一、水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析（论文文献综述）
杨林[1]（2021）在《陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析》文中指出高产稳产是玉米育种的永恒目标,遗传改良是提高玉米产量的主要途径,穗部性状与产量关系密切。深入研究现有杂种优势群及其选育自交系的穗部性状遗传机理,挖掘分析优异等位基因及功能,对指导育种家丰富耐密种质遗传多样性、开展育种组合亲本选配及提高玉米产量具有重要的现实意义。本研究以西北旱区玉米生物学与遗传改良重点实验室历时十余年构建的陕A群和陕B群玉米杂种优势群为基础,构建优良自交系KA105/KB020的F5:6重组自交系和126个自交系的关联群体,开展多环境穗部性状QTL定位和全基因组关联分析,阐明陕A群和陕B群选育玉米自交系穗部性状的遗传基础,以期指导提高陕A群和陕B群改良和选育效率。取得的主要研究结果如下:1)基于陕A群选育自交系KA105和陕B群选育自交系KB020构建了包含201个家系的F5:6群体,采用靶向基因检测技术（GBTS）分型绘制了包含2248个Bin标记,总长度为2722.79 c M,平均标记密度1.21 c M的遗传连锁图谱。通过穗部性状表型解析发现,不同授粉处理下穗粗性状与其它性状均为极显着正相关,穗长与结实长、行粒数和穗行数,结实长与行粒数、穗行数,行粒数与穗行数之间极显着正相关。初步明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状QTL定位存在明显影响。2)共检测到穗部性状QTL 66个。其中穗长QTL 8个,遗传贡献率为3.14%-11.58%;结实长14个,遗传贡献率为2.87%-13.04%;穗粗17个,遗传贡献率为2.15%-12.37%;穗行数10个,遗传贡献率为3.95%-17.16%;行粒数12个,遗传贡献率为4.21%-9.79%;穗粒数5个,遗传贡献率为4.13%-14.28%。检测到主效QTL 6个,两个环境以上稳定QTL 27个。明确了不同授粉方式下6个穗部性状QTL的加性增效差异,并利用稳定QTL筛选到了3个分别影响结实长、穗行数和行粒数的候选基因。3)利用陕A群和陕B群选育的126份玉米自交系开展GWAS分析,定位到穗部显着SNP位点116个,其中穗粗相关SNP 37个,穗行数相关SNP 42个,行粒数相关SNP 37个。检测到稳定SNP位点19个,其优异等位基因百分比为5.56%-88.89%,优异等位基因数与3个性状表现为显着正相关,其中拥有2-7个优异等位基因的自交系为54个,其产量显着低于71个拥有8-13个优异等位基因的自交系产量。指出了上述优异等位基因在陕A群和陕B群选育自交系中的分布情况,明确了3个性状可通过聚合优异等位基因实现产量提升,且穗行数和行粒数对产量提升更为有效。4)以116个显着SNP位点为基础,利用V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝RNA-seq数据库,筛选到有表达基因558个,主要涉及苯丙素类生物合成、蛋白质输出、氨基酸合成及糖代谢等途径,表明这些途径与籽粒灌浆过程物质储存有关,参与穗部性状调控,筛选出穗行数、行粒数及穗粗相关候选基因5个,可作为玉米穗部发育相关基因进行功能分析。5)基于GWAS和QTL的联合分析,共发现13个显着SNP位点位于11个QTL标记内。这13个SNP候选区共筛出候选基因126个,其中76个在V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝中有表达。通过GO分析和String蛋白互作分析,共挖掘到8个候选基因。通过基因表达数据库,从上述全部候选基因（共16个）中筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个相对重要的候选基因,进一步开展基因功能验证和穗部形态功能基因组研究。综上所述,本研究利用表型遗传解析和QTL定位结果分析,初步阐明了6个穗部性状的遗传机理,并利用GWAS对3个性状（穗粗、穗行数和行粒数）进行深入解析,通过穗行数和行粒数性状的改良,指导陕A群、陕B群亲本组配,提高了陕A群和陕B群的育种效率。筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个重要候选基因,进一步开展功能验证分析与分子标记辅助选择育种。同时明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状存在明显影响。
张人予[2]（2018）在《玉米穗长基因EL3的克隆及我国玉米优良自交系基因组变异分析》文中认为玉米是世界上最重要的农作物。大刍草是玉米的野生祖先,在驯化的过程中,现代玉米的植株和果穗形态发生了很大的变化。大刍草资源的引入有助于驯化相关性状遗传机理的解析。穗长是构成玉米产量的重要因子之一。因此,控制玉米穗长的基因的克隆以及穗长建成的遗传基础的研究能够为玉米产量的遗传改良奠定理论基础,对提高玉米单产具有重要意义。另一方面,系谱选育、杂种优势利用等传统育种方法仍然是当前玉米育种的主要手段。玉米种质资源的多样性是玉米品种改良的基础。因此,对玉米种质杂种优势群及其利用模式的研究同样对于提高玉米产量具有重要的价值。本实验室前期以玉米自交系Mo17和大刍草X26-4（Zea mays ssp.mexicana）构建的玉米-大刍草渗入系群体为材料,在第3号染色体长臂上定位到一个控制玉米穗长的主效QTL-qEL3L。在此基础上,本研究以该群体的剩余杂合系衍生群体为材料,在目标QTL区域开发InDel标记加密标记,对qEL3L进行精细定位,并克隆了目的基因EL3。随后,通过基因敲除、超表达、转录组分析等方法研究EL3的功能,并解析EL3调控玉米穗长发育的遗传基础。此外,本研究以本实验室前期搜集的269份育种中广泛应用的优良玉米自交系为材料,基于SNP标记,利用群体结构分析、聚类分析以及PCoA分析对这些材料进行了杂种优势群的划分,并对我国玉米自交系杂种优势利用模式的变化规律进行了分析。主要研究结果如下:1.利用玉米-大刍草渗入系群体的剩余杂合系衍生群体对qEL3L的效应进行了验证,发现包含Mo17等位基因的个体比包含大刍草等位基因的个体穗长长1.89cm,说明qEL3L的效应是真实存在的。利用剩余杂合系衍生的分离群体（11,765个个体）和25个开发的InDel分子标记筛选重组单株,通过后代验证将qEL3L精细定位到63Kb的区间内。该区段只包含一个注释基因Zm00001d043270,命名为EL3。为进一步验证EL3为qEL3L的候选基因,对EL3进行了CRISPR/Cas9介导的基因敲除和超表达遗传转化,发现敲除EL3基因能够增加玉米穗长,而超表达EL3基因能够减少玉米穗长,证明EL3调控玉米穗长的变异。2.EL3基因编码一个ULT转录因子。亚细胞定位发现该基因定位在细胞核和细胞质中。EL3在雌穗分生组织中表达量高,同时mRNA原位杂交分析发现该基因在雌穗侧生原基起始处表达。实时定量PCR研究表明EL3基因在包含大刍草等位基因的近等基因系（短穗）雌穗分生组织的表达量显着高于包含Mo17等位基因的近等基因系（长穗）的表达量。结合基因敲除和超表达分析的结果,说明EL3基因是玉米穗长的负调控因子。结合近等基因系雌穗花序分生组织的转录组分析和前人的研究,初步构建了EL3基因参与调控玉米雌穗发育的调控网络,该基因通过调控下游多个花序发育相关基因的表达影响玉米穗长的变异,为后续基因功能的研究以及玉米穗部发育遗传调控机制的研究提供了重要的参考。3.近等基因系21个农艺性状的表型分析表明,EL3基因能够在不显着改变玉米株型和穗形的条件下,显着增加玉米的穗粒数,在玉米产量改良上具有重要的应用潜力。EL3基因的CRISPR/Cas9基因敲除突变体几乎对所有的农艺性状具有显着的正效应,而超表达材料对大多数农艺性状具有负效应,并表现出高度分支的结构。这些结果说明EL3是一个多效性的基因。4.通过对84份玉米自交系、34份地方品种和49份大刍草材料中EL3基因的序列多态性分析发现,该基因在大刍草中的核苷酸多态性高于玉米和地方品种,说明该基因在玉米驯化过程中受到了选择。5.将269份育种中广泛应用的玉米自交系材料划分为7组,其中5个主要类群与我国育种项目中已知的杂种优势群相一致——改良瑞得、兰卡斯特、自330、唐四平头和温热Ⅰ群（或“P”群）。揭示了 1970-2000年间我国玉米自交系杂种优势模式利用的变化规律,分别以Mo17（兰卡斯特）、黄早四（唐四平头）、掖478（改良瑞得）和P178（温热Ⅰ群）为代表。首先以Mo17为亲本组配的杂交种在20世纪70年代到80年代得到大范围种植,紧接着在80到90年代,以黄早四和掖478组配的杂交种得到了广泛的应用,90年代以后,引入的温热Ⅰ群种质在育种中的应用比重越来越大。鉴定出丹340是我国最广泛利用的商业杂交种郑单958的母本——郑58最有可能的亲本之一。综上所述,本研究图位克隆了玉米穗长的负调控因子EL3,该基因通过调控下游多个花序发育相关基因的表达影响玉米穗长的变异;阐明了该基因为一因多效的基因,并在玉米驯化过程中受到选择。同时,本研究揭示了 1970-2000年间我国玉米自交系杂种优势利用模式的变化规律,并鉴定了丹340是郑58最有可能的未知亲本之一。
彭向永[3]（2017）在《雌、雄蒿柳花芽分化机制及性别决定基因挖掘》文中进行了进一步梳理开花是高等植物最重要的性状之一,外界环境、树体营养、激素水平及基因表达均影响植物成花过程;而与一年生植物相比,多年生木本植物的成花类型多样,成花机制复杂。蒿柳（Salix viminalis）,为杨柳科柳属灌木,生长速度快、适应性强、广泛分布在北半球高纬度冷凉地区,在园林绿化、能源林建设、重金属修复等方面多有应用。但是,开花导致的散粉、飞絮问题大大降低了其应用价值。蒿柳幼龄期极短,扦插苗当年形成花芽,实生苗2年开花,性别稳定,基因组仅450 M,是研究雌雄异株木本植物的理想材料,我国蒿柳资源丰富,但其成花机制还不清楚。本研究分别以花芽未分化期（营养生长期）、花芽生理分化期和花芽形态分化期3个时期长2-3 cm的雌、雄蒿柳茎尖为材料,测定糖、激素、多胺等内源物质的含量,构建花芽不同分化阶段的测序文库,采用RNA-seq高通量测序技术,获得不同发育阶段花芽分化的基因表达数据,利用qRT-PCR进一步验证差异基因的表达模式,从组织、生理及分子水平上解析雌、雄蒿柳花芽分化机制,分析性别间差异表达基因信息,挖掘性别决定基因。研究结果可丰富树木花芽分化的基本理论,解析雌雄异株植物性别决定机理,并为环保型柳树育种提供依据。主要结果如下:1.根据生长物候期、枝条生长动态及芽的组织形态学观察结果,将雌、雄蒿柳花芽分化过程分为营养生长期、花芽生理分化期和花芽形态分化期;当年生枝条生长速度减缓是蒿柳花芽生理分化启动的重要标志,雄蒿柳在盛花后约30天、雌蒿柳盛花后40天,进入花芽生理分化期,此时雌蒿柳一年生枝条上至少着生8片展开叶,13个侧芽,雄蒿柳至少有10片展开叶,15个侧芽。2.从营养生长向生殖生长转变过程中,内源物质在雌、雄蒿柳花芽分化过程中的作用相似。虽然雌、雄蒿柳内源激素和多胺的变化趋势几乎一致,但其含量在发育的某些阶段具有显着的性别差异。高水平的可溶性糖、淀粉、ABA、ZT、IAA、多胺及C/N、ABA/GA3比值,低水平总N、GA3含量及ZT/GA3、IAA/ABA、IAA/ZT比值促进雌、雄蒿柳花芽分化启动;花芽形态分化则要总N和GA3含量持续下降,多胺和C/N比值持续升高,ABA、ZT、IAA则显着下降。3.雌、雄蒿柳共18个样品RNA-seq测序结果显示,每个样品获得的raw reads均超过5 000万条,测序碱基数超过7.5 G nt,clean reads 4 600万条以上;共组装124 353条Unigene,平均长度676-904 nt,在NR、Nt、Swiss-Prot、KEGG和COG等6大数据库中共注释到107 161条,注释率超过了86%。4.雌蒿柳的3个时期之间比较,共获得9 064个DEGs,其中上调6 914个,下调2 150个。FS1-VS-FS2、FS2-VS-FS3和FS1-VS-FS3三个比较库得到上调DEGs的数量分别为60、3 277和3 577个,下调的分别有121、664和1 365个。雄蒿柳3个时期之间比较,共获得9 156个DEGs,其中上调6 428个,下调2 728个,MS1-VS-MS2、MS2-VS-MS3和MS1-VS-MS3三个比较库得到的上调DEGs分别为889、2 907和2 632个,下调的分别为887、861和980个。在这些差异基因中,重点分析了蔗糖和淀粉代谢途径、激素代谢及激素信号转导途径、多胺代谢途径、植物生物节律等与雌、雄蒿柳花芽分化相关的差异表达基因信息。5.雌、雄蒿柳成花过程中,蔗糖合成相关的基因SvSS、SvTPS等多上调表达,糖类物质主要以T-6-P参与糖信号转导,TPS作用于SvFT基因调控花芽分化;细胞分裂素信号可通过WUS/CLV3调节系统负向反馈调节ARR调控SvSOC1;GA合成的关键基因SvRCOM、SvKO下调,GA信号负调控因子DELLA蛋白显着上调并调控SvLFY并入蒿柳成花调控网络;ABA诱导植物成花过程与光周期途径成花关键基因CO的转录水平正相关;ABA相关的Sv ACS3、SvHMT1、SvGELP下调,SvNCED5、SvZEP、SvCCD4上调;多胺促进雌、雄成花,雌、雄蒿柳成花过程中SvPAO多表现下调,而与多胺合成相关的基因SvSPD1、SvSPD2以及阳离子运输的SvCAT1均上调表达,多胺正调控SvFT并入蒿柳成花调控网络。6.蒿柳性别间共鉴定1 325个DEGs,雄蒿柳相对于雌蒿柳上调743个,下调582个;在营养生长期共得到488个DEGs,其中293个DEGs上调,195个下调;花芽生理分化期共445个DEGs,其中263个上调,182个下调;花芽形态分化期共390个DEGs,其中上调185个,下调205个。7.在营养生长期,雌、雄蒿柳内源物质含量无显着变化,差异表达基因少;进入花芽分化期后,雄蒿柳中促进雄配子体发育的基因如SvPGLR、SvPME、SvLAC、寡肽运输相关的SvNPF、花粉识别相关SvRKS等均显着上调,JA和BR相关的基因如SvECI2、SvCIPK11、SvFLA2、SvCYP707A1、SvCYP87A3也显着上调表达,在雌蒿柳中则表现为下调或不表达,这些雄性器官发育的促进基因在小孢子体出现的绒毡层发育晚期,或者花粉四分体分离之前的花粉外壁形成期上调表达,对蒿柳雄花的形成具有促进作用。8.雌蒿柳中影响胚珠发育的苯丙素和黄酮代谢途径的SvTOGT1、SvHST,与氨基酸转运和合成相关的SvANT1、SvAAP3、SvBCAT2显着上调表达;与雌配子体发育及成花相关的响应乙烯信号的AP2同源基因SvAIL6及乙烯信号响应转录因子ERF上调表达;抑制雄蕊生长的如SvRPN10、SvFDX3、SvSAUR、SvGID1B等上调表达;SvJMJD6、SvAK7、SvGAMMACA1,SvSPL6、SvSPL13B、SvSPL2及2个没有注释但差异显着表达的基因Unigene37566All、Unigene44817All上调表达。这些结果暗示了线粒体编码基因、组蛋白甲基化及miRNA转录后调控在蒿柳性别决定中均可能具有重要作用,有必要对这些基因作进一步深入研究。
李荣德[4]（2016）在《水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆》文中认为水稻是我国最主要的粮食作物之一,提高水稻产量对于保障我国的粮食安全具有重要意义。为了进一步提高水稻产量潜力,越来越多的水稻育种家们认识到,稻属不同种间、亚洲栽培稻的籼粳亚种间的强杂种优势和有利基因利用是进一步培育更高产、稳产品种的必由之路,特别是籼粳亚种间有利基因的相互利用。然而,水稻种间、亚种间品种的生殖隔离不仅限制了杂种优势的直接利用,而且限制了有利基因在不同类型品种之间的交流。籼粳亚种间的生殖隔离是籼亚种和粳亚种连续积累的遗传分歧的产物,生殖隔离有利于物种在自然界中的生存和发展,但是却限制了不同种群之间基因的交流,是籼粳稻有利基因利用的最大障碍。杂种不育和杂种衰败是籼粳亚种间后合子生殖隔离的两种主要形式。关于杂种不育前人已经进行了大量的研究,而对杂种衰败遗传机制的理解还比较匮乏。水稻不仅是重要的粮食作物,而且也是禾本科生物学研究的模式植物。因此,对水稻亚种间杂种衰败的研究无论在生物进化学还是育种学都具有重要的理论意义和实际应用价值。本研究以粳稻Sasanishiki为轮回亲本和籼稻Habataki为供体亲本杂交构建的染色体单片段代换系（CSSL）和由此组合衍生的回交自交系群体（BIL）出现了不同程度的小穗育性降低的杂种衰败现象,利用这两个群体进行了杂种衰败的遗传分析和基因的克隆。主要研究结果如下：一、利用CSSL和BIL群体进行杂种衰败的遗传解析1.在扬州和海南两个地点、多个年份里CSSL群体均观察到小穗育性降低的株系,表明杂种衰败在该组合中存在；进一步利用该群体进行了小穗育性QTL定位,结果表明,在第12号染色体标记RM6998附近能够稳定地检测到控制小穗育性基因座qSF-12,说明qSF-12是控制籼粳杂种衰败的关键基因座。2.在不同环境下对全部85个系的BIL群体的小穗育性进行了QTL定位。结果表明,检测到多个QTL控制小穗育性,其中在第8号染色体标记C1121和第12号染色体标记C1069附近检测到小穗育性相关的位点qSF-8和qSF-12在多个环境中均检测到。分析表明在该群体中发现的第12号染色体上小穗育性位点与在上述CSSL群体中发现的位点是一致的,为同一个QTL位点。3.进一步利用BIL群体的85个系,通过比较qSF-8和qSF-12两个座位的不同等位基因组合,发现在qSF-8和qSF-12位点均为Sasanishiki或者Habataki基因型的株系小穗育性表现正常,而qSF-8和qSF-12位点的染色体片段来源不同的株系小穗育性就明显降低,表明qSF-8和qSF-12存在互作是导致水稻籼粳亚种间的杂种衰败。二、水稻籼粳亚种间杂种衰败关键基因HB-12的精细定位与功能分析1.分析CSSL株系发现,第12号染色体有替换的代换系SL438的小穗育性较低（约30%）,显着低于亲本Sasanishiki,进一步考察发现其花粉育性正常（约90%）而其部分胚囊败育（约25%）。说明雌配子的部分败育是导致SL438小穗育性降低的原因。2.利用代换系SL438与轮回亲本Sasanishiki回交构建的次级F2群体用于精细定位qSF-12 （HB-12, Hybrid breakedown）将HB-12定位在第12号染色体上137kb的区间内,该区间内共有19个ORFs,其中具有cDNA全长的候选基因共有11个。通过候选基因编码序列测序分析和RNA-seq表达特征比较,我们将LOCOsl2g38850确定为HB-12的候选基因。互补实验和RNAi实验结果进一步证实LOCOsl2g38850就是控制水稻籼粳亚种间杂种衰败的关键基因HB-12的候选基因。3. LOCOsl2g38850基因组序列全长5125bp,CDS序列1698bp,编码一个含有566个氨基酸的DUF1336结构域蛋白。测序表明,Sasanishiki和Habataki的基因组序列之间的3bp碱基（GAT）差异位于LOCOsl2g38850第10个外显子上,Habataki多出的3个碱基位于终止密码子前,恰好在一个阅读框内编码一个氨基酸,导致Habataki上多编码了一个天冬氨酸,并且这一差异在籼粳亚种之间普遍存在。4.GUS染色和组织表达量分析表明,HB-12基因呈组成型表达,在茎、根、叶片、幼穗和叶鞘等组织均有表达,其中在茎和幼穗中的表达量最高,并且在幼嫩的胚囊中表达。将HB-12-GFP融合蛋白在水稻原生质体中瞬时表达显示,该蛋白主要分布在细胞质和叶绿体中。5. Real-time PCR定量分析表明,LOCOsl2g38850在胚囊发育中功能大孢子形成时期表达量最高。通过RNA-seq技术对Sasanishiki和SL438的幼穗进行转录组分析其中胚囊发育参考基因的表达情况,发现胚囊发育E3期是临界点。在E1-2期,参考基因在Sasanishiki中表达要显着低于SL438,在E3期参考基因的表达丰度相当,而进入E4-6期,参考基因的表达在Sasanishiki中显着高于SL438。进一步分析表明,Sasanishiki和SL438的幼穗中减数分裂前和减数分裂阶段的相关基因表达量无差异,推测HB-12主要在胚囊发育中功能大孢子形成时期起作用。6.转录组分析表明,HB-12基因的功能可能与细胞组分的合成相关。
刘立龙[5]（2018）在《野生稻长芒新基因Awn8的精细定位和候选基因分析》文中提出芒普遍存在于野生稻中,可以帮助种子散布,同时防止鸟兽啄食。现代栽培稻一般为无芒或个别短芒,水稻长芒性状的丧失是水稻驯化的重要事件之一,开展水稻芒发育相关基因的定位、克隆及分子调控的研究,对深入了解芒的遗传基础、发育机制及水稻的驯化机制具有重要意义。此外,芒作为与株高、穗型、粒色等类似的直观形态标记,了解其形态发生的遗传机制可为形态标记在水稻品种选育的利用积累资料,也可为其他植物的功能基因研究提供理论依据。本研究利用广西普通野生稻DP15和籼稻9311构建染色体片段代换系库,获得以9311为背景的的高代回交群体（>BC5代）,从中筛选出遗传稳定的具有长芒表型的代换系XL138,通过遗传分离大群体的构建和多轮的分子标记设计,对存在于XL138的长芒性状基因进行了精细定位,并对定位区域的候选基因进行了预测,发现XL138携带的长芒基因是一个新的基因位点,命名为Awn8。主要的研究结果如下:（1）染色体片段代换系XL138的性状分析。以轮回亲本9311作比较,对染色体片段代换系XL138和9311进行表型分析,表明代换系XL138和9311在株高、分蘖数和每穗粒数上不存在显着性差异,芒长和芒着生比率较9311显着增加,粒长、长宽比和千粒重较9311均显着降低。结果显示,XL138的芒长为3.91±0.30cm,芒的着生比率为98±1.2%,芒长和芒着生比率分别较9311增加275.96%和214.10%。XL138的千粒重为28.71±0.28g,粒长为11.23± 0.04mm,长宽比为3.40± 0.03,分别较 9311 降低了 7.03%,3.68%和 3.13%。（2）长芒性状遗传分析和定位群体构建。用代换系XL138与轮回亲本9311杂交构建芒长基因定位的分离群体,F1代表现为长芒,与XL138一致;在F2代分离出长芒和短芒两种表型,比率为981:306,卡方分析显示长芒和短芒的比率符合3:1分离比,表明XL138的长芒性状受1对主效显性基因控制。（3）长芒基因Awn8的初步定位。利用分布于水稻12条染色体上1633对引物,筛选到415个在XL138和9311两亲本间具有多态性的分子标记。利用筛选出的多态性分子标记检测代换系XL138的遗传背景,结果显示XL138有4个普通野生稻材料DP15的渗入片段,分别位于8号和9号染色体上。连锁分析显示,长芒目的基因在第8染色体上,位于分子标记M3和M8之间,该定位区域物理距离约为0.89Mb,是一个新的控制长芒基因位点,命名为Awn8。（4）长芒基因Awn8的精细定位。由于长芒定位区域的分子多态性不足,设计的SSR和STS等标记都不能对Awn8进行更精确的定位。因此,对代换系XL138进行全基因组测序,基于基因组重测序的结果在初步定位的区间设计了 8个SNP标记,利用扩大的定位群体2816株短芒单株将Awn8定位在M16和M18两标记之间,物理距离约为54Kb。（5）长芒基因Awn8的候选基因分析。根据水稻基因注释信息网,在精细定位的54Kb区域内有7个候选基因,与栽培稻9311的核苷酸序列进行比对,结果显示代换系XL138中P1、P2和P5三个候选基因与栽培稻9311的核苷酸序列完全一致,推测是候选基因的可能性较小。代换系XL138中P4基因与栽培稻9311比对只有2个碱基的差异而且氨基酸序列的相似度高达99%,另外其分子功能具有催化活性,参与生物胁迫、代谢过程等生物学过程,推测其为候选基因的可能性较小。基因P6和P7在水稻中都属于C2H2锌指蛋白家族,目前报道的植物C2H2型锌指蛋白主要参与植物各个时期的生长发育,可导致水稻外稃顶端的变化,进一步影响水稻芒的生长发育。其中P7虽然属于C2H2锌指蛋白家族,但仅有1个碱基的同义突变,推测其为候选基因的可能性不大。基因P6有2个碱基的无义突变,故我们将P6基因作为候选基因之一,其功能有待进一步验证。基因P3的功能未见相关报道,但有51bp的缺失和12个碱基置换,导致在代换系XL138中仅编码81个氨基酸,而在栽培稻9311中则编码267个氨基酸,P3基因在两亲本间的差异较大,推测其可能是候选基因,仍需要进一步的验证。
刘程捷[6]（2013）在《水稻花粉发育相关基因OsWBC11的图位克隆及功能研究》文中研究表明ABC转运蛋白在生物体内广泛存在,其通过结合并水解ATP,利用释放的能量从而实现金属离子、氨基酸、多肽及代谢产物等物质的跨膜转运。根据ABC转运蛋白的结构和功能,可以将ABC蛋白划分为A-H八大家族。在植物体内,ABCG亚家族转运蛋白广泛存在。花粉是有性生殖植物所不可缺少的,花粉的发育过程包括花粉母细胞的形成、减数分裂及两次有丝分裂。在此次研究中,通过用EMS处理野生日本晴种子,从其后代中分离出一个不育突变体wbcll,并通过图位克隆将突变基因定位在10号染色体长臂上,经过候选基因预测及测序分析,发现了突变体内编码ABC转运蛋白G家族成员的基因WBC11的开放阅读框内存在一个单碱基突变,导致WBC11基因翻译的提前终止。WBC11为在花器官中特异性表达的基因,wbcll突变体在营养生殖阶段观察不到任何明显的缺陷,但是最终却无法产生种子。我们观察并对比了野生型与突变体植株小花的发育情况,发现在wbcll突变体内,花粉母细胞能够顺利完成减数分裂形成四分体,且小孢子花粉也能够正常地从四分体内释放出来。但是随着小孢子花粉的释放,wbcll突变体中绒毡层出现异常的膨胀,且小孢子花粉也开始被降解,而同时期野生型植株内绒毡层却逐渐被消化,在小孢子花粉表面孢粉素不断积累,花粉壁逐渐形成。ABCG11/WBC11在拟南芥中被证明是能够参与植株内油脂类物质的运输,且水稻WBC11蛋白与拟南芥ABCG11/WBC11蛋白一致性高达75.45%,结合wbcll突变体表型,可以认为WBC11参与水稻花粉壁形成过程中孢粉素前体从绒毡层到小孢子花粉表面的运输。
金越[7]（2013）在《干旱对水稻花发育的影响：形态学，转录组学及相关基因的功能研究》文中研究说明干旱胁迫严重降低农作物,尤其是谷类作物的产量。在生殖发育时期遭遇干旱胁迫,农作物产量受到的影响最为严重,然而干旱造成生殖发育缺陷及其分子水平的变化目前所知甚少。本论文,通过对生殖期受到干旱胁迫的水稻花形态学观察和转录组的研究,探索干旱影响花发育的分子机制,并试图找到控制干旱胁迫下花发育的基因。本文的实验结果显示,干旱胁迫降低了花粉粒的育性,在同一个穗中,不同时期的花的育性受到不同程度的影响。同时,干旱胁迫导致淀粉粒在花药中积累的位置和数量上发生异常。干旱胁迫条件下,不同发育时期（2-3mm、3-4mm、4-5mm和5-7mm）的花的转录组分析发现1600多个干旱应答基因,其中大多数基因的表达只在一或两个发育时期发生变化,说明不同发育时期的花调动不同的基因来应对干旱胁迫。这些干旱应答基因中包括发育调控的基因,例如主要在绒毡层或者小孢子里特异表达的基因在花粉粒成熟期受到明显的影响,这些基因功能可能与花粉壁的形成、细胞壁扩张、离子运输和淀粉合成相关。花发育相关的减数分裂和MADS-box基因没有明显变化。同时,碳水化合物代谢,GA信号途径和ABA信号途径的基因得到富集。基因芯片分析的结果暗示：在干旱胁迫下,植物激素、淀粉合成等途径和花发育过程发生了复杂的相互作用。本研究增加了对干旱胁迫下生殖发育过程的认识,并发现了一些可能在此过程中起关键作用的候选基因。通过转录组分析,我们得到了1617个可能参与干旱胁迫下花发育的候选基因,对这些基因的功能注释和表达特异性的比较后,从中挑选了一批基因,我们得到这些基因相关的水稻和拟南芥的功能缺失和功能获得性突变体后进行表型观察,以期通过表型分析进一步验证这些基因的功能。实验结果发现：水稻3-OAC基因的缺失突变体花器官发育异常,其拟南芥中同源基因的缺失导致拟南芥对氯化钠超敏感；水稻CAO基因缺失突变体雌蕊和雄蕊数目不正常且花粉粒育性明显降低,其拟南芥中同源基因的缺失则对ABA超敏感；在拟南芥和水稻中过量表达OsPP2C都会造成植株对干旱超敏感,另外水稻突变体pp2c的叶片比野生型偏黄；水稻突变体msp的种子较野生型大。这些都值得进一步研究,同时也证明我们的芯片实验筛出的基因是可靠的。在此过程中,我们发现编码转录因子的基因OsERF过表达株系表现出对干旱的抗性,故选择OsERF基因作为进一步研究的重点。首先,根据AP2/EREBP基因家族的进化分析将OsERF命名为OsERF101。通过promoter-GUS报告系统、In situ杂交和qRT-PCR检测表明,OsERF101在正常生长条件下的根、幼叶、老叶中无表达,在干旱胁迫后的老叶中有表达；OsERF101在早期和小孢子发育时期的花里表达,尤其在花药的绒毡层和小孢子细胞里表达水平较高,在小孢子发育后期表达量下降；在种子里无表达；OsERF101还受到PEG和ABA的诱导表达。过量表达OsERF101能够增强水稻苗期和生殖期的抗旱性,脯氨酸含量增加和过氧化物酶活性增高可能是其提高抗旱性的原因之一。OsERF101过表达的转基因植株在干旱胁迫下的花粉粒育性和结实率相比于野生型都得到了提高。通过检测干旱胁迫和花发育相关的已知基因的表达情况,发现OsERF101能够增加ABA应答基因的表达,说明OsERF101可能通过ABA依赖途径增强植株的抗旱性。另外,在正常的生长条件下,Oserf101突变体和RNAi植株育性都很低。仔细观察突变体和RNAi的花药发育过程后,发现有三种不同的花药类型,第一类是正常的花药；第二类为花药内侧没有花粉囊的异型花药；第三类是有正常花粉囊,但其中的小孢子发育不正常的异型花药。这表明OsERF101可能与花药的发育过程相关。更有趣的是,OsERF101是AP2/EREBP转录因子家族中的一个成员,但在正常生长条件下并没有定位于细胞核中,只有截去氨基端信号肽之后才能定位于细胞核中,所以我们推测OsERF101可能通过双向定位这种功能来完成对干旱胁迫下花药发育的调控,但这个推测还需要大量的实验来证实。
刘红军[8]（2013）在《玉米IBM Syn10群体高分辨率遗传连锁图谱构建及穗部相关性状QTL/miRNA遗传解析》文中研究说明玉米是我国重要的饲料、工业原料和粮食作物,也是作物遗传研究重要的模式作物之一。过去的三十年里,分子标记技术在基因精细定位和克隆、分子标记辅助育种和聚合育种、遗传图谱构建和玉米起源进化领域中得到了广泛的应用,然而由于玉米基因组高度的复杂性和多样性,丰富的重复序列和转座子位点,导致传统的分子标记技术无法高密度地覆盖玉米全基因组,更难以高效全面地检测出染色体重组位点及基因型。随着B73基因组测序的完成和新一代测序平台的逐步完善,高通量测序技术实现了基因型鉴定和遗传作图方法学上的跨越。利用全基因组重测序技术,可以广泛地在自交系、重组自交系和回交导入系等各种类型的基础遗传资源中获得广泛的SNP基因分型、染色体间的结构变异和鉴定新的microRNA靶基因。其中rnicroRNA （miRNA）是本世纪初发现的一类新的调控因子,其通过与靶rnRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控,从而导致mRNA的降解或翻译抑制。本研究通过高通量全基因组重测序技术及小RNA和降解组测序技术,在全基因组范围内构建了玉米IBM Syn10群体的高密度遗传连锁图谱,并对玉米重要农艺性状,如株高、开花期和玉米穗轴相关性状进行精细定位,同时对玉米B73自交系的4个果穗发育时期进行差异表达基因分析和小RNA靶基因预测,最终结合已定位的玉米QTL位点,为深入挖掘玉米果穗发育过程中具有重要调控功能的候选基因奠定基础。主要研究结果如下：（1）玉米IBM Syn10单倍体群体全基因组遗传标记开发和基因型分型。对玉米自交系Mo17进行了26.65倍深度重测序,共得到3,097,838个亲本间SNPs,其中2,200,187个为纯合SNPs,897,651个为杂合SNPs。通过与Phytozome7.0database数据库进行比对,把169,016个SNPs定位于基因编码区、同时比对出104,311个非同义突变SNPs和64,705个同义突变SNPs。利用SOAPindel检测到180,587个范围为1-5bp的插入缺失位点。通过对280份IBM Syn10群体的0.31倍重测序,结合亲本间的SNP位点,构建了包含6,618个bin marker遗传连锁图谱。在Syn10群体,共检测到35,128个重组断点,每个bin的物理范围为50kb-18.8Mb。遗传物理比值6.95cM/Mb,平均范围为0-0.4cM/Mb。在检测到的6,618个bin marker标记中,共有3,597个标记表现出偏分离,其中2,474个标记偏向B73,1,123个标记偏向Mo17；在遗传成分组成上,Syn10群体有176株子代偏向B73遗传背景,38株偏向Mo17遗传背景。Syn10图谱扩张因子期望值为6.5,校正后图谱长度为1,722.9cM。利用该图谱构建的高密度bin marker标记,检测到135个与开花期和株高相关的QTL。结果表明我们将已克隆的基因（TFL2PhyA2）精细定位到1Mb的物理区间内,并发现了25个与株高和开花期有关的候选基因；随后,我们得到了1,151,856个高质量的亲本间SNP位点,为下一步QTL精细)定位和克隆奠定了基础。（2）不同氮素处理条件下玉米穗轴相关性状的QTL定位。以IBM Syn10群体重测序获得的高密度bin marker标记基因型数据为基础,共检测到117个穗轴相关性状的QTL和23个与产量有关QTL,其中与穗轴重量相关的QTL22个、穗轴体积相关的QTL24个、穗轴密度相关的QTL25个、穗轴长度相关的QTL26个和穗轴直径相关的QTL20个。在玉米7号染色体上检测到一个候选基因ral,物理坐标为110～114Mb,该基因编码的转录因子对玉米花序分枝的伸长有较复杂的影响。在玉米2号染色体上检测到一个候选基因ba2,物理坐标为31～34Mb,编码的转录因子也影响玉米花序分枝的伸长。（3）高通量测序鉴定玉米果穗microRNAs及其靶基因。利用Illumina测序平台、miRNA微阵列和生物信息学分析,对玉米自交系B73果穗的4个发育时期即生长锥伸长期、小穗分化期、小花分化期和性器官形成期等四个生长发育期的雌穗组织材料分别进行降解组和小RNA测序。结果表明,玉米小RNA测序结果显示7,981,459（3,436,342distinct）reads（?）艮好的比对到了玉米基因组中,代表了总测序reads的74.85%（66.64%distinct） reads;与此同时降解组测序结果显示,平均有12,441,777（1,941,522distinct）20-nt的序列。利用Mireap预测已知和可能的新]miRNA及其前体序列共得到385个miRNA基因。同时利用生物信息学手段分析结果,整理出玉米雌穗]miRNA及其各项特征。用miRAlign（?）匕对这些候选位点与已知数据库中的miRNA后,发现有99个miRNA基因编码96个成熟的miRNAs,其中有61个miRNA*（?）够被检测到。另外,编码23个成熟miRNA的51个位点被认为是玉米特异的miRNA基因,且这些miRNAs都是新的miRNA家族。我们将这些新发现的miRNA命名为zma-miRs1-miRs23,同时采用a、b、c、d等来代表同—miRNA家族的不同成员。在这23个新miRNA*成员中我们检测到了其中的6个特异miRNA*,这为玉米中]miRNAs的存在提供了切实可靠的依据。为解析miRNA在果穗不同发育时期的调控功能,采用rniRNA微阵列芯片来检测这些发育时期不同rniRNA的表达动态。共有53个]miRNA（占总探针数的8.4%）被认为是可能的差异miRNAs （P<0.01）,并呈现不同的表达模式。本研究共鉴定127个已知miRNA的靶基因和13个新的特异miRNA的靶基因,这些结果表明miRNA家族在转录后水平和转录调控网络起着重要的作用。最后,利用本研究开发的高分辨率的bin marker遗传标记定位到的玉米穗轴相关QTL及降解组测序鉴定的miRNA靶基因,在玉米2和3号染色体上鉴定得到6个1niRNA靶基因位于玉米穗轴重量、穗轴体积和穗轴密度QTL区间内,进一步从正向及反向遗传学角度进行穗部性状候选基因挖掘奠定了基础。
刘瀛[9]（2012）在《白桦雄花突变体差异表达基因cDNA-AFLP分析》文中认为白桦（Betula platyphylla Suk.）,是雌雄同株的单性花树种,在园林绿化,建筑材料,餐饮业及医药业等方面具有一定的应用价值。在我们先前的研究中已经发现了天然的雄花序突变体,其结构和生殖发育均不同于正常雄花序,显示出明显的雄性不育特征。为了揭示该雄花突变体的发育机理,本文应用cDNA-AFLP分子标记技术,分别对白桦发育早、晚期突变雄花序（M）和类似正常雄花序（NL）进行差异表达基因的筛选。将获得的差异片段进行BlastX同源性比对和初步的生物信息学分析。根据序列的生物功能,从中选择与白桦花发育有关的差异序列进行实时定量PCR的检测,检测它们在白桦雄花突变植株的不同组织及雄花发育不同阶段中的表达情况,并对其基因功能进行初步分析。利用I2-KI和过氧化物酶的方法对白桦雄花花粉活性进行检测。实验结果表明,白桦突变雄花花粉生活力较正常水平呈明显的降低,推测其育性能力可能发生了改变。在白桦雄花突变体早期发育的cDNA-AFLP分析中得到约4500个多态性片段（TDFs）,其中有280个为差异表达片段,回收后得到81个TDFs,提交到GenBank数据库（收录号为JK546624-JK546704）。通过对81个TDFs进行BlastX同源性比对,有51个TDFs与GenBank中的基因相似性较低或无匹配,被视为新基因,其余30个TDFs与已知蛋白具有较高的同源性（BlastX E-Value<e-10）。将这30个序列进行GO生物功能和KEGG生物代谢途径的分析,结果表明,这些蛋白参与催化活性,结合活性,生物调节信号转导,生物合成以及基因编码转录因子和花发育等过程。另外,选择5个与白桦花发育有关的TDFs （MAP激酶、泛素结合酶、纤维素合成酶、热激蛋白和细胞色素P450）,应用Realtime RT-PCR检测它们在白桦雄花突变植株的不同组织和雄花发育过程的转录表达情况,初步推测它们在突变雄花早期发育中的作用。在白桦雄花突变体晚期发育的差异基因表达谱中,实验共获得约5000个cDNA片段,其中有323个为差异表达片段。成功测序共得到141个TDFs,提交到数据库中生成序列号（JK546705-JK546845）并进行BlastX同源性比对,其中88个TDFs与已知的蛋白质或其它植物的报道序列有显着的同源性（BlastX E-Value<e-10）,余下的53个TDFs无匹配为新基因。将88个具有同源性的序列进行GO分类和KEGG生物信息学分析,这些蛋白涉及信号转导,蛋白转运,应激反应,能量代谢,转录等过程。从已知功能的差异片段中,选择了10个与花发育相关的TDFs通过Realtime RT-PCR来确定它们在不同的组织的表达水平,推测其在突变雄花晚期发育的过程中发挥的作用。将白桦突变雄花早期发育和晚期发育差异基因的表达情况进行分析比较,在两时期中除了那些通常为高表达的生物过程（例如,代谢过程、细胞过程、发育过程、生物合成过程、生物调节过程和刺激反应过程）存在外,还发现在突变雄花发育的早、晚时期中分别存在特定的表达,这些差异基因及其生物信息的获得为今后进一步揭示白桦雄花发育及雄性不育机理奠定了基础。
陈睿,李清贤,于法科,杨绍华,刘华清,周淑芬,王锋[10]（2011）在《一个水稻雄配子不育基因MGA1（t）的遗传及表达特征分析》文中指出在水稻转基因材料后代中筛选到一个自交后代标记基因呈1:1异常分离的雄配子不育突变体（暂命名为Male gametophyte abortion1,mga1（t））。该突变体花粉约50%败育,花粉败育表型与T-DNA共分离,且只能通过雌配子传递,表明mga1（t）是一个T-DNA插入引起的雄配子败育突变体。Southern blot分析表明,mga1（t）为单拷贝T-DNA插入突变体。侧翼序列分析发现T-DNA插入在水稻3号染色体上一个Bax inhibitor（BI）-1 like家族蛋白基因的5’非翻译区,该基因可能与细胞程序性死亡有关。RT-PCR表达分析显示MGA1（t）基因在水稻不同生长发育期均有表达,尤其在长度发育为0～7mm的颖花中强表达,表明该基因是一个水稻雄配子优势表达基因。
二、水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析（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、水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析（论文提纲范文）
（1）陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 玉米的重要性及产量提高途径 |
| 1.2 玉米杂种优势群的应用与改良 |
| 1.2.1 国内外玉米杂种优势群划分与应用 |
| 1.2.2 陕A群和陕B群杂种优势群构建与应用 |
| 1.3 玉米复杂数量性状遗传机理解析方法 |
| 1.3.1 连锁分析是经典的遗传分析方法 |
| 1.3.2 关联分析是高精度的遗传分析方法 |
| 1.3.3 高通量分子标记在数量性状解析中的应用 |
| 1.3.4 联合连锁与关联是解析数量性状遗传的强有力工具 |
| 1.4 玉米穗部性状研究进展 |
| 1.4.1 玉米穗分化过程 |
| 1.4.2 穗部性状是产量的重要构成因子 |
| 1.4.3 玉米穗部性状的连锁解析 |
| 1.4.4 玉米穗部性状的关联分析 |
| 1.5 本研究目的与意义 |
| 1.6 本研究技术路线 |
| 第二章 基于分离群体的玉米穗部性状QTL定位 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 田间管理与表型调查 |
| 2.1.3 穗部性状遗传力分析 |
| 2.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 2.1.5 遗传连锁图构建 |
| 2.1.6 QTL定位 |
| 2.1.7 候选基因的筛选和功能分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 亲本表型鉴定 |
| 2.2.2 群体表型变异、相关性和遗传力分析 |
| 2.2.3 高密度遗传图谱的构建 |
| 2.2.4 多环境联合QTL定位 |
| 2.2.5 单环境QTL定位 |
| 2.2.6 最佳线性无偏预测值QTL定位 |
| 2.2.7 穗部性状上位性QTL定位 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 2.3.2 授粉方式对穗部性状存在影响 |
| 2.3.3 穗部性状候选基因预测 |
| 第三章 基于126 个自交系的穗部性状全基因组关联分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验设计与表型调查 |
| 3.1.3 表型数据分析 |
| 3.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 3.1.5 全基因组关联分析 |
| 3.1.6 候选基因预测和功能分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 穗部性状遗传变异和遗传力分析 |
| 3.2.2 穗粗、穗行数和行粒数GWAS分析 |
| 3.2.3 穗部性状的优异等位基因分析 |
| 3.2.4 候选基因筛选与功能分析 |
| 3.2.5 穗粗、穗行数和行粒数的候选基因 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 3.3.2 不同性状间的共关联位点 |
| 3.3.3 穗部相关调控通路复杂 |
| 3.3.4 关联SNP位点可在种质改良中应用 |
| 第四章 玉米穗部性状候选基因预测与分析 |
| 4.1 数据来源 |
| 4.2 分析方法 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 连锁与关联共定位分析 |
| 4.3.2 候选基因筛选及功能注释 |
| 4.3.3 候选基因GO分析和调控网络响应 |
| 4.3.4 候选基因的预测 |
| 4.3.5 候选基因的表达分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 本研究创新点、局限性和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）玉米穗长基因EL3的克隆及我国玉米优良自交系基因组变异分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 玉米的起源与驯化 |
| 1.2 玉米穗部性状的遗传研究 |
| 1.2.1 玉米产量构成因素 |
| 1.2.2 玉米穗部性状的QTL定位 |
| 1.3 玉米的穗发育及其调控机理 |
| 1.3.1 玉米雄穗和雌穗的发育 |
| 1.3.2 植物茎尖及花序分生组织的维持 |
| 1.3.3 植物分生组织身份的确定与维持 |
| 1.3.4 植物腋生分生组织的起始与转变 |
| 1.3.5 植物花器官的发育与调控 |
| 1.3.6 玉米花序发育的调控网络 |
| 1.4 我国玉米杂种优势群的划分 |
| 1.5 本研究的目的和意义 |
| 第二章 玉米穗长主效QTL-qEL3L的精细定位 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料和方法 |
| 2.2.1 QTL区段内剩余杂合系(Heterozygous Inbred Family,HIF)的选择 |
| 2.2.2 HIF衍生群体(HIFs)及近等基因系群体(NILs)的构建 |
| 2.2.3 田间试验 |
| 2.2.4 标记开发 |
| 2.2.5 DNA提取及基因型的鉴定 |
| 2.2.6 表型的测定及统计分析方法 |
| 2.2.7 候选丛因的功能预测 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 HIF对qEL3L效应的验证 |
| 2.3.2 qEL3L的精细定位 |
| 2.3.3 qEL3L候选丛因的克隆及功能注释 |
| 2.3.4 HIFs衍生的NILs的背景验证 |
| 2.3.5 qEL3L位点候选基因的效应分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 利用剩余杂合系克隆产量性状QTL |
| 2.4.2 qEL3L在玉米产量性状遗传改良中的应用 |
| 第三章 EL3基因的功能验证和进化分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 利用CRIPSR/Cas9系统进行基因敲除 |
| 3.2.2 基因超表达载体的构建 |
| 3.2.3 基因序列及结构分析 |
| 3.2.4 系统进化树的构建 |
| 3.2.5 亚细胞定位 |
| 3.2.6 原位杂交 |
| 3.2.7 候选基因转录水平分析 |
| 3.2.8 玉米和大刍草中候选基因全长测序及选择进化分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 敲除EL3基因能够增加玉米穗长 |
| 3.3.2 EL3基因在玉米中的超表达分析 |
| 3.3.3 EL3基因对玉米农艺性状的影响 |
| 3.3.4 EL3基因的序列变异 |
| 3.3.5 EL3的系统进化分析及蛋白功能域分析 |
| 3.3.6 EL3蛋白的亚细胞定位 |
| 3.3.7 EL3基因的表达量分析 |
| 3.3.8 EL3 mRNA的原位杂交 |
| 3.3.9 RNA-seq及基因差异表达分析 |
| 3.3.10 EL3参与玉米雌穗发育的调控网络 |
| 3.3.11 EL3基因的选择进化分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 EL3基因的功能分析 |
| 3.4.2 EL3基因影响玉米的驯化 |
| 3.4.3 EL3基因在玉米产量性状遗传改良中的应用 |
| 第四章 我国玉米优良自交系的基因组变异分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 基因型及质量控制 |
| 4.2.3 群体结构分析 |
| 4.2.4 聚类分析 |
| 4.2.5 PCoA (Principal Coordinate Analysis)分析 |
| 4.2.6 亚群间的F_(st) (Pairwise fixation index)分析 |
| 4.2.7 基因组区段的比较及郑58系谱的预测 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 SNPs特征描述 |
| 4.3.2 群体结构分析 |
| 4.3.3 聚类分析 |
| 4.3.4 PCoA分析 |
| 4.3.5 亚群间的F_(st)分析 |
| 4.3.6 我国玉米杂种优势利用模式的变化 |
| 4.3.7 优良玉米自交系郑58系谱 |
| 4.3.8 黄早四衍生系重组事件的重构 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 我国种质资源杂种优势群的划分 |
| 4.4.2 我国玉米育种历史中杂种优势利用模式的变化趋势 |
| 4.4.3 优良杂交种郑单958的基因组特征 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）雌、雄蒿柳花芽分化机制及性别决定基因挖掘（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 树木花芽分化的研究进展 |
| 1.1.1 树木花芽分化的类型 |
| 1.1.2 树木花芽分化进程及特点 |
| 1.1.3 影响树木花芽分化的因素 |
| 1.1.4 植物成花的基因调控 |
| 1.1.5 控制花芽分化的途径 |
| 1.2 植物性别决定的研究进展 |
| 1.2.1 高等植物性别表型及特点 |
| 1.2.2 高等植物性别决定类型 |
| 1.2.3 雌雄异株（异位）植物花芽分化的组织形态学 |
| 1.3 技术路线 |
| 第二章 蒿柳花芽分化阶段的观察和确定 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料及生长地区基本情况 |
| 2.1.2 方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 雌、雄蒿柳的物候期 |
| 2.2.2 赛罕乌拉自然保护区2015和 2016 温度年变化 |
| 2.2.3 雌、雄蒿柳的生长动态变化 |
| 2.2.4 雌、雄蒿柳一年生枝条上芽的着生部位 |
| 2.2.5 雌、雄蒿柳不同分化阶段芽的形态组织学观察 |
| 2.2.6 雌、雄蒿柳花芽分化物候 |
| 2.2.7 蒿柳花芽分化时期及取样时间确定 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 蒿柳花芽分化过程中的内源物质含量变化 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 材料 |
| 3.1.2 取材方法 |
| 3.1.3 碳水化合物含量的测定方法 |
| 3.1.4 总碳（C）、总氮（N）含量及C/N计算 |
| 3.1.5 内源激素含量测定 |
| 3.1.6 多胺含量测定 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 雌、雄蒿柳花芽分化过程中碳水化合物含量变化 |
| 3.2.2 雌、雄蒿柳花芽分化过程中总C、总N含量及C/N比值变化 |
| 3.2.3 雌、雄蒿柳花芽分化过程中内源激素含量变化 |
| 3.2.4 雌、雄蒿柳花芽分化过程中激素比值的变化 |
| 3.2.5 雌、雄蒿柳花芽分化过程中PAs含量变化 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 内源物质在蒿柳花芽分化中的作用 |
| 3.3.2 内源物质与蒿柳性别表型的关系 |
| 3.3.3 雌雄异株植物取材方法 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 蒿柳雌、雄花芽分化的转录组分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 总RNA提取质量检验 |
| 4.2.2 蒿柳茎尖转录组测序结果 |
| 4.2.3 雌、雄蒿柳茎尖转录组功能注释 |
| 4.2.4 雌、雄蒿柳花芽分化差异表达基因（DEGs）分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 雌、雄蒿柳花芽分化的基因调控 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 分析数据来源 |
| 5.1.2 蒿柳花芽分化相关基因筛选 |
| 5.1.3 差异基因的Real-time quantitative PCR验证 |
| 5.1.4 数据分析及绘图 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 雌蒿柳花芽分化过程中差异基因表达分析 |
| 5.2.2 雄蒿柳花芽分化过程中差异基因表达分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 雌、雄蒿柳性别决定基因挖掘 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 数据来源 |
| 6.1.2 雌、雄蒿柳性别决定基因筛选范围 |
| 6.1.3 差异表达基因的验证、数据分析及绘图 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 雌、雄蒿柳性别间基因表达模式分析 |
| 6.2.2 雌、雄蒿柳性别间DEGs的GO富集分析 |
| 6.2.3 雌、雄蒿柳性别间DEGs的KEGG富集分析 |
| 6.2.4 雌、雄蒿柳性别间DEGs鉴定 |
| 6.2.5 蒿柳FS1-VS-MS1的DEGs分析 |
| 6.2.6 蒿柳FS2-VS-MS2的DEGs分析 |
| 6.2.7 蒿柳FS3-VS-MS3的DEGs分析 |
| 6.2.8 雌、雄蒿柳三个时期均显着差异的DEGs分析 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论及研究展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间的学术研究 |
| 致谢 |
（4）水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 文献综述及研究背景 |
| 1.1 亚洲栽培稻的分化与亚种分类 |
| 1.2 水稻籼、粳亚种间的生殖隔离 |
| 1.3 水稻籼、粳亚种间生殖隔离的方式 |
| 1.3.1 杂种不育 |
| 1.3.1.1 导致水稻杂种不育的原因 |
| 1.3.1.1.1 雌配子败育 |
| 1.3.1.1.2 雄配子败育 |
| 1.3.1.2 籼粳亚种间杂种不育遗传机理 |
| 1.3.1.2.1 重复隐性配子致死模式 |
| 1.3.1.2.2 单位点孢子体-配子体互作模式 |
| 1.3.1.2.3 上位相互作用模式 |
| 1.3.1.2.4 分化超基因重组模式 |
| 1.3.2 杂种衰败 |
| 1.4 水稻雌配子发育研究进展 |
| 1.4.1 水稻雌配子的发育 |
| 1.4.2 水稻雌配子发育相关基因研究进展 |
| 1.4.2.1 减数分裂前相关基因 |
| 1.4.2.2 减数分裂相关基因 |
| 1.4.2.3 极性建立与大孢子发育 |
| 1.5 QTL定位在水稻中基因的克隆与应用 |
| 1.5.1 水稻QTL定位的原理与作图群体 |
| 1.5.2 QTL定位的常用方法 |
| 1.5.3 水稻QTL定位与克隆 |
| 1.6 水稻基因的图位克隆 |
| 1.6.1 图位克隆的技术原理 |
| 1.6.2 图位克隆的技术路线 |
| 1.6.3 水稻基因图位克隆进展 |
| 1.7 本研究的目的和意义 |
| 第2章 利用水稻CSSL和BIL群体进行杂种衰败遗传解析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 试验材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 CSSL单片段代换系群体小穗育性QTL定位 |
| 2.3.2 BIL回交自交系群体小穗育性QTL定位 |
| 2.3.3 小穗育性相关的位点qSF-8和qSF-12的互作分析 |
| 2.4 小结与讨论 |
| 2.4.1 小穗育性QTL定位的结果 |
| 2.4.2 非等位基因间的不亲和性互作控制杂种衰败 |
| 2.4.3 CSSL群体中未能检测到qSF-8的原因 |
| 第3章 水稻籼粳亚种间杂种衰败关键基因HB-12精细定位 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 植物材料 |
| 3.2.2 菌株和载体 |
| 3.2.3 实验试剂 |
| 3.2.4 常用培养基配制 |
| 3.2.5 常用激素、抗生素及生化试剂配制 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 水稻育性的考察 |
| 3.3.2 水稻DNA和RNA的提取 |
| 3.3.3 PCR反应及电泳分析 |
| 3.3.4 F_2遗传分析群体和基因定位群体的构建 |
| 3.3.5 初步定位 |
| 3.3.6 精细定位 |
| 3.3.7 生物信息学分析 |
| 3.3.8 琼脂糖凝胶中回收DNA片段 |
| 3.3.9 质粒DNA的提取、酶切和连接 |
| 3.3.10 载体构建 |
| 3.3.11 感受态细胞的制备与转化 |
| 3.3.12 根癌农杆菌介导的水稻转化体系 |
| 3.3.13 潮霉素抗性基因鉴定转基因植株 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 HB-12的遗传分析与初步定位 |
| 3.4.2 HB-12的精细定位 |
| 3.4.3 HB-12定位区间内的候选基因分析 |
| 3.4.4 HB-12的候选基因LOC_Os12g38850序列分析 |
| 3.4.5 HB-12候选基因LOC_Os12g38850的功能验证 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 3.5.1 HB-12的精细定位及候选基因的确定 |
| 3.5.2 HB-12的候选基因LOC_Os12g38850的结构 |
| 3.5.3 HB-12是一个控制籼粳杂种衰败的新基因 |
| 第4章 籼粳杂种衰败关键基因HB-12的表达分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 植物材料 |
| 4.2.2 菌株和载体 |
| 4.2.3 实验试剂 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 水稻DNA及RNA提取 |
| 4.3.2 RNA的纯化和cDNA的合成 |
| 4.3.3 半定量RT-PCR和定量Real-Time PCR分析 |
| 4.3.4 琼脂糖凝胶中回收DNA片段、质粒DNA的提取、酶切和连接 |
| 4.3.5 载体构建 |
| 4.3.6 GUS组织化学染色 |
| 4.3.7 GFP融合蛋白在水稻原生质体中的亚细胞定位 |
| 4.3.8 转录组分析 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 HB-12候选基因LOC_Os12g38850组织表达特征 |
| 4.4.2 HB-12基因编码蛋白的亚细胞定位 |
| 4.4.3 HB-12基因在幼穗中的Real-Time PCR表达分析 |
| 4.5 Sasanishiki和SL438幼穗转录组RNA-seq分析 |
| 4.5.1 样品说明 |
| 4.5.2 RNA-seq数据的质量分析 |
| 4.5.3 Sasanishiki和SL438间表达差异基因分析 |
| 4.5.4 水稻胚囊发育相关基因的RNA-seq表达量分析 |
| 4.5.4.1 减数分裂前相关基因的表达分析 |
| 4.5.4.2 减数分裂相关基因的表达分析 |
| 4.5.4.3 SL438中胚囊发育受阻的时期 |
| 4.6 小结与讨论 |
| 4.6.1 HB-12基因的表达特征 |
| 4.6.2 HB-12基因在胚囊发育中的表达时期 |
| 4.6.3 HB-12基因的生物学功能 |
| 第5章 全文总结 |
| 5.1 本研究的主要结论 |
| 5.2 本研究的主要创新点 |
| 5.3 本研究不足之处及下一步研究设想 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 常用培养基的配制 |
| 附录2 常用激素、抗生素及生化试剂配制 |
| 附录3 水稻DNA提取 |
| 附录4 水稻总RNA的抽提 |
| 附录5 PCR反应及电泳分析 |
| 附录6 琼脂糖凝胶中DNA片段的回收 |
| 附录7 质粒DNA的提取、酶切和连接 |
| 附录8 感受态细胞的制备及转化 |
| 1. 大肠杆菌感受态细胞的制备 |
| 2. 大肠杆菌感受态细胞的转化 |
| 3. 农杆菌感受态细胞的制备 |
| 4. 农杆菌感受态细胞的转化 |
| 附录9 根癌农杆菌介导的水稻转化体系 |
| 1. 水稻的组织培养 |
| 2. 根癌农杆菌的培养及其介导的水稻转化 |
| 3. 抗性愈伤组织的分化及转基因植株的再生 |
| 附录10 水稻离体叶片潮霉素抗性检测法 |
| 附录11 水稻原生质体转化 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（5）野生稻长芒新基因Awn8的精细定位和候选基因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 水稻驯化 |
| 1.1.1 水稻驯化相关性状 |
| 1.1.2 水稻驯化性状的相关基因 |
| 1.2 水稻芒性状 |
| 1.2.1 芒的结构与作用 |
| 1.2.2 芒的分类 |
| 1.2.3 芒的发育 |
| 1.2.4 芒的遗传调控 |
| 1.3 水稻芒相关QTL定位与克隆 |
| 1.3.1 水稻芒相关QTL定位 |
| 1.3.2 水稻芒基因克隆 |
| 1.4 图位克隆技术的应用 |
| 1.4.1 图位克隆的原理 |
| 1.4.2 基因的精细定位 |
| 1.4.3 功能互补验证 |
| 1.4.4 图位克隆的应用 |
| 1.5 分子标记 |
| 1.6 论文研究的目的及意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 实验仪器与试剂 |
| 2.2 构建长芒基因定位群体 |
| 2.3 表型与遗传分析 |
| 2.3.1 农艺性状调查 |
| 2.3.2 遗传分析 |
| 2.4 DNA的提取 |
| 2.5 分子标记 |
| 2.6 PCR分析 |
| 2.6.1 PCR反应 |
| 2.6.2 PAGE胶电泳检验 |
| 2.6.3 银染和显色 |
| 2.7 长芒基因的初步定位 |
| 2.7.1 亲本间多态性分子标记的筛选 |
| 2.7.2 遗传背景的检测 |
| 2.7.3 连锁分析 |
| 2.7.4 初步定位 |
| 2.8 芒性性状的精细定位 |
| 2.8.1 材料准备 |
| 2.8.2 精细定位分子标记的开发 |
| 2.8.3 长芒基因的精细定位 |
| 2.8.4 候选基因的预测和序列分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 代换系XL138与9311表型比较 |
| 3.2 代换系XL138与9311农艺性状的比较 |
| 3.3 遗传分析 |
| 3.4 长芒基因的初步定位 |
| 3.4.1 筛选亲本间多态性分子标记 |
| 3.4.2 代换系XL138遗传背景分析 |
| 3.4.3 长芒基因Awn8的连锁分析 |
| 3.4.4 长芒基因Awn8初步定位 |
| 3.5 初步定位的验证 |
| 3.6 长芒基因Awn8的精细定位 |
| 3.7 候选基因的分析 |
| 3.7.1 候选基因功能注释 |
| 3.7.2 候选基因预测以及分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 利用野生稻构建染色体片段代换系定位长芒基因Awn8 |
| 4.2 芒长和芒着生比率在育种中的应用 |
| 4.3 Awn8对水稻产量和水稻外观品质的影响 |
| 4.4 候选基因的分析与预测 |
| 5 全文主要结论与创新点 |
| 5.1 全文主要结论 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 6 问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A: 相关溶液及试剂配制方法 |
| 附录B: 攻读博士学位期间科研项目与论文发表等情况 |
（6）水稻花粉发育相关基因OsWBC11的图位克隆及功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 文献综述 |
| (一) 植物花粉的发育 |
| 1. 花粉母细胞的形成及减数分裂 |
| 1.1 姐妹染色体的粘连 |
| 1.2 同源染色体的配对、联会及重组 |
| 1.3 染色体的分离及细胞分裂 |
| 2. 减数分裂后的发育 |
| (二) 花粉壁的发育及其功能 |
| 1. 花粉壁的结构与功能 |
| 2. 初生外壁的形成及其功能 |
| 3. 孢粉素的形成机制 |
| 3.1 绒毡层 |
| 3.2 孢粉素形成过程 |
| 4. 孢粉素的运输 |
| (三) ABC转运蛋白 |
| 1. ABC转运蛋白结构特征及分类 |
| 2. ABCG亚家族转运蛋白 |
| 3. 植物中的ABCG蛋白 |
| 第二章 论文选题依据及目标 |
| (一) 选题依据 |
| (二) 研究目标 |
| 第三章 材料与方法 |
| (一) 实验材料 |
| 1. 植物材料 |
| 2. 菌株及载体 |
| 3. 分子生物学试剂和化学试剂 |
| (二) 实验方法 |
| 1. 材料种植 |
| 2. 表型鉴定 |
| 3. 遗传分析 |
| 4. 分子标记发展与WBC11基因的图位克隆 |
| 5. 小量基因组DNA的提取 |
| 6. RNA提取及表达分析 |
| 6.1 取样 |
| 6.2 TRIzol法提取总植物RNA |
| 6.3 RNA中基因组DNA的去除 |
| 6.4 逆转录反应 |
| 6.5 表达分析 |
| 7. 树脂切片 |
| 8. SDS碱裂解法制备质粒DNA |
| 8.1 碱裂解液成分 |
| 8.2 质粒制备步骤 |
| 9. Inoue方法制备感受态细胞 |
| 9.1 实验器材准备及溶液配制 |
| 9.2 感受态细胞制作步骤及质粒的转化 |
| 10. 重组质粒的转化 |
| 11. 亚细胞定位 |
| 11.1 GFP-WBC11载体的构建 |
| 11.2 水稻原生质体的制备及转化 |
| 12. wbc11突变体材料的鉴定 |
| 第四章 结果与分析 |
| (一) 实验结果 |
| 1. wbcII诱变突变体的获得 |
| 2. OswbcII的遗传分析和图位克隆 |
| 3. WBCII基因的表达模式 |
| 4. wbcII突变体无法形成正常花粉 |
| 5. 花粉发育相关基因的表达分析 |
| 6. WBCII的亚细胞定位 |
| 7. WBCII及相关蛋白的同源性分析 |
| (二) 讨论 |
| 1. wbcII突变体内花粉减数分裂后的发育出现异常 |
| 2. WBCII可能参与孢粉素前体从绒毡层到花粉表面的运输 |
| 3. OsWBCII以同源或异源二聚体的形式在水稻内发挥功能 |
| 4. 孢粉素前体的运输途径可能涉及多种复合物的参与 |
| 5. 水稻中可能存在其它ABCG11同源蛋白 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 缩略词表 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）干旱对水稻花发育的影响：形态学，转录组学及相关基因的功能研究（论文提纲范文）
| ABBREVIATION |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1 干旱胁迫相关研究进展 |
| 1.1 植物在干旱胁迫下的生理表型 |
| 1.2 水稻对干旱胁迫的防御机制 |
| 1.2.1 渗透调节机制 |
| 1.2.2 抗氧化还原机制 |
| 1.2.3 激素介导的信号调控机制 |
| 1.2.4 水稻干旱响应基因的表达调控网络 |
| 2 水稻花发育的研究进展 |
| 3 干旱胁迫下生殖发育的研究进展 |
| 4 ERF家族在干旱胁迫下的功能研究 |
| 5 本文的研究内容和研究目的 |
| 第二章 干旱胁迫下,水稻生殖器官的形态学和转录组分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 试剂 |
| 1.3 仪器 |
| 1.4 实验方法 |
| 1.4.1 植物培养 |
| 1.4.2 水稻干旱处理 |
| 1.4.3 水稻花的收集 |
| 1.4.4 水稻花全基因组芯片 |
| 1.4.5 芯片数据分析 |
| 1.4.6 芯片数据的qRT-PCR验证 |
| 1.4.7 组织切片观察 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 花发育分期与花长度的关系 |
| 2.2 干旱对生殖发育的影响 |
| 2.3 干旱胁迫扰乱了花药中淀粉粒的积累模式 |
| 2.4 水稻生殖器官在干旱胁迫下的转录组分析 |
| 2.5 干旱应答基因的功能分析 |
| 2.6 在正常生长条件和干旱胁迫下的水稻花发育调控基因 |
| 2.7 干旱胁迫对减数分裂相关基因的调控 |
| 2.8 绒毡层和小孢子母细胞特异表达基因受干旱胁迫的调控 |
| 2.9 干旱胁迫对MADS-box基因家族的调控 |
| 2.10 干旱胁迫对淀粉粒积累模式的影响 |
| 2.11 干旱胁迫下的花中ABA代谢与信号途径 |
| 2.12 干旱胁迫抑制花中GA信号途径 |
| 2.13 干旱胁迫对花药发育调控的分子模型 |
| 第三章 水稻干旱相关基因的克隆与表型观察 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.1.1 植物材料 |
| 1.1.2 试剂 |
| 1.1.3 菌株与载体 |
| 1.2 实验方法 |
| 1.2.1 基因的选取原则 |
| 1.2.2 候选基因的拟南芥与水稻突变体的鉴定 |
| 1.2.3 分离候选基因片段 |
| 1.2.4 目的片段的克隆 |
| 1.2.5 转基因水稻或拟南芥植株的获得 |
| 1.2.6 转基因水稻或拟南芥植株的鉴定 |
| 1.2.7 胁迫处理条件 |
| 2 实验结果 |
| 2.1 OsERF相关株系的鉴定 |
| 2.1.1 OsERF与拟南芥直系同源基因(At5G13330)相关株系的鉴定 |
| 2.1.2 表型鉴定 |
| 2.2 3-OAC相关株系的鉴定 |
| 2.2.1 3-OAC与拟南芥直系同源基因(At1G24360)相关株系的鉴定 |
| 2.2.3 表型的鉴定 |
| 2.3 CAO相关株系的鉴定 |
| 2.3.1 CAO与拟南芥直系同源基因(At1G70670)相关株系的鉴定 |
| 2.3.2 表型鉴定 |
| 2.4 PP2C相关株系的鉴定 |
| 2.4.1 PP2C与拟南芥直系同源基因(At2G29380)相关株系的鉴定 |
| 2.4.2 表型鉴定 |
| 2.5 msp水稻突变体的基因型鉴定 |
| 2.6 PARP水稻突变体相关鉴定 |
| 2.6.1 parp水稻突变体的基因型鉴定 |
| 2.6.2 表型鉴定 |
| 3 小结 |
| 第四章 提高干旱胁迫下水稻育性基因OsERF101的功能研究 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1. 实验材料 |
| 1.2 实验试剂 |
| 1.3 实验方法 |
| 1.3.1 GUS报告基因表达的组织化学染色 |
| 1.3.2 原位杂交 |
| 1.3.3 ROS染色 |
| 1.3.4 脯氨酸含量的测定 |
| 1.3.5 过氧化物酶活性测定 |
| 1.3.6 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 |
| 1.3.7 进化树构建 |
| 1.3.8 亚细胞定位---农杆菌法侵染洋葱表皮观察eYFP瞬时表达 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 OsERF101在ERF家族中进化关系 |
| 2.2 过量表达OsERF101的转基因株系具有耐旱表型 |
| 2.2.1 OsERF101突变体、过表达和RNAi转基因株系的RNA水平的鉴定 |
| 2.2.2 OsERF101各表达株系在PEG和干旱胁迫下的表型特征 |
| 2.2.3 OsERF101各表达株系在干旱胁迫后的抗旱指标的测定 |
| 2.2.4 OsERF101各表达株系的花粉粒育性特征 |
| 2.3 OsERF101在花药发育中的功能分析 |
| 2.4 OsERF101的表达模式 |
| 2.5 OsERF101影响的下游基因 |
| 2.6 OsERF101的亚细胞定位 |
| 3 OsERF101的功能讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间已发表与待发表的相关论文 |
| 致谢 |
（8）玉米IBM Syn10群体高分辨率遗传连锁图谱构建及穗部相关性状QTL/miRNA遗传解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物复杂性状的分子标记与选择 |
| 1.1.1 从表型到基因型 |
| 1.1.2 QTL的应用价值 |
| 1.1.3 利用多个QTL改良复杂性状 |
| 1.1.4 F_2群体富集与分子标记辅助轮回选择(MARS) |
| 1.1.5 QTL聚合育种与育种值估计的区别 |
| 1.2 玉米IBM(intermated B73 x Mo17)群体研究进展 |
| 1.2.1 玉米IBM群体的构建 |
| 1.2.2 互交在群体参数中的影响 |
| 1.2.3 玉米IBM重组自交系群体 |
| 1.2.4 玉米IBM近等基因系群体 |
| 1.2.5 玉米IBM单倍体群体 |
| 1.2.6 玉米IBM综合整合图谱 |
| 1.3 植物基因组学研究进展 |
| 1.3.1 基因组组装(de novo)研究进展 |
| 1.3.2 全基因组重测序研究进展 |
| 1.3.3 Bin map遗传图谱构建研究进展 |
| 1.4 玉米果穗的发育 |
| 1.4.1 玉米成熟花序的特征 |
| 1.4.2 发育中的玉米花序特点及影响花序发育的主要基因 |
| 1.4.3 玉米果穗发展新能源 |
| 1.4.4 穗轴形成的遗传学基础 |
| 1.4.5 结论和展望 |
| 1.5 调控植物果穗发育的miRNAs的研究进展 |
| 1.5.1 植物发育中的miRNAs |
| 1.5.2 miR156和miR172在拟南芥花发育中的调控作用 |
| 1.5.3 miR172调控玉米花序发育 |
| 1.5.4 miRNA的研究策略 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 玉米IBM Syn10单倍体群体全基因组遗传标记开发和基因型分型 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料和DNA提取 |
| 2.2.2 测序和比对 |
| 2.2.3 SNP检测和Mo17注释 |
| 2.2.4 短片段插入和缺失(Indel)检测 |
| 2.2.5 IBM Syn10群体基因分型和Bin map的构建 |
| 2.2.6 遗传图谱的偏分离和调节 |
| 2.2.7 QTL作图及分析 |
| 2.2.8 QTL区间的对比 |
| 2.2.9 整合图谱构建 |
| 2.2.10 高质量亲本SNP验证 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 Mo17重测序及亲本间基因组变异比较 |
| 2.3.2 玉米IBM Syn10群体基因型检测及bin map图谱构建 |
| 2.3.3 偏分离与图谱扩张 |
| 2.3.4 Syn10群体遗传图谱 |
| 2.3.5 标记密度 |
| 2.3.6 全基因玉米株高、开花期QTL检测 |
| 2.3.7 高质量SNP标记集与整合图谱构建 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 图谱扩张和无意识的选择 |
| 2.4.2 Syn10群体的优越性 |
| 2.4.3 Syn10群体QTL精细定位的准确性和候选基因的发现 |
| 2.4.4 高质量SNPs在芯片开发和全基因组选择育种中的应用 |
| 第三章 不同氮素处理条件下玉米穗轴相关性状的QTL定位 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料和田间处理 |
| 3.2.2 图像分析 |
| 3.2.3 统计分析 |
| 3.2.4 QTL分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 不同环境和处理结果条件下方差分析 |
| 3.3.2 QTL分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 不同氮素水平处理的差异 |
| 3.4.2 穗轴相关性状的图像数据采集 |
| 3.4.3 QTL检测分析 |
| 3.4.4 Syn4和Syn10群体间QTL的一致性及候选基因 |
| 3.4.5 利用IBMSyn10群体进行精细定位 |
| 第四章 高通量测序鉴定玉米果穗microRNAs及其靶基因 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 供试材料 |
| 4.2.2 玉米雌穗发育期miRNA的鉴定 |
| 4.2.3 玉米雌穗不同发育阶段差异miRNA的鉴定 |
| 4.2.4 miRNA靶基因的鉴定 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 玉米果穗miRNA的鉴定 |
| 4.3.2 玉米果穗不同发育时期miRNA的表达模式 |
| 4.3.3 降解组分析鉴定miRNA的靶基因 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 真实miRNA预测的评估 |
| 4.4.2 已知miRNA的靶基因 |
| 4.4.3 特异miRNA的靶基因 |
| 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间投稿的学术论文 |
（9）白桦雄花突变体差异表达基因cDNA-AFLP分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高等植物花发育研究进展 |
| 1.1.1 高等植物花发育分子遗传学的研究 |
| 1.1.2 控制植物花器官发育的ABCDE模型 |
| 1.1.3 高等植物花发育基因的研究 |
| 1.2 木本植物花发育基因的研究 |
| 1.3 白桦花发育的研究进展 |
| 1.3.1 白桦概况 |
| 1.3.2 白桦花发育基因的研究 |
| 1.4 利用突变体进行基因功能的研究 |
| 1.5 cDNA-AFLP技术及表达研究中的应用 |
| 1.5.1 cDNA-AFLP技术的原理及方法 |
| 1.5.2 cDNA-AFLP技术的优缺点 |
| 1.5.3 cDNA-AFLP技术的应用 |
| 1.6 研究的目的、意义和内容 |
| 1.6.1 研究的目的及意义 |
| 1.6.2 实验研究内容 |
| 2 白桦雄花花粉活力的测定 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试剂及实验设备 |
| 2.2.1 试剂 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 I_2-KI染色法测定 |
| 2.3.2 过氧化物酶化法 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 I_2-KI染色法对花粉活性的测定 |
| 2.4.2 过氧化物酶化法花粉活性的检测 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 白桦雄花突变体早期发育差异表达基因的cDNA-AFLP分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 白桦雄花突变体早期发育cDNA-AFLP分析的材料 |
| 3.1.2 白桦雄花突变体差异基因表达分析的材料 |
| 3.2 试剂及实验设备 |
| 3.2.1 酶及试剂 |
| 3.2.2 其它试剂 |
| 3.2.3 仪器设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 核酸的提取和纯化 |
| 3.3.2 双链cDNA的合成 |
| 3.3.3 cDNA-AFLP分析 |
| 3.3.4 差异片段的回收、克隆和测序 |
| 3.3.5 差异片段的生物信息学分析 |
| 3.3.6 白桦雄花突变体早期发育5个相关基因的表达分析 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 总RNA的提取与纯化 |
| 3.4.2 预扩增 |
| 3.4.3 选择性扩增产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析 |
| 3.4.4 差异片段的选择 |
| 3.4.5 差异片段的回收、克隆和测序 |
| 3.4.6 差异表达基因的测序结果及功能分析 |
| 3.4.7 差异表达TDFs的检测 |
| 3.4.8 白桦雄花突变体早期发育相关基因的表达分析 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 差异片段的生物学意义 |
| 3.5.2 花发育相关基因的表达分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 白桦雄花突变体晚期发育差异表达基因的cDNA-AFLP分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 白桦雄花突变体晚期发育cDNA-AFLP分析的材料 |
| 4.1.2 白桦雄花突变体晚期差异基因表达分析的材料 |
| 4.2 试剂及实验设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 核酸的提取和纯化 |
| 4.3.2 双链cDNA的合成 |
| 4.3.3 cDNA-AFLP分析 |
| 4.3.4 差异片段的回收、克隆和测序 |
| 4.3.5 差异片段的生物信息学分析 |
| 4.3.6 白桦雄花突变体早期发育10个相关基因的表达分析 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 总RNA的提取和纯化 |
| 4.4.2 预扩增 |
| 4.4.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析 |
| 4.4.4 差异表达基因的功能分析 |
| 4.4.5 白桦雄花突变体晚期发育相关基因的表达分析 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 序列TDFs显示与花发育有关 |
| 4.5.2 花发育相关基因的表达分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 白桦突变体发育早期和晚期的比较 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）一个水稻雄配子不育基因MGA1（t）的遗传及表达特征分析（论文提纲范文）
| 1 结果与分析 |
| 1.1 突变体mga1 (t) 的遗传分析及花粉细胞学观察 |
| 1.2 突变体mga1 (t) 中T-DNA插入位点确定及分析 |
| 1.3 突变表型与T-DNA共分离确定 |
| 1.4 候选基因MGA1 (t) 的表达特征分析 |
| 2 讨论 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 突变体mga1 (t) 外源标记基因hpt的遗传分析 |
| 3.3 突变体mga1 (t) 的拷贝数分析 |
| 3.4 花粉细胞学观察 |
| 3.5 T-DNA插入位点确定 |
| 3.6 突变表型与T-DNA插入的共分离分析 |
| 3.7 T-DNA插入位点侧翼序列分子信息分析方法 |
| 3.8 候选MGA1 (t) 基因表达特征分析 |
四、水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析（论文参考文献）
- [1]陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析[D]. 杨林. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]玉米穗长基因EL3的克隆及我国玉米优良自交系基因组变异分析[D]. 张人予. 中国农业大学, 2018
- [3]雌、雄蒿柳花芽分化机制及性别决定基因挖掘[D]. 彭向永. 中国林业科学研究院, 2017(01)
- [4]水稻籼粳亚种间杂种衰败的遗传解析及HB-12基因克隆[D]. 李荣德. 扬州大学, 2016(02)
- [5]野生稻长芒新基因Awn8的精细定位和候选基因分析[D]. 刘立龙. 广西大学, 2018(05)
- [6]水稻花粉发育相关基因OsWBC11的图位克隆及功能研究[D]. 刘程捷. 浙江师范大学, 2013(04)
- [7]干旱对水稻花发育的影响：形态学，转录组学及相关基因的功能研究[D]. 金越. 复旦大学, 2013(03)
- [8]玉米IBM Syn10群体高分辨率遗传连锁图谱构建及穗部相关性状QTL/miRNA遗传解析[D]. 刘红军. 四川农业大学, 2013(07)
- [9]白桦雄花突变体差异表达基因cDNA-AFLP分析[D]. 刘瀛. 东北林业大学, 2012(01)
- [10]一个水稻雄配子不育基因MGA1（t）的遗传及表达特征分析[J]. 陈睿,李清贤,于法科,杨绍华,刘华清,周淑芬,王锋. 分子植物育种, 2011(06)