛋白质和基因序列特征 |
3.4.3 甘蓝型油菜AQPs响应低硼胁迫及硼的内稳态 |
3.4.4 本章小结 |
4 甘蓝型油菜硼高效和低效品种BnaNIP5;1s基因序列的差异 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 植物总RNA的提取 |
4.2.3 RNA逆转录 |
4.2.4 荧光定量RT-PCR检测基因表达 |
4.2.5 大肠杆菌感受态制备过程 |
4.2.6 目标片段的PCR扩增与测序 |
4.2.7 亚细胞定位载体构建 |
4.2.8 农杆菌感受态制备 |
4.2.9 电击法转化农杆菌 |
4.2.10 烟草瞬时表达 |
4.2.11 拟南芥遗传转化 |
4.2.12 植物DNA提取(CTAB法) |
4.2.13 转基因拟南芥的筛选 |
4.2.14 激光共聚焦观察亚细胞定位 |
4.2.15 同源建模 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 甘蓝型油菜硼高效和低效品种BnaNIP5;1s的序列差异 |
4.3.2 甘蓝型油菜硼高效和低效品种BnaNIP5;1s亚细胞定位和极性定位 |
4.3.3 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s基因表达丰度和响应缺硼的基因表达 |
4.4 讨论 |
4.4.1 甘蓝型油菜硼高效和低效品种BnaNIP5;1s的基因序列和蛋白序列的差异 |
4.4.2 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s蛋白的亚细胞定位和极性定位 |
4.4.3 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s响应低硼胁迫的基因表达特征 |
4.4.4 本章小结 |
5 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s硼的吸收效率与功能差异 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 酵母表达载体构建 |
5.2.2 BnaNIP5;1s互补nip5;1 载体构建及遗传转化 |
5.2.3 酵母快速转化 |
5.2.4 酵母的固体和液体培养 |
5.2.5 酵母吸收活性测定 |
5.2.6 拟南芥的组织培养 |
5.2.7 拟南芥营养液培养 |
5.2.8 植物硼含量测定 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 硼高效和硼低效品种BnaC06.NIP5;1 硼吸收转运活性差异 |
5.3.2 BnaNIP5;1s酵母表达的硼吸收功能和效率差异 |
5.3.3 确定BnaNIP5;1s硼吸收效率差异的关键氨基酸位点 |
5.3.4 拟南芥nip5;1 超表达BnaNIP5;1s株系硼的吸收 |
5.4 讨论 |
5.4.1 硼高效和硼低效品种BnaC06.NIP5;1 硼酸吸收功能差异 |
5.4.2 BnaNIP5;1s硼酸转运差异的多体系研究 |
5.4.3 本章小结 |
6 甘蓝型油菜中BnaNIP5;1s硼的吸收和分配功能 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 甘蓝型油菜各组织部位BnaNIP5;1s基因表达检测 |
6.2.2 BnaC02.NIP5;1 启动子接GUS的组织表达定位载体构建 |
6.2.3 GUS蛋白表达活性的组织定位染色 |
6.2.4 甘蓝型油菜RNAi载体的构建 |
6.2.5 油菜遗传转化 |
6.2.6 丙二醛(MDA)含量测定 |
6.2.7 试验材料培养 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 甘蓝型油菜苗期和花期BnaNIP5;1s和 BnaNIP6;1s家族基因表达谱 |
6.3.2 甘蓝型油菜苗期和花期BnaNIP5;1s各成员的基因表达模式 |
6.3.3 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s响应缺硼胁迫的基因表达 |
6.3.4 BnaC02.NIP5;1 启动子融合GUS的蛋白组织定位观察 |
6.3.5 甘蓝型油菜BnaNIP5;1-RNAi株系和QY10 对缺硼响应的差异 |
6.3.6 甘蓝型油菜BnaNIP5;1-RNAi株系和QY10 硼的吸收和分配的差异 |
6.4 讨论 |
6.4.1 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s的基因表达定位 |
6.4.2 甘蓝型油菜BnaNIP5;1s参与油菜硼高效吸收和分配 |
6.4.3 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 结论 |
7.2 本研究的创新点 |
7.3 本研究的不足与展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 附表 |
附表1 121个BnaAQPs基因序列特征、蛋白理化性质和亚细胞定位预测 |
附表2 非完整BnaAQPs序列的基因位置和描述 |
附表3 甘蓝型油菜没有染色体定位信息的BnaAQPs序列 |
附表4 甘蓝型油菜121个AQPs基因的RPKM值 |
附表5 液体培养酵母硼耐受试验OD600值(数据同图5.3B) |
附表6 ar/R选择性过滤区H5 位点突变酵母的液体培养硼耐受试验OD600 值(数据同图5.7A) |
附表7 ar/R选择性过滤区LE1 位点突变酵母的液体培养硼耐受试验OD600 值(数据同图5.7B) |
附录 Ⅱ 附图 |
附录 Ⅲ 试验方法 |
试验方法1:营养液配方 |
试验方法2:MGRL固体培养基配方 |
试验方法3:油菜转基因不同分化阶段所用培养基的配方 |
试验方法4:遗传转化常用试剂的配置 |
附录 Ⅳ 本研究所用到引物序列 |
作者简介 |
在读期间发表论文 |
在读期间获得奖项 |
致谢 |
(3)缺硼胁迫下柑橘枳砧根系细胞特性及非靶标和靶标代谢组学分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1. 文献综述 |
1.1 植物地上部和根系主要缺硼表现 |
1.2 硼在植物细胞中的生物学功能 |
1.2.1 硼在植物细胞壁中的作用 |
1.2.2 硼与植物细胞膜 |
1.3 硼在植物体内生理代谢中的作用 |
1.3.1 硼与碳水化合物代谢 |
1.3.2 硼与氮代谢 |
1.3.3 硼与植物激素代谢 |
1.3.4 硼与次级产物代谢 |
1.4 柑橘及其砧木硼营养研究进展 |
2 研究背景与意义、研究内容和技术路线 |
2.1 研究背景与意义 |
2.2 科学假设 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 缺硼是枳砧根系细胞壁物质组分及果胶特性的变化 |
2.3.2 缺硼时枳砧根系中活性氧类物质和莽草酸代谢途径的变化 |
2.3.3 缺硼及恢复供硼时枳砧根系中代谢产物及代谢通路的变化 |
2.4 技术路线 |
3 缺硼对枳砧根系细胞壁物质组分及果胶特性的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料和试验处理 |
3.2.2 样品采集与硼含量测定 |
3.2.3 细胞壁物质的提取 |
3.2.4 细胞壁果胶的提取 |
3.2.5 果胶糖醛酸含量、KDO含量和甲基酯化度的测定 |
3.2.6 透射电镜切片的制备 |
3.2.7 傅里叶红外光谱技术对细胞壁组分结构的分析 |
3.2.8 ~(13)C-固体核磁共振技术对细胞壁有机碳结构分析 |
3.2.9 数据处理与分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 枳砧幼苗生长状况及干物质积累量 |
3.3.2 硼在根系和根细胞壁中的分布 |
3.3.3 根系细胞壁中两种形态果胶糖醛酸、KDO含量和甲基酯化程度 |
3.3.4 根系亚细胞结构、细胞壁厚度和细胞壁提取率分析 |
3.3.5 根系细胞壁组分和结构分析 |
3.3.6 根系细胞壁有机碳结构分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 缺硼胁迫下根系生长及细胞壁完整性 |
3.4.2 缺硼胁迫下根系细胞壁硼和果胶特性 |
3.4.3 缺硼胁迫下根系细胞壁物质组分及结构 |
3.5 小结 |
4 缺硼时枳砧幼苗根系细胞结构、活性氧类物质和莽草酸代谢途径的变化 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料和试验处理 |
4.2.2 样品采集与硼含量测定 |
4.2.3 根尖活体染色表征细胞活力和活性氧类物质积累量 |
4.2.4 过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O_2~(·-))的提取及含量测定 |
4.2.5 抗氧化酶和丙二醛提取及含量测定 |
4.2.6 根尖解剖结构和细胞超微结构观察 |
4.2.7 靶向代谢产物提取及含量测定 |
4.2.8 木质素含量测定 |
4.2.9 数据处理与分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 缺硼时枳砧幼苗生长和干物质积累 |
4.3.2 缺硼枳砧幼苗硼含量和硼积累量 |
4.3.3 缺硼枳砧幼苗根系细胞活力、解剖结构和亚细胞结构 |
4.3.4 缺硼枳砧幼苗根系活性氧类物质积累和含量 |
4.3.5 缺硼对枳砧幼苗根系抗氧化酶活性的影响 |
4.3.6 缺硼枳砧幼苗根系莽草酸代谢途径中代谢产物 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
5 缺硼及恢复正常供硼后枳砧根系代谢产物及代谢通路变化 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料和试验处理 |
5.2.2 样品采集与硼含量测定 |
5.2.3 根系代谢产物的萃取、处理及测定 |
5.2.4 数据处理与分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 缺硼及恢复供硼处理枳砧的生长状况 |
5.3.2 缺硼及恢复供硼处理的枳砧各部位硼含量和分配 |
5.3.3 不同硼处理枳砧根系代谢产物整体分析 |
5.3.4 不同硼处理枳砧根系代谢产物的层级聚类和主成分分析 |
5.3.5 不同硼处理枳砧根系代谢通路分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 缺硼胁迫下枳砧幼苗根系中代谢通路变化 |
5.4.2 恢复正常供硼后枳砧幼苗根系代谢产物的响应 |
5.5 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.1.1 缺硼影响了枳砧幼苗根系微观结构及细胞活力 |
6.1.2 缺硼影响了枳砧幼苗根系细胞壁特性 |
6.1.3 缺硼影响了枳砧幼苗根系中代谢产物和代谢通路 |
6.1.4 恢复正常供硼时枳砧幼苗根系中代谢产物的响应存在差异 |
6.2 主要创新点 |
6.3 不足之处与展望 |
参考文献 |
附录 |
研究生期间主要成果 |
致谢 |
(5)甘蓝型油菜BOR家族基因分析及BnaC4.BOR1;1c的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 硼的重要性 |
1.1.1 土壤中硼的状况 |
1.1.2 硼对植物的重要性 |
1.2 植物的缺硼症状 |
1.2.1 植物应对硼胁迫的形态学研究 |
1.2.2 植物应对硼胁迫的超微和显微研究 |
1.3 硼在植物中的生理功能 |
1.3.1 硼参与细胞壁的组分与功能 |
1.3.2 硼稳定细胞膜的结构与功能 |
1.3.3 硼参与碳代谢 |
1.3.4 硼影响激素含量 |
1.3.5 硼调节酚类代谢和木质化作用 |
1.3.6 硼对花序的发育和生殖的影响 |
1.4 植物硼转运子的研究进展 |
1.4.1 水通道蛋白介导的硼吸收和转运 |
1.4.2 硼转运子介导的硼吸收和转运 |
1.4.3 转录因子介导的硼吸收和转运 |
1.5 甘蓝型油菜硼高效的研究进展 |
1.5.1 甘蓝型油菜硼高效的基因型差异 |
1.5.2 甘蓝型油菜硼高效的分子机制 |
1.5.3 甘蓝型油菜硼高效基因的定位 |
2 本研究的意义、内容和技术路线 |
2.1 研究意义 |
2.2 研究基础 |
2.3 研究目标 |
2.4 研究内容 |
2.5 技术路线 |
3 甘蓝型油菜BOR家族基因 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 甘蓝型油菜BOR家族基因的查找 |
3.1.3 甘蓝型油菜BOR家族基因的生物信息学分析 |
3.1.4 甘蓝型油菜BOR家族基因在不同硼条件下的表达模式分析 |
3.1.5 荧光定量RT-PCR检测基因表达量 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 甘蓝型油菜BOR家族基因的确定 |
3.2.2 甘蓝型油菜BOR家族基因的理化性质 |
3.2.3 甘蓝型油菜BOR家族基因与其它物种间的进化分析 |
3.2.4 甘蓝型油菜BOR家族基因结构分析及染色体定位 |
3.2.5 甘蓝型油菜BOR家族基因蛋白质结构分析 |
3.2.6 甘蓝型油菜BOR家族基因苗期表达模式分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
4 BnaC4.BOR1;1c的组织和细胞定位 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 植物转化载体和菌株 |
4.1.4 实验方法 |
4.1.5 转基因植株的检测 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 BnaC4.BOR1;1c启动子生物信息学分析 |
4.2.2 BnaC4.BOR1;1c启动子转基因拟南芥的获得 |
4.2.3 BnaC4.BOR1;1c启动子的分析及GUS表达的组织化学定位 |
4.2.4 亚细胞定位材料的处理与培养 |
4.2.5 Bna C4.BOR1;1c的亚细胞定位 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
5 甘蓝型油菜硼转运子基因BnaC4.BOR1;1c的功能 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 整株转化供试材料 |
5.1.2 试剂和培养基及配制 |
5.1.3 载体构建 |
5.1.4 转化植物的获取 |
5.1.5 组织培养实验 |
5.1.6 营养液培养实验 |
5.1.7 土培实验 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 BnaC4.BOR1;1c的功能分析 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
6 BnaC4.BOR1;1c对甘蓝型油菜花器官细胞结构的影响 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 供试材料 |
6.1.2 主要试剂、仪器和方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 甘蓝型油菜花药和柱头的微观特征 |
6.2.2 透射电镜下甘蓝型油菜细胞壁的结构 |
6.2.3 扫描电镜下甘蓝型油菜柱头和花药的结构 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
7 BnaC4.BOR1;1c对甘蓝型油菜硼效率的影响 |
7.1 材料和方法 |
7.1.1 供试材料 |
7.1.2 材料培养方法 |
7.1.3 不同硼效率品种BnaC4.BOR1;1c基因序列分析 |
7.1.4 不同硼效率品种BnaC4.BOR1;1c时空表达模式分析 |
7.1.5 不同硼效率品种BnaC4.BOR1;1c启动子克隆及生物信息学分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 不同硼处理对不同硼效率品种生长的的影响 |
7.2.2 不同硼效率品种BnaC4.BOR1;1c响应缺硼的表达模式 |
7.2.3 不同硼效率品种BnaC4.BOR1;1c启动子序列差异 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
8 综合讨论和主要结论 |
8.1 甘蓝型油菜BOR家族生物信息学及表达模式分析 |
8.2 BnaC4.BOR1;1C基因表达及组织定位分析 |
8.3 BnaC4.BOR1;1C基因功能分析 |
8.4 BnaC4.BOR1;1C对甘蓝型油菜不同硼效率品种的影响 |
9 结论,创新点和展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(6)甘蓝型油菜硼高效基因的定位(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 硼的概述 |
1.1.1 硼的基本理化性质 |
1.1.2 植物的硼营养 |
1.1.2.1 植物应对低硼胁迫的形态学变化 |
1.1.2.2 植物应对硼胁迫亚细胞水平的变化 |
1.2 植物硼营养的生理功能 |
1.2.1 硼与细胞壁的结构与功能 |
1.2.2 硼稳定细胞膜的结构与功能 |
1.2.3 硼调节酚类代谢和木质化作用 |
1.2.4 硼与植物激素的代谢 |
1.2.5 硼促进碳水化合物的运输和代谢 |
1.2.6 硼促进植物生殖器官的建成与发育 |
1.3 植物耐低硼胁迫的应答机制 |
1.3.1 植物硼效率的基因型差异 |
1.3.2 植物硼营养高效的机制 |
1.3.2.1 硼的高效吸收 |
1.3.2.2 硼的高效运输 |
1.3.2.3 硼的高效利用 |
1.3.2.4 转录因子介导的硼高效 |
1.4 甘蓝型油菜硼高效研究进展 |
1.5 植物数量性状与QTL研究 |
1.5.1 植物数量性状 |
1.5.2 植物QTL研究 |
1.5.2.1 QTL定位方法 |
1.5.2.2 上位性互作效应 |
1.5.2.3 QTL的克隆 |
1.5.3 推动QTL定位发展的双翼 |
1.5.3.1 高通量测序分子标记技术的发展 |
1.5.3.2 高通量表型调查技术及表型组学的发展 |
1.5.4 植物硼营养性状QTL的研究进展 |
1.6 芸薹科物种基因组间的比较研究 |
2 本研究的意义、目的、基础、内容及技术路线 |
2.1 研究意义 |
2.2 研究基础 |
2.3 研究目标及内容 |
2.4 技术路线 |
3 甘蓝型油菜硼高效QTL与互作分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料与DNA提取 |
3.2.2 BQ DH遗传连锁图谱的构建 |
3.2.2.1 本实验室公共SSR引物的基因型分析 |
3.2.2.2 新近开发的芸薹属SSR标记 |
3.2.2.3 硼吸收代谢相关基因的GBM标记的开发 |
3.2.2.4 引物多态性的电泳检测 |
3.2.2.5 分子标记的记录 |
3.2.2.6 遗传连锁图谱的构建 |
3.2.3 田间试验及性状考察 |
3.2.3.1 田间试验设计 |
3.2.3.2 产量及相关性状的考察与测定 |
3.2.3.3 缺硼指数性状的考察 |
3.2.4 数据统计分析 |
3.2.5 QTL的检测和分析 |
3.2.5.1 QTL的检测 |
3.2.5.2 QTL的比较分析 |
3.2.5.3 上位性互作对的检测 |
3.2.6 候选基因在BQ DH遗传连锁图谱上的in silico定位 |
3.2.6.1 BQ DH遗传连锁图谱与拟南芥的比较作图 |
3.2.6.2 候选基因的收集和候选基因的电子定位 |
3.2.7 BQ DH遗传连锁图谱和白菜基因组的比较作图 |
3.2.8 利用白菜相关功能基因开发GB-SSR标记 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 甘蓝型油菜硼高效遗传连锁图谱的构建 |
3.3.1.1 亲本间引物多态性的筛选 |
3.3.1.2 BQ DH群体基因型的检测 |
3.3.1.3 硼高效分子遗传连锁图谱的构建 |
3.3.1.4 遗传连锁图谱上偏分离标记的分析 |
3.3.2 不同硼水平下甘蓝型油菜产量及相关性状的表型变异 |
3.3.2.1 QY10和Bakow籽粒产量及相关性状的表型变异 |
3.3.2.2 BQ DH群体籽粒产量及相关性状的表型变异 |
3.3.2.3 BQ DH群体籽粒产量及相关性状的相关性分析 |
3.3.2.4 BQ DH群体缺硼指数性状的表型变异 |
3.3.3 甘蓝型油菜BQ DH群体各性状QTL的检测 |
3.3.3.1 不同硼水平下BQ DH群体产量及产量相关性状QTL的检测 |
3.3.3.2 BQ DH群体硼缺乏条件下缺硼指数性状QTL的检测与分析 |
3.3.4 不同硼水平下BQ DH群体上位性互作对的检测与分析 |
3.3.5 BQ DH群体与其它遗传群体的QTL比较分析 |
3.3.6 BQ DH遗传图谱与拟南芥基因组的比较作图及in silico定位 |
3.3.6.1 BQ DH遗传图谱与拟南芥基因组的比较作图 |
3.3.6.2 QTL区间候选基因的in-silico定位 |
3.3.7 GBM在QTL及上位性互作对的定位及候选基因的预测 |
3.3.8 BQ DH和TN DH遗传图谱与白菜基因组的比较作图及硼高效候选基因的预测分析 |
3.3.8.1 BQ DH和TN DH遗传图谱与白菜基因组A2的比较作图 |
3.3.8.2 甘蓝型油菜硼高效主效QTL:BnBE1 |
3.3.8.3 硼高效主效位点BnBE1的候选基因的预测与分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 偏分离的普遍性及其对QTL作图可能的影响 |
3.4.2 低硼环境对甘蓝型油菜生长发育及产量的影响 |
3.4.3 多群体在检测稳定QTL位点中的应用 |
3.4.4 上位性互作效应也是性状变异的重要遗传基础 |
3.4.5 QTL区间候选基因的预测 |
3.4.6 甘蓝型油菜硼高效主效位点BnBE1近等基因系的构建 |
4 研究总结与展望 |
4.1 研究总结 |
4.2 主要创新点 |
4.3 本研究不足之处 |
4.4 展望 |
参考文献 |
附录 |
附表1 本研究根据白菜A2染色体基因组序列开发的50对SSR标记序列信息 |
附表2 BQ DH遗传连锁图谱及其与拟南芥基因组的比较作图 |
附表3 BQ DH群体三年田间试验不同硼处理下检测到的籽粒产量及产量相关性状的QTL |
附表4 拟南芥硼代谢相关基因和产量及产量相关性状的基因在BQ DH群体上的电子定位 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文 |
会议摘要 |
(7)甘蓝型油菜磷、硼高效基因型的筛选及营养生理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 植物的磷素营养 |
1.1.1 磷元素在植物生长发育中的作用 |
1.1.2 磷元素的利用现状 |
1.2 植物在磷胁迫下的基因型差异及适应性机制 |
1.2.1 低磷胁迫下不同品种对磷吸收和利用的差异 |
1.2.2 低磷胁迫下不同品种对磷运转、分配和再利用的差异 |
1.3 植物对磷饥饿胁迫的生理响应 |
1.3.1 根系形态学变化 |
1.3.2 质子和有机酸分泌 |
1.3.3 根系分泌磷酸酶 |
1.3.4 核糖核酸酶、糖酵解支路酶和芳香族途径酶 |
1.4 植物高效吸收和利用磷营养的遗传学进展 |
1.4.1 植物磷相关性状的遗传特性 |
1.4.2 控制植物磷高效的相关QTL定位 |
1.4.3 低磷诱导的基因表达 |
1.5 植物的硼素营养及研究进展 |
1.5.1 细胞壁硼-糖复合物 |
1.5.2 硼的跨膜吸收和转运 |
1.5.3 硼转运基因的克隆与功能研究 |
1.6 油菜和拟南芥硼高效种质的筛选及其遗传学研究 |
1.7 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品系的影响 |
1.8 拟南芥在油菜基因组中的应用 |
第2章 引言 |
第3章 材料与方法 |
3.1 试验时间与地点 |
3.2 试验材料 |
3.3 试验设计 |
3.4 形态及生理生化指标的测定方法 |
3.4.1 冠部、根部鲜重、干重、根冠比的测定 |
3.4.2 根长的测定 |
3.4.3 植株全磷含量的测定 |
3.4.4 酸性磷酸酶活性的测定 |
3.4.5 植株硼含量的测定 |
3.4.6 TOPSIS法及统计分析 |
第4章 结果与分析 |
4.1 甘蓝型油菜营养液培养营养水平及生长期的探讨 |
4.1.1 磷水平对不同磷效率油菜品种生长量的影响 |
4.1.2 生长期对不同磷效率油菜品种生长量的影响 |
4.2 甘蓝型油菜磷高效品系和低效品系的营养液筛选研究 |
4.2.1 甘蓝型油菜磷高效品系和低效品系的营养液初步筛选 |
4.2.2 甘蓝型油菜磷高效品系和低效品系筛选指标的探讨 |
4.2.3 甘蓝型油菜初筛材料的TOPSIS分析 |
4.3 甘蓝型油菜硼高效品系和低效品系的营养液筛选及研究 |
4.3.1 甘蓝型油菜硼极端型材料的初步筛选 |
4.3.2 硼效极端型品系筛选指标的差异性研究 |
4.3.3 硼效初筛材料的TOPSIS法分析 |
4.3.4 硼水平对不同硼效率油菜品系生长量的影响 |
4.4 磷效和硼效极端型品系的沙基质培养营养液培养的比较 |
4.4.1 沙培和水培条件下不同磷、硼效率甘蓝型油菜品系的根长差异 |
4.4.2 沙培和水培条件下相同磷、硼效率甘蓝型油菜品系各指标的差异 |
4.5 磷效和硼效极端型品系的相关性研究 |
4.5.1 磷效和硼效极端型品系的初步筛选结果 |
4.5.2 磷效和硼效极端型品系水培、沙培和大田种植筛选结果的比较 |
4.5.3 磷、硼高效基因型的确定 |
第5章 讨论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
参加的课题以及发表的文章 |
(8)甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆、表达和分子进化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 引言 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 土壤和植物中的硼 |
1.2.1.1 土壤中硼的分布和分类 |
1.2.1.2 我国土壤中硼的现状 |
1.2.1.3 硼在植物中的分布 |
1.2.2 硼在植物中的生理功能 |
1.2.2.1 硼与细胞壁 |
1.2.2.2 硼与细胞膜 |
1.2.2.3 硼与碳水化合物 |
1.2.2.4 硼与激素 |
1.2.2.5 硼与酚类 |
1.2.2.6 硼与生殖发育 |
1.2.3 硼在植物体中的转运 |
1.2.3.1 硼的被动吸收 |
1.2.3.2 硼与糖的共运输 |
1.2.3.3 水通道介导的硼转运 |
1.2.3.4 转运子介导的硼转运 |
1.2.4 植物硼营养高效的研究 |
1.2.4.1 植物硼营养效率的基因型差异 |
1.2.4.2 植物硼营养高效的机制 |
1.2.4.3 甘蓝型油菜硼高效的研究 |
2 本研究的目的和意义 |
2.1 研究意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究目标 |
2.4 技术路线 |
3 硼高、低效品种的性状考察 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料和培养方法 |
3.1.2 营养液培养试验的设计 |
3.1.3 生理指标和硼浓度的测定方法 |
3.1.4 数据处理和统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 硼对甘蓝型油菜硼高、低效品种干重和根长的影响 |
3.2.2 不同硼水平下,甘蓝型油菜硼高、低效硼累积和转运能力的差异 |
3.3 讨论 |
4 甘蓝型油菜BnBOR1基因的克隆和分子进化 |
4.1 材料和试剂 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 菌株 |
4.1.3 试剂和试剂盒 |
4.1.3.1 核酸提取以及检测试剂 |
4.1.3.2 基因克隆试剂及试剂盒 |
4.1.3.3 Southern杂交试剂及试剂盒 |
4.2 实验方法和步骤 |
4.2.1 植物材料的处理 |
4.2.2 核酸的提取 |
4.2.2.1 基因组DNA的提取 |
4.2.2.2 基因克隆的总RNA的提取 |
4.2.2.3 总RNA中DNA的去除 |
4.2.2.4 DNA和RNA浓度的测定和质量检验 |
4.2.3 基因克隆 |
4.2.3.1 逆转录RACE第一链cDNA合成 |
4.2.3.2 5'-和3'-RACE |
4.2.3.3 甘蓝型油菜BOR基因全长的分离 |
4.2.3.4 BnBOR1-1a上游序列的分离 |
4.2.3.5 甘蓝型油菜BOR基因PCR产物的连接转化和测序 |
4.2.4 分子进化分析 |
4.2.4.1 甘蓝型油菜BOR家族的Southern杂交分析 |
4.2.4.2 核酸和蛋白质序列结构和功能的生物信息学分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 总DNA和RNA的提取 |
4.3.2 甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆 |
4.3.2.1 RNA逆转录成cDNA |
4.3.2.2 甘蓝型油菜BOR基因3'-和5'-RACE末端克隆 |
4.3.2.3 甘蓝型油菜BOR基因全长cDNA和基因组序列的克隆 |
4.3.2.4 BnBOR1;1a上游序列的克隆 |
4.3.3 分子进化分析 |
4.3.3.1 Southern杂交鉴定甘蓝型油菜BOR基因数目 |
4.3.3.2 芸薹族BOR1基因核酸序列的特点 |
4.3.3.3 BnBOR1基因蛋白质序列的分析 |
4.3.3.4 芸薹族BOR1基因的分子进化特征 |
4.4 讨论 |
4.4.1 基因家族成员的一些结构特征 |
4.4.2 密码子和进化特征 |
4.4.3 基因家族的进化关系 |
5 甘蓝型油菜硼转运子基因的表达和定位 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 材料和试剂 |
5.1.1.1 植物材料 |
5.1.1.2 试剂和试剂盒 |
5.1.2 实验方法和步骤 |
5.1.2.1 植物材料的处理 |
5.1.2.2 核酸的提取 |
5.1.2.3 BnBOR1的表达分析 |
5.1.2.4 硼转运子基因的定位 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 RNA的质量 |
5.2.2 表达分析 |
5.2.2.1 苗期缺硼诱导表达 |
5.2.2.2 组织特异性表达 |
5.2.3 硼转运子基因在遗传连锁图谱上的定位 |
5.2.3.1 硼转运子基因定位 |
5.2.3.2 硼转运子基因与硼相关QTLs |
5.3 讨论 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 本研究的主要创新点 |
6.3 本研究的不足之处 |
6.4 下一步的工作 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(9)不同硼效率油菜品种硼吸收运转及细胞膜透性差异的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 硼在植物体内的生理功能 |
1.1.1 硼在细胞壁中的作用 |
1.1.2 硼与细胞膜结构和功能的关系 |
1.1.3 硼在植物代谢中的作用 |
1.2 植物对硼吸收分配的研究进展 |
1.3 硼在植物中的运转和再利用 |
1.4 植物硼效率差异及其机理研究进展 |
1.5 展望 |
2 研究目的、内容和技术路线 |
2.1 研究目的及意义 |
2.1.1 不同硼效率甘蓝型油菜品种相互嫁接植株对硼吸收的差异 |
2.1.2 不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收、运转能力的差异 |
2.1.3 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜透性的影响 |
2.2 技术路线 |
3 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种及其相互嫁接植株生长和硼吸收分配的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试油菜品种 |
3.1.2 油菜幼苗预培养 |
3.1.3 土壤培养试验 |
3.1.4 测定方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种及其嫁接植株外部形态的影响 |
3.2.2 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种及其嫁接植株产量构成因素的影响 |
3.2.3 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种及其嫁接植株硼吸收分配的影响 |
3.3 讨论 |
4 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收分配的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试作物 |
4.1.2 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收分配的影响 |
4.1.3 不同缺硼胁迫时间对不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收分配的影响 |
4.1.4 不同硼效率甘蓝型油菜品种叶片涂抹~(10)B的吸收分配差异 |
4.1.5 不同硼效率甘蓝型油菜品种根系新吸收硼的分配差异 |
4.1.6 测定方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收分配的影响 |
4.2.2 缺硼胁迫下不同硼效率甘蓝型油菜品种硼吸收分配的变化动态 |
4.2.3 不同硼效率甘蓝型油菜品种叶片涂抹硼的吸收分配差异 |
4.2.4 不同硼效率甘蓝型油菜品种根系新吸收硼的分配差异 |
4.3 讨论 |
5. 硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜膜透性的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试作物 |
5.1.2 缺硼胁迫对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜透性的影响 |
5.1.3 短期缺硼后恢复供硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜透性的 影响 |
5.1.4 膜透性及细胞渗漏液中K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)含量测定方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 缺硼胁迫对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜透性的影响 |
5.2.2 短期缺硼后恢复供硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞膜透性的影响 |
5.3 讨论 |
6 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 植物硼营养概述 |
1.1.1 植物体内硼的含量与分布 |
1.1.2 硼的营养功能 |
1.1.3 植物对硼的吸收、运输和利用 |
1.2 植物细胞壁上硼的生理机制研究进展 |
1.2.1 植物细胞壁概述 |
1.2.2 硼在植物细胞中的累积与分布 |
1.2.3 植物细胞壁中硼的结合位点 |
1.2.4 硼对细胞壁结构及发育的影响 |
1.3 甘蓝型油菜硼效率差异研究进展 |
1.3.1 甘蓝型油菜硼高效基因型的筛选 |
1.3.2 甘蓝型油菜硼高效机理研究 |
1.3.3 甘蓝型油菜硼高效遗传与分子生物学研究 |
2 研究背景、内容和技术路线 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
3 甘蓝型油菜品种间硼吸收、分配及农艺性状和品质的差异 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同生育时期各品种的形态特征 |
3.2.2 盆栽不同生育时期各品种硼含量差异 |
3.2.3 不同生育时期硼在甘蓝型油菜体内的分配状况 |
3.2.4 不同硼处理下甘蓝型油菜农艺性状及产量的品种差异 |
3.2.5 不同硼水平对不同品种甘蓝型油菜籽粒品质的影响 |
3.3 讨论 |
4 不同硼水平下甘蓝型油菜根系形态及不同部位细胞壁组分、硼含量的品种差异 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 统计分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同硼处理下甘蓝型油菜苗期植株形态及根系形态品种差异 |
4.2.2 不同硼处理下甘蓝型油菜干物质量、硼含量及累积量的品种差异 |
4.2.3 不同硼处理下甘蓝型油菜不同硼效率品种细胞壁提取率的差异 |
4.2.4 不同硼处理下甘蓝型油菜不同硼效率品种细胞壁组成的差异 |
4.2.5 硼在不同硼效率甘蓝型油菜品种不同器官及细胞壁中的分配 |
4.2.6 硼在不同硼效率品种甘蓝型油菜细胞壁组分中的分配 |
4.3 讨论 |
5 硼对甘蓝型油菜不同部位KDOPS基因表达的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 统计分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 提取RNA质量 |
5.2.2 目的基因扩增检测 |
5.2.3 目的基因表达分析 |
5.3 讨论 |
6 硼对甘蓝型油菜根系和叶片显微及超微结构的影响 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试材料 |
6.1.2 试验方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 硼对不同硼效率品种甘蓝型油菜根系显微结构的影响 |
6.2.2 硼对不同硼效率品种甘蓝型油菜叶片和根系超微结构的影响 |
6.3 讨论 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.1.1 不同硼效率油菜品种硼的吸收、转运和利用的差异 |
7.1.2 不同硼效率品种甘蓝型油菜细胞壁特性与硼的吸收分配 |
7.1.3 硼对甘蓝型油菜细胞壁合成相关基因BnKDOPS表达的影响 |
7.1.4 甘蓝型油菜细胞壁特性与硼效率的关系 |
7.2 本研究的主要创新点 |
7.3 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录一 论文相关数据 |
附录二 相关实验方法 |
四、硼对不同硼效率甘蓝型油菜产量和品质的效应(论文参考文献)
- [1]甘蓝型油菜硼磷互作效应及其机制研究[D]. 赵哲. 华中农业大学, 2021
- [2]BnaNIP5;1s参与甘蓝型油菜硼高效吸收和分配的功能研究[D]. 袁丹. 华中农业大学, 2020(04)
- [3]缺硼胁迫下柑橘枳砧根系细胞特性及非靶标和靶标代谢组学分析[D]. 吴秀文. 华中农业大学, 2018
- [4]我国作物硼营养与硼肥施用的研究进展[J]. 徐芳森,王运华. 植物营养与肥料学报, 2017(06)
- [5]甘蓝型油菜BOR家族基因分析及BnaC4.BOR1;1c的功能研究[D]. 张泉. 华中农业大学, 2017(12)
- [6]甘蓝型油菜硼高效基因的定位[D]. 赵尊康. 华中农业大学, 2013(12)
- [7]甘蓝型油菜磷、硼高效基因型的筛选及营养生理研究[D]. 谢景梅. 西南大学, 2012(08)
- [8]甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆、表达和分子进化[D]. 孙进华. 华中农业大学, 2011(04)
- [9]不同硼效率油菜品种硼吸收运转及细胞膜透性差异的研究[D]. 吴素英. 华中农业大学, 2010(06)
- [10]不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究[D]. 潘媛. 华中农业大学, 2010(06)