油菜细胞质雄性不育系681A的选育

油菜细胞质雄性不育系681A的选育

一、甘蓝型油菜细胞质雄性不育系681A选育研究(论文文献综述)

桑世飞[1](2020)在《油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析》文中指出细胞质雄性不育作为农作物杂种优势利用的主要途径之一,在农业生产中发挥重要作用。目前国内油菜细胞质雄性不育类型单一,提高油菜产量、解决胞质利用单一性问题至关重要。Nsa CMS与当前的Nap CMS、Ogu CMS、Pol CMS、Tour CMS系统均不相同,是一个具有我国自主知识产权的新型异源细胞质雄性不育系。Nsa CMS雄性败育彻底、不育性稳定,目前已实现三系配套,有望利用该系统组配出优良的杂交组合,具有较大的育种应用潜力。然而,目前该不育系统的不育基因及败育机理依旧不明确。本研究通过全基因组测序,分析比对Nsa CMS不育系、保持系和野芥的线粒体基因组,鉴定获得特异的开放阅读框(ORFs),利用遗传转化、亚细胞定位进一步验证Nsa CMS的不育基因及其功能;并通过对Nsa CMS的细胞学观察、活性氧、能量代谢、转录组分析等实验揭示Nsa CMS的败育机理。本研究取得的主要结果如下:1.表型与细胞学观察表明Nsa CMS与Pol CMS和Ogu CMS的败育特点不同,败育彻底、花药退化早。半薄切片观察表明Nsa CMS花粉在发育至四分体时期绒毡层厚度变薄,有降解痕迹,表现出明显的败育迹象,在四分体阶段不能够形成正常的小孢子最终导致花粉败育。2.Nsa CMS线粒体基因组分析表明其线粒体基因组主要来源于野芥,16个基因序列在Nsa CMS、中双4号、野芥三个材料中完全一致,13个基因的序列同野芥完全一致,5个基因同中双4号一致。通过不育系与保持系线粒体基因组比对,鉴定到11个不育系特异、具有跨膜结构域的开放阅读框,可能与Nsa CMS不育相关。3.对11个候选不育基因分析表明,候选不育基因orf346在恢复系材料中的表达明显被抑制最为显着,Northern blot实验表明orf346在不育系中存在特异的杂交条带,并证实其同nad3和rps12存在共转录现象。通过遗传转化进一步证实orf346是导致甘蓝型油菜Nsa CMS花粉败育的原因。4.对orf346基因功能研究表明,其可以抑制细胞能量的生成和活性氧的升高,亚细胞定位于线粒体内膜,线粒体功能基因表达量分析表明,涉及呼吸呼吸链的nad1、nad2、nad5、nad6、cox1、cox2-2、cob F等基因在败育发生的关键S1时期显着或者极显着下调表达。结果表明orf346基因表达产物可能是在线粒体内膜通过抑制线粒体部分功能基因的表达发挥功能的。5.转录组测序结果表明,差异的代谢通路基因富集在淀粉和蔗糖代谢、能量生成和转换、活性氧、激素信号转导途径。而且不育系、保持系激素测定发现ABA、SA、IAA三种激素含量均有改变。这些结果表明Nsa CMS的败育可能同激素、能量、活性氧有关联。6.根据orf346基因的序列开发了一对特异性标记并在收集的24份材料中进行了检测,结果显示仅有野芥不育系及其对应的恢复系NR1能够扩增出orf346基因目的条带,其余种质资源或者品种均没有扩增出该目的条带,该标记能够对含有Nsa CMS胞质的材料进行鉴定。综合当前研究结果,不育基因orf346在体细胞重组过程中被整合进入甘蓝型油菜线粒体基因组中。不育基因表达产物通过干扰电子传递链,引起细胞能量和活性氧、激素的改变以及下游花粉发育关键基因的下调表达最终导致Nsa CMS败育的发生。

李鹏飞[2](2019)在《甘蓝型油菜菘油CMS恢复系及白菜-黑芥附加系的创建及遗传研究》文中研究指明单体异源染色体附加系(MAALs)是作物育种中物种间转移有利基因和性状的重要桥梁材料,也是解析供体种基因组、探究物种亲缘关系的重要工具。前人通过甘蓝型油菜(Brassica napus L.,2n=38,AACC)与药用植物菘蓝(Isatis indigotica Fort.,2n=14,II)的体细胞杂种与甘蓝型油菜的连续回交,一方面培育出雄蕊心皮化的甘蓝型油菜“菘油”细胞质雄性不育系(inap CMS),另一方面创建了附加单条菘蓝染色体的一整套甘蓝型油菜-菘蓝单体异附加系(MAALs Ma-Mg),并发现MAAL Me的菘蓝染色体携带有“菘油”CMS的恢复基因。本研究从形态、细胞学、分子标记等方面对MAAL Me的自交后代进行分析,以选育菘蓝染色体上的恢复基因渗入甘蓝型油菜而产生的“菘油”CMS的恢复系;另外,通过白菜(Brassica rapa L.,2n=20,AA)与黑芥(B.nigra(L.)Koch,2n=16,BB)的三倍体杂种(AAB)与白菜连续回交,创建整套的白菜-黑芥单体异附加系。主要结果如下:1. 甘蓝型油菜inap CMS恢复系的培育将甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系(MAAL Me)的自交后代进行小孢子培养,共获得625个再生植株,其中加倍成功192株。加倍成功的植株中140株表现出雄蕊心皮化,其他52株表现出不同程度的雄蕊发育,大部分为较正常的四强雄蕊和两个很小的短雄蕊,只有很少植株表现出发育良好的6个雄蕊。52个可育单株分别与inap CMS进行测交,获得的F1与相应的可育DH株系、保持系甘蓝型油菜华双3号和inap CMS在武汉、西宁、长沙和成都四地进行多年多点育性考察,最终选育出一个恢复力强的恢复系,命名为恢39。基因组原位杂交(GISH)分析、菘蓝着丝粒引物及染色体e特异SSR分子标记检测,均表明恢39中不存在整条菘蓝染色体e;而AFLP标记分析结果显示有来自菘蓝染色体e的片段渗入。表型上,恢39表现菘蓝染色体e决定的褐色花药性状,恢39与inap CMS的杂种及F2群体中的可育单株也表现该特性。恢39的硫苷组分与保持系华双3号基本一致,但硫苷总含量远高于华双3号,主要是2-羟基-3-丁烯基硫苷和3-丁烯基硫苷含量升高,为菘蓝三类组分中的两个,故推测控制这两类硫苷合成的基因可能来自菘蓝。在含有820个单株的F2分离群体中,可育株与不育株的比例为3:1(χ2=0.08,p<0.01),说明恢复基因为单显性基因。恢39的选育实现了甘蓝型油菜inap CMS的三系配套,可用于油菜杂交种生产。2. 白菜-黑芥单体附加系的建立以实验室他人合成的白菜与黑芥三倍体杂种(2n=28,AAB)为母本,与亲本白菜多代回交,利用FISH技术及SSR分子标记,在BC2-BC5后代中筛选全套的白菜-黑芥单体附加系(2n=21,AA+1B1-8)。在B1-B5单体附加系减数分裂终变期的花粉母细胞中,B基因组染色体多以单价体(10ⅡAA+1ⅠB)的形式存在,单价体频率为82.93%-89.74%,平均85.92%;少数B基因组染色体以三价体(9ⅡAA+1ⅠⅡAAB)的形式存在,频率为10.26%-17.07%,平均14.08%。黑芥B1-B5染色体通过雌配子的传递率均较低(2.70%-20.83%),平均为13.30%;雄配子传递率变幅为1.22%-11.76%,平均为7.12%。除了B2的雌配子传递率小于雄配子传递率外,其他4 条染色体雌配子传递率均高于雄配子传递率。不同染色体的配子传递率也存在差异,其中B1和B5的雌配子传递率最高(20.83%,20.35%),B2最低(2.70%);B1的雄配子传递率最高(11.76%),B4最低(1.22%)。FISH分析还发现B2染色体上没有45S r DNA位点,而B4染色体上存在45S r DNA位点。同时也对B3染色体上的45S r DNA位点和B5染色体上的5S r DNA位点进行了验证。形态上,附加系表现出一些明显来自黑芥的表型或者由A、B基因组互作产生的新表型,如B3单体附加系的紫色表型;B1、B3和B5单体附加系的黄色种皮等。白菜-黑芥单体附加系可用于完善黑芥基因组信息、研究物种亲缘关系及优良性状在育种中的应用。

徐玉颖[3](2019)在《芥菜胞质雄性不育系结荚性状的筛选鉴定与研究利用》文中认为芥菜是一种在我国南方地区广泛种植的十字花科芸薹属特色蔬菜,起源于中国且栽培历史悠久。芥菜的种类繁多,有叶用类、茎用类、根用类和薹用类等,目前可将其大致分为16个变种。芥菜的食用方式多样、营养丰富,可鲜食、可腌制加工,深受广大消费者和蔬菜加工企业的亲睐。随着消费者多样化需求日益增加,包括鲜食芥菜营养品质、功能性成分和加工芥菜的风味品质研究,因此,芥菜育种工作者致力于培育出优质、抗逆、适宜加工的芥菜新品种。细胞质雄性不育系(CMS)是十字花科蔬菜作物杂种优势利用中的重要途径,目前在十字花科蔬菜中应用最广泛的细胞质雄性不育系统主要有pol CMS、ogu CMS等。芥菜细胞质雄性不育类型(hau CMS)是华中农业大学于1999年在芥菜型油菜中发现的一种新型细胞质雄性不育源,不育性稳定且败育彻底。通过杂交和回交育种技术,将油用芥菜型油菜雄性不育源转育到芥菜类蔬菜雄性不育系过程中,部分芥菜变种hau胞质雄性不育系存在结荚畸形、弯曲等方面的问题,影响了芥菜类蔬菜杂交种的制种产量,制约了芥菜hau胞质雄性不育杂交品种的应用推广。本研究对不同芥菜变种的hau细胞质雄性不育系的结荚性状进行了田间调查,对结荚畸形的情况做出统计,并利用分子标记手段将现有芥菜变种材料进行遗传多样性分析,筛选出结荚性状优良的芥菜hau胞质雄性不育系材料;同时以结荚正常的芥菜材料作为对照,对芥菜hau胞质雄性不育系的花器官发育和花药败育进行细胞学观察,初步揭示了芥菜雄性不育系结荚畸形性状的形成机理;最后通过细胞融合技术对结荚畸形的芥菜雄性不育系进行芥菜品种改良,预期获得不育性稳定、结荚正常的芥菜类蔬菜雄性不育系。本研究结果将为芥菜hau胞质雄性不育系的品种改良提供不育资源和理论依据,加速芥菜hau CMS在十字花科蔬菜中的推广应用。主要研究结果如下:1.芥菜类蔬菜的结荚形态学调查。对30份芥菜细胞质雄性不育系和29份相应的芥菜保持系的结荚形态的调查,通过观察可以看出29份芥菜保持系的结荚均表现为饱满、直立,而30份芥菜细胞质雄性不育系的结荚表现各异,部分雄性不育材料(如茎瘤芥等)的结荚跟保持系材料一样,饱满且直立,而部分不育系材料(如结球芥等)的结荚则在不同程度上均有扭曲畸形的表现。2.芥菜类蔬菜雄性不育系的不育基因鉴定。对29份芥菜雄性不育系进行不育胞质类型鉴定,鉴定结果显示,有7份是芥菜ogu雄性不育系,其余23份均为芥菜hau胞质雄性不育系。结合结荚形态调查结果可以发现,芥菜ogu细胞质雄性不育系的结荚形态一致,均为直立饱满,没有畸形情况出现;芥菜hau细胞质雄性不育系结荚情况则参差不齐,其中有5份材料的结荚情况表现良好,基本上是直立饱满、畸形情况非常少,而另外的18份材料则在不同程度上均有结荚畸形情况,需要改良。3.芥菜类蔬菜细胞质雄性不育系的结荚性状调查。对30份芥菜细胞质雄性不育系进行结荚性状的田间调查,从结荚畸形率来看,有11份材料的畸形率较低,在0-1%左右,而芥菜ogu CMS材料的畸形率均为0;从直立角果的每角果粒数来看,平均每角果粒数为13.0,每角果粒数最高的材料是17W153,数量最低的是17W159;从畸形角果的每角果粒数来看,平均每角果粒数为9.9,每角果粒数最高的材料是17W103,数量最低的是17W101。统计数据显示,芥菜ogu CMS的结荚性状优良,而芥菜hau CMS只有4份表现优异,且从结籽数量来看,结荚畸形会影响制种产量。4.芥菜类蔬菜保持系的遗传多样性分析。通过SSR分子标记对29份芥菜保持系进行聚类分析,聚类结果显示,29份芥菜保持系材料的遗传相似系数介于0.6-1.0之间,在遗传相似系数0.74处将29份芥菜保持系分为6个类群:第一类是材料17W154;第二类是材料17W102和17W508;第三类是材料17W504;第四类是材料17W158和17W182;第五类是材料17W176;第六类则囊括了剩余的所有材料。5.芥菜类蔬菜细胞质雄性不育系的细胞学观察。对芥菜ogu细胞质雄性不育系进行花器官发育和花药败育的细胞学观察,发现芥菜ogu细胞质雄性不育系花器官发育正常,花药从四分体后期开始败育,败育特征为绒毡层提前降解,随后小孢子完全降解,花药败育;对芥菜hau细胞质雄性不育系(结荚正常)进行花器官发育和花药败育的细胞学观察,发现雌蕊基本正常,雄蕊基本心皮化,个别没有心皮化完全的雄蕊在角隅处还留有一个药室发育,残留药室的败育在四分体时期开始,绒毡层细胞异常肥大且不降解,小孢子缺乏养分而降解,花药败育完全;对芥菜hau细胞质雄性不育系(结荚畸形)进行花器官发育和花药败育的细胞学观察,发现雄蕊均完全心皮化,且与雌蕊形成雌蕊-雄蕊嵌合体,雌蕊内胚珠数量较多,且心皮化的雄蕊内也着生胚珠,雄蕊的败育在雄蕊原基发生时即开始,不产生雄蕊原基而产生心皮组织,并以心皮状态继续生长发育。6.芥菜类蔬菜hau胞质雄性不育系的细胞融合技术研究。通过细胞工程手段对芥菜结荚性状的改良进行初步的探究,使用原生质体化学融合的方式,探究出了适合芥菜原生质体化学融合技术的方法和条件,研究发现,以SCM溶液提取法配合蔗糖溶液分层提纯效果好,用配方为0.5%纤维素酶+0.1%果胶酶+0.2mmol/L甘露醇+80mmol/L CaCl?的酶解液遮光酶解14h后提纯,蔗糖提纯溶液配方为0.5M蔗糖+1mM MES,采用PEG化学融合法进行融合,融合液配方为15%PEG+60mM CaCl?+25mM甘露醇+10%DMSO,融合方式为将原生质体混合液滴于PEG融合液之上后暗培养而后稀释。通过以上能够获得大量可供后期培养的芥菜原生质体融合杂种。

朱世杨[4](2019)在《不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究》文中研究指明我国花椰菜年栽培面积和总产量位居世界第一,但是近年来单位面积产量呈现下降趋势。花椰菜具有较强的杂种优势,利用CMS是一条重要途径。但是,花椰菜没有自身的CMS,同时面临着杂交亲本遗传背景狭窄、杂交配组盲目性大等瓶颈问题。本研究运用表型性状和SSR分子标记分析了165份花椰菜自交系的遗传多样性和亲缘关系;按照NCⅡ设计,研究了6个不同来源的花椰菜CMS对主要农艺及品质性状的细胞质效应、杂种优势及配合力等,以期为花椰菜杂种优势育种提供科学理论依据和指导育种实践。主要结果如下:1.165份自交系基于30个表型性状中10个数量性状的平均变异系数(CV)为23.0%,变幅13.7%42.6%;20个质量性状的平均Shannon-Weaver多样性指数(H’)为0.97,变幅0.211.57;UPMGA聚类可分为6大类,不同类群在花球熟期、株幅、叶色、叶面蜡粉和花球重等性状上遗传差异较大。基于43对SSR分子标记,共检测到111个等位基因(Na),平均2.581个,多态性位点26个;有效等位基因(Ne)变幅1.0193.200个,平均1.599个;Shannon多态性信息指数(I)变幅0.0541.215,平均0.517;PIC值变幅0.0190.687,平均0.316;Nei’s遗传距离变幅0.000.67,平均0.30;NJ聚类和STRUCTURE群体结构分析均可分为4大类,不同类群在品种的来源地和花球熟期方面复杂多样。表型性状欧氏距离矩阵与SSR标记Nei’s距离矩阵间的相关系数很小(r=0.0406)。表明165份自交系具有较为丰富的表型遗传多样性,但分子水平遗传多样性较低,杂交育种中应尽可能选择不同类群亲缘关系较远、性状差异较大的优良自交系作为配组的亲本。2.利用来自油菜、甘蓝等的6个不同来源CMS的不育系及其同型保持系与5个父本杂交配制了30个成对F1杂种,研究表明,不育细胞质对花椰菜主要农艺及品质性状同时存在正、负效应,并表现出明显的组合特异性。来自油菜的CMS对生育期和叶片数总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应;来自甘蓝的CMS对花球重和维生素C含量呈显着正效应,但对叶绿素含量呈显着负效应;来自花椰菜的CMS对生育期和维生素C含量总体呈显着正效应,但对花球重呈负效应。表明,6个不同来源的CMS中没有一种细胞质在所有性状上的效应都是理想的,但可以通过选择适当的杂交父本核来减轻或克服不育细胞质对相应性状的不良效应。3.利用上述6个不同来源CMS系与8个父本杂交配制了48个F1杂种,分析表明,主要农艺及品质性状的杂种优势有正有负。其中,中亲优势花球重平均12.63%,变幅-43.46%83.09%,24个组合达到显着;维生素C含量平均16.77%,变幅-48.50%153.93%,25个组合达到显着。超亲优势花球重变幅-46.01%60.60%,10个组合达到显着;维生素C含量变幅-61.56%134.24%,16个组合达到显着。表明不同CMS应用于杂种优势对产量及品质性状具有明显的组合间差异性。在产量性状上,一般配合力好的不育系是SH120A、XG108A和YDSL60A,父本是SH120、Shanghai80、R4和R132;在品质性状上,一般配合力好的不育系是TDXG100A、NB65A和XG108A,父本是SM80和SH120。综合产量及品质性状,SH120A/Shanghai80、XG108A/SH120和YDSL60A/R132是较优的组合。4.通过配合力与F1观测值间的相关性分析,发现花球重、可溶性糖含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量与不育系GCA、父本GCA、(不育系+父本)GCA效应值极显着正相关;花球横径、花球纵径和维生素C含量与不育系GCA、(不育系+父本)GCA效应值显着正相关;各性状与组合SCA效应值均极显着正相关;且花球重及维生素C含量等5个性状与不育系GCA的相关系数大于与父本GCA的。通过配合力与F1杂种优势间的相关性分析,发现花球重的中亲优势或超亲优势与不育系GCA或(不育系+父本)GCA效应值显着正相关,维生素C含量的中亲优势与父本GCA显着正相关;各性状中亲及超亲优势均与组合SCA极显着正相关。表明,花椰菜杂种F1产量及品质性状的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,尤其是母本不育系的GCA。5.分析亲本间遗传距离与中亲优势、超亲优势间的相关性发现,结合亲本的表型及SSR标记的遗传距离可以对F1的花球横径、可溶性糖含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的杂种优势进行预测,但不能对花球重、花球纵径、维生素C含量和可溶性蛋白含量的杂种优势进行预测。6.CMS对花球产量品质相关性状的细胞质效应与不育系GCA、父本GCA、(不育系+父本)GCA间相关不显着,而对维生素C含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和可溶性蛋白含量的细胞质效应与组合SCA间极显着正相关。表明CMS细胞质效应与亲本GCA之间相对独立,但与组合品质性状的SCA关系密切,印证了父本核对杂交后代的作用,也为不同来源CMS的杂种优势利用提供可能。综上,利用油菜、甘蓝等胞质不育材料核置换育成的不同花椰菜CMS对多个农艺及品质性状表现出负效应,但可以通过杂交父本核来改善细胞质的不良效应。且不同CMS配组F1的杂种优势与双亲GCA或组合SCA密切相关,优势组合中至少要包含一个较高的GCA或SCA,尤其是母本不育系的GCA。

宁露云[5](2019)在《甘蓝型油菜化学诱导的雄性不育与细胞质雄性不育分子机理的比较研究》文中指出油菜是世界上最重要的油料作物之一,也是利用杂种优势最为成功的作物之一。化学诱导的雄性不育系与细胞质雄性不育系在油菜杂种优势利用中被广泛使用。SX-1是陕西省杂交油菜中心研发的一种高效、低毒并可使油菜不同品种产生雄性败育的化学杂交剂,已被应用于制种生产中,但其导致雄性不育的机理还知之甚少。细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)主要是由于线粒体中不育基因的重排造成线粒体功能异常而导致的不育,但在核基因组中有一类恢复基因(restorer-of-fertility,Rf)可与不育基因发生互作从而使育性得以恢复,并且这些恢复基因大多编码pentatricopeptide repeat(PPR)蛋白。陕2A CMS是我国最重要的CMS系统之一,但其雄性不育机理也鲜有报道。本研究利用RNA-seq及mi RNA-seq技术,并结合生理学方法对SX-1诱导的雄性不育机理进行了分析;利用细胞学结合RNA-seq技术对陕2A CMS的不育机制进行了探讨;同时,对甘蓝型油菜的restorer-of-fertility-like(RFL)基因家族进行了系统分析。最后,对这两种不育类型的机理进行了比较分析。本文获得的主要结果如下:(1)SX-1处理后油菜花药中的内质网加工及黄酮生物合成等路径中的基因在早期受到抑制,随后,植物激素信号传导,氨基酸、脂肪酸及类固醇生物合成等路径的基因大量下调表达;同时,144个转录因子在花药发育早期下调表达,这表明SX-1处理使花药早期发育发生紊乱。此外,本研究还鉴定到7个重要的差异表达的mi RNA,其中有2个mi RNA的靶标基因为PPR基因。(2)陕2A CMS花药中的花粉母细胞、绒毡层、中间层及内皮层很难识别,并且陕2A花药壁细胞中叶绿体的片层结构畸形。与保持系陕2B相比,陕2A中碳代谢、脂质代谢、黄酮代谢和线粒体电子传递链及ATP合成等路径受到抑制。Gene ontology(GO)分析发现,在花药发育早期有9个与花药及花粉发育相关的GO条目被富集;同时,在该时期鉴定到464个下调表达的转录因子,其中包括一些在早期花药分化起调控作用的基因。(3)在SX-1处理和陕2A两种不育类型的两个共有的转录组测序时期(YB和SA)中,分别鉴定到176和379个共有的下调表达的基因(Fold Change≥2),这些基因大多被注释为黄酮及苯丙烷类的生物合成路径中的基因。随后,本研究利用RNA干扰和CRISPR敲除的方法对3个候选基因在甘蓝型油菜中进行转基因功能验证,并对这些转基因株系进行了初步的表型鉴定。(4)本研究鉴定到53个Bn RFL基因,其大多以基因簇的形式分布在A9和C8染色体上。组织特异性表达分析及RNA-seq分析结果表明,位于A9和C8基因簇中的Bn RFL1,Bn RFL5,Bn RFL6,Bn RFL8,Bn RFL11,Bn RFL13及Bn RFL42在恢复系KC01中的表达要高于陕2A CMS,可作为陕2A CMS中的候选恢复基因进行下一步的功能研究。(5)对陕2A CMS的三系进行了两两比较,陕2A与恢复系KC01间的差异基因(DEG),与陕2B和KC01间的DEG中共有的DEG被认为主要是陕2A(或陕2B)与KC01的遗传背景不同造成的,剩余的差异基因则认为是陕2A与KC01间特有的。这些特有的DEG主要富集到以下6类GO条目:调节过程(Regulation process),发育过程(Developmental process),对刺激的响应(Response to stimulus),运输(Transport),细胞过程(Cellular process)和代谢过程(Metabolic process)。综上所述,本研究构建了一个与SX-1诱导的雄性不育相关的候选基因的互作网络及潜在的代谢网络,初步解析了SX-1诱导的甘蓝型油菜雄性不育和陕2A CMS雄性不育的机理。本研究在对Bn RFL基因家族分析的基础上结合表达分析,初步确定了7个陕2A CMS中的候选恢复基因,也为其它CMS系统中恢复基因的鉴定提供了新的思路。

孙昊[6](2018)在《橘红心大白菜细胞质不育系的选育与评价》文中研究说明橘红心大白菜(Brassica camperstris L.ssp.pekinesis)因球心暴露在空气中逐渐变成橘红色而得名,营养价值丰富、色泽艳丽,是大白菜品质育种的目标之一,细胞质雄性不育系(CMS)不需要人工去雄,节约了制种成本,并可以保证了F1代杂种的纯度。本研究以改良Ogu-CMS青梗菜‘EruA’为不育源,优良橘红心大白菜自交系‘420’和‘026’为轮回亲本,通过杂交和连续回交,结合分子标记辅助和田间表型选择,获得了橘红心大白菜不育系EruA420和EruA026。为综合评价不育系,本研究对选育出的EruA420和EruA026进行了花器官和花药的细胞学观察,育性调查,确立了花药的败育发生时期和方式。以EruA420和EruA026为母本,18个优良自交系为父本,配制出36个杂交组合,并进行了杂种优势和配合力分析,主要研究结果如下:1.本研究以青梗菜EruA为不育源,以橘红心白菜‘420’和‘026’为轮回亲本,通过一次杂交,四次回交,结合田间表型和分子标记辅助选择,获得了橘红心大白菜细胞质雄性不育系EruA420和EruA026。2.EruA420和EruA026的花器官观察和育性调查,表明EruA420和EruA026的雄蕊花药败育彻底,白色三边形,无花粉,其它花器官发育正常。细胞学观察表明EruA420和EruA026的雄蕊败育发生在单核早期,绒毡层逐渐增大,径向挤压小孢子,小孢子逐渐萎缩,最终在药室中形成染色较深的物质,药室无法打开,败育彻底。3.EruA420和EruA026的杂种优势分析发现,除了外叶数外,株高、株幅、球高、球重、球茎宽、中中心柱高和宽都表现出正向的平均超中优势;超亲优势分析发现,组合EruA026×AJQ49、EruA420×AJQ41、EruA420×RI8513、EruA026×RI223、EruA420×RI223在株高、株重表现较大的超亲优势,株幅表现较小的超亲优势;组合EruA026×AJQ49、EruA420×AJQ41在球高、球茎宽表现较大的超亲优势。4.配合力效应分析得出,对于不育系EruA420,在单株高、单株重、株幅、外叶数、球高等一般配合力表现为负向效应,说明不育系EruA420可以作为选择植株矮小,紧凑的品种使用;而EruA026的一般配合力正向效应较多,负向效应较少,可以作为选育体型大,产量高的品种使用;父本RI8513、JB-1、JHX-1在单株重和球重上表现较大的一般配合力,可作为选育高产亲本使用;特殊配合力分析表明组合EruA420×RI8513、EruA026×JHX-1、EruA026×JHX-3、EruA026×AJQ49在产量性状上表现较好,可以作为高产育种。

尹明智,官春云[7](2017)在《甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A的选育及分析》文中研究指明【目的】细胞质雄性不育系统是当前利用油菜杂种优势的主要途径,也是最重要的授粉控制系统之一,而利用远源杂交引入近源种胞质来获得异源细胞质雄性不育是发掘新型胞质雄性不育系和提高雄性不育育性稳定性的有效手段。【方法】本研究以新疆野生油菜与甘蓝型油菜湘油15号属间杂种后代为基础,通过多代回交育成了不育性稳定的油菜细胞质雄性不育系1993A。【结果】研究表明不育系1193A自交不结实,异交结实正常,具有典型的不育性状,恢保关系比较表明其与pol CMS具有不同的恢保关系,败育的时期主要发生在单核花粉期,在花药败育过程中绒毡层出现径向肥大和液泡化,挤压小孢子,最终导致花药败育。【结论】该油菜细胞质雄性不育系1993A不育性稳定彻底,与pol CMS是不同的细胞质雄性不育系。

聂智星[8](2017)在《大豆新雄性不育细胞质的发掘,核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析》文中指出大豆是重要的蛋白和油料作物,杂种优势利用是大豆提高产量的重要途径。质核互作雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)系和细胞核不育(Genic male sterility,GMS)系是杂种优势利用中的两类重要材料。水稻野败型细胞质的成功利用经验表明,优异的不育细胞质可能是农作物杂种优势利用的突破口。目前主要的大豆质核互作雄性不育细胞质供体亲本只有4个。因此,筛选新的大豆不育细胞质源并选育成不育系显得尤为重要。细胞核不育系在油菜、水稻等作物中的成功应用及前人对大豆细胞核不育系的制种研究表明,大豆细胞核不育系在杂种优势利用中具有潜在的应用价值。本课题组在2001年发现了一个育性稳定的细胞核不育突变体,且异交结实性好,因此对该细胞核不育材料进行研究可为其后续利用奠定基础。杂种优势利用一方面需要雄性不育系作为材料基础,另一方面需要选配强优势杂交组合。黄淮地区东南片是我国大豆生产的一个重要地区。筛选该地区的大豆产量强优势杂交组合并进行杂种优势遗传基础解析十分必要。本研究选择主要来源于黄淮地区东南片的优良大豆推广品种作为亲本,通过North Carolina Ⅱ试验设计(NCⅡ),筛选大豆产量优异的杂交组合,同时利用高通量分子标记对大豆产量杂种优势的遗传基础进行全基因组解析,并为优良杂交组合的改良提出方案。主要研究内容如下:1大豆新雄性不育细胞质的发掘及新质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育为筛选新的大豆质核互作雄性不育细胞质源,利用覆盖6个生态区的43份野生材料和44份地方品种,配制杂交组合。共得到143个杂交组合Fi,2012年获得其中45个组合的BC1F1回交种,发现[(N23239×N04631)F1×N04631]和[(N23661× N23658)F1×N23658]两个组合呈现部分不育特性,花粉萌发率(Pollengerminationrate,PGR)分别为10.05%和24.00-55.03%。对后一个组合连续回交至BC4F1代后得到了败育率为100%的植株,即新的大豆质核互作雄性不育系NJCMS4A。不育系NJCMS4A的细胞质来源于广东大埔地方品种N23661,同已有不育细胞质的来源均不相同。通过线粒体SSR(Simple sequence repeats,SSR)和ORF(Open reading frame,ORF)标记分析N23661和另外3个不育细胞质N8855、N21566、中豆19的线粒体发现:N23661的线粒体同N21566、中豆19存在差异;利用线粒体基因组比较的方法发现,N23661的线粒体基因组同N21566、N8855存在差异;利用前人已发表的线粒体标记SCAR821发现N23661的线粒体同另一不育细胞质汝南天鹅蛋存在差异。综上述,NJCMS4A的细胞质应为一新的不育细胞质,但本研究不能确定不同细胞质中的不育基因是否存在差异。2大豆隐性细胞核雄性不育突变体NJS-13H不育基因msNJ的定位及候选基因分析NJS-13H为一自然突变不育材料,其不育性受到一对隐性核基因的控制。采用BSA 法(Bulkedsegregateanalysis,BSA)将NJS-13H 的隐性不育基因位点msNJ初定位于第10号染色体的Satt550和Satt094两个标记之间。利用NJS-13H×NN1138-2F2、NJS-13H×N2899 F2 和 NJS-13H 高世代分离群体(Segregating population of advanced generations,SPAG),3个群体的1075株隐性单株对不育基因msNJ进一步定位,最终将不育基因定位于3个群体定位区段的共有区域,10号染色体SSR标记BARCSOYSSR10794 和 BARCSOYSSR10819 之间,物理位置为 Gm10:29078678..30401139,共 1322461 bp。对该定位区段分析发现,共有27个候选基因,其中4个候选基因可能同雄性不育相关。对4个基因的cDNA序列分析发现,在雄性不育植株中Glyma.10G117000的编码区存在一个碱基突变,该突变导致了氨基酸的变化。结合qRT-PCR分析表明,Glyma.10G117000可能是NJS-13H的不育候选基因。3黄淮地区东南片大豆产量杂种优势的QTL遗传解析与改良黄淮地区东南片是我国大豆生产的一个重要地区。本研究挑选31份主要来源于黄淮地区东南片的优良高产大豆推广品种和3份美国大豆品种,2010-2013年按NCⅡ试验设计配制5X 10(2组)和5×5(1组)3组杂交组合。其中淮安试验点2010-2013年进行2组NCⅡ试验,临沂试验点2010-2011年进行1组NCⅡ试验,连续两年鉴定亲本及杂种F1产量、蛋白和油脂表现。分析大豆的杂种优势、筛选优异的杂交组合、定位与杂种产量显着相关的QTL(Quantitative trait loci,QTL)并对杂种改良提出策略。(1)黄淮地区东南片大豆产量的杂种优势分析杂交组合的产量、蛋白、油脂的杂种优势发现,大豆产量的杂种优势明显,而蛋白和油脂几乎没有杂种优势。在3组NCⅡ杂交组合中产量的超亲优势平均数分别为10.12%、5.01%、16.42%,产量最高的杂交组合分别为淮豆9号X南农88-31(3077.12kg/hm2)、徐豆 13 ×Bedford(4386.57kg/hm2)、冀豆 12X 临豆 9 号(3900.56 kg/hm2)。其超亲优势率分别为33.57%、30.84%、95.77%。在3组NCⅡ试验中,分别优选出7个、5个和7个高产高优势组合。(2)大豆Fi杂种产量相关QTL及等位变异效应解析利用软件PLSRCGA 1.0分别对3组NCⅡ试验杂交组合的产量数据进行分析,共检测到47个与大豆产量显着相关的QTL。其中QTL qHybyld-15-4在3组NCⅡ试验中均被检测到,qHybyld-2-3、qHybyld-2-8、qHybyld-3-1、qHHybyld-5-3、qHybyld-9-3、qHHybyld-15-2和qHybyld-15-5等7个QTL在两组NCⅡ试验中被检测到。全部47个QTL共对应41个候选基因。在3组NCⅡ试验中,对QTL-等位变异间的加性和显性效应进行估计。QTL-等位变异qHlybyld-2-2-A1、qHyb yld-3-5-A2/qHyb yld-15-5-A3、qHybyld-2-7-A1 的加性效应值分别在各自NCⅡ试验中表现最大。南农88-31、豫豆22、Forrest、冀豆17、Bedford、徐豆13、晋豆34、周豆11和冀豆12为优异的加性QTL-等位变异载体亲本。QTL-等位变异 qHyb yld-2-4-A1/A6、qHyb yld-15-1-A 1/A2 和 qHyb yld-16-1-A3/A4 的显性效应值分别在各自NCⅡ试验中表现最大。(3)优异杂交组合杂种产量相关QTL-等位变异的遗传解析分别选取3组NCⅡ试验中产量排名前5位的杂交组合,对其所含有的杂种产量相关QTL-等位变异进行统计。结果发现,超显性QTL-等位变异是大豆高产高优势杂交组合的主要遗传构成,超显性效应是大豆产量杂种优势形成的基础。(4)杂交组合亲本的改良根据大豆杂种产量相关QTL各等位变异的效应值,对本研究中大豆杂交组合的亲本提出改良策略。将当前杂交组合亲本中效应值低的QTL-等位变异改良成效应值高的等位变异,即可完成亲本的改良。由于每一个QTL均含有多个等位变异,故每一个杂交组合的亲本可能有多种改良方案。我们仅对每个QTL的等位变异改良成效应值最高等位变异的情况进行分析,并以每组NCⅡ试验中产量最高的杂交组合为例进行说明。(5)基于大豆杂种产量QTL基因型值的配合力分析本研究利用杂交组合中检测到的杂种产量相关QTL的基因型值,计算得到基于基因型的配合力。将得到的基因型配合力与杂交组合的杂种优势表现及表型配合力进行相关分析发现,基因型配合力同表型配合力显着相关,能够较好的预测大豆杂种优势。

罗灿灿[9](2017)在《两个甘蓝型油菜不育系雄蕊败育的细胞学观察和遗传研究》文中进行了进一步梳理细胞核雄性不育,是油菜杂种优势育种中一个重要的授粉控制系统。隐性核不育系9012A和MSL分别是中国和欧洲油菜杂优育种中利用的重要不育系统。本研究所用5A122是从以9012A为母本选育得到的油菜杂交种C022分离得到的不育系。5A135是从杂交种Marthow分离得到的不育系,Marthow是基于德国Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke(NPZ)育种公司发现的油菜male sterility lembke(MSL)雄性不育系配置而成。为了揭示9012A和MSL不育系花药败育时期、特征以及遗传关系,本研究以5A122和5A135为材料,通过细胞学观察,揭示两个不育材料花药败育时期和败育特征;通过观察与一套测交亲本的测交F1代育性分离情况,推断MSL与其它不育系的遗传关系;通过一步多重PCR方法,鉴定两类核不育的细胞质类型。研究结果将对中国和欧洲油菜杂种优势利用有重要的参考价值。本研究得到主要结果如下:1.细胞学观察结果表明,9012A在花粉母细胞时期出现异常,如绒毡层脱落、溶解、膨胀和花粉母细胞畸形、溶解。部分花药可发育到小孢子阶段,然后这些小孢子变形、染色很浅、紧密粘合,具有花粉外壁。随后,绒毡层和小孢子溶解在一起。最后,在花药囊里只保留粘在一起的花粉外壁。MSL败育时期为花粉母细胞时期,其绒毡层脱落、溶解、膨胀和不完全,花粉母细胞溶解。部分花药可发育到四分体时期,绒毡层径向伸长,并含有一个特别大的液泡。一些四分体浓缩并且染色很深、伴随液泡化。很少能观察到正常的四分体,和从四分体中释放的小孢子。最后液泡化并且伸长了的绒毡层和浓缩的四分体溶解在一起,花药囊萎缩。2.以一套能区分油菜不同类型不育系的测交亲本材料为父本,与由MSL衍生的不育材料进行测交。结果发现MSL与9012A有相同的临保系,而与Pol CMS、双隐性核不育系、显性核不育系Shaan-GMS有不同的恢保关系。3.一步多重PCR法对5A122、5A135以及6份代表不同细胞质类型的甘蓝型油菜(Bronowski(Cam)、Westar(Nap)、Pol CMS、Shaan 2A CMS、IP-Ogu CMS、Ogu CMS)进行PCR扩增。结果表明,5A122扩增出大小约为1102bp和465bp的特征条带,与Westar(Nap CMS)条带大小一致;5A135扩增出大小约为500bp的特征条带,与Bronowski(Cam CMS)条带大小一致,说明MSL与9012A的细胞质类型不同。4.利用本课题组前期选育的不同类型油菜自交系为父本,分别对MSL不育系的衍生系进行测交,分析测交后代的农艺性状。发现除了有效分枝数和主序长度差异不显着,其它的农艺性状表现显着差异。其中,5A138、5A161、5A162的株高明显高于其它组合;5A161的分支部位明显高于其它组合;5A138、5A162的全株角果数明显多于其它组合;5A162的每角粒数明显多于其它组合;所有的杂交组合的千粒重差别不显着,但是都低于对照品种(Qin 7);单株产量最高的是5A162。综上,MSL在我国油菜杂优育种中有一定潜力。

王凯音[10](2016)在《北方白菜型冬油菜LRCMS不育恢保关系及不育基因的分析》文中研究表明在植物中雄性不育现象很常见,LRCMS是从白菜型冬油菜中选育出的不育材料,本文以白菜型冬油菜细胞质雄性不育材料LRCMS和保持材料作为研究对象,对它们的花器形态和恢保关系、不同发育阶段花器形态中的过氧化物酶(CAT)、过氧化氢酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)3种保护酶活性以及可溶性蛋白质含量的测定,并结合克隆不育材料所含不育基因。研究结果表明:(1)LRCMS的花器一般较小,花瓣平展,开花流畅,花药大小正常但无具有正常功能的花粉甚至没有花粉,蜜腺正常,无闭蕾等不良现象,与POL CMS不育等不育细胞质间存在明显的差异。(2)所有的供试材料POD活性与SOD活性变化趋势相同,即不育材料的SOD活性都低于保持材料;花期的SOD活性均高于幼蕾期;在幼蕾期和花期,不育材料的可溶性蛋白含量与其保持材料无显着差异,不育材料之间及保持材料之间也无显着差异。(3)3份LRCMS不育材料中都在685bp处扩增出了不育基因orf224的特征条带,与Pol CMS的特征条带大小一致,为Pol CMS不育基因的特征条带。经序列比对分析:三份LRCMS不育材料目标条带的测序结果与orf224的序列相似性在97%左右,说明该白菜型油菜雄性不育材料的不育性可能与不育基因orf224相关。(4)LRCMS不育材料虽然与Pol CMS中的不育基因orf224有很高的同源性,但与P ol CMS、OguCMS在生长发育过程中的形态特征以及恢保关系都有所不同,推测它可能属于一种新的白菜型冬油菜不育系。

二、甘蓝型油菜细胞质雄性不育系681A选育研究(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、甘蓝型油菜细胞质雄性不育系681A选育研究(论文提纲范文)

(1)油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略表
1 前言
    1.1 细胞质雄性不育类型
        1.1.1 孢子体不育与配子体不育
        1.1.2 细胞质来源
    1.2 细胞质雄性不育基因的特征及鉴定方法
        1.2.1 不育基因的特征
        1.2.2 表达分析鉴定不育基因
        1.2.3 遗传转化验证
    1.3 细胞质雄性不育机理研究进展
    1.4 课题由来
    1.5 研究的目的和意义
2 材料方法
    2.1 植物材料
    2.2 表达载体和菌株
    2.3 实验方法
        2.3.1 植物材料DNA提取
        2.3.2 RNA的提取
        2.3.3 cDNA一链合成
        2.3.4 线粒体基因荧光定量分析
        2.3.5 RNA印记(Northern Blot)分析
        2.3.6 原核表达分析
        2.3.7 活性氧(ROS)检测
        2.3.8 亚细胞定位
        2.3.9 遗传载体构建及转化实验
        2.3.10 转录组分析
        2.3.11 电镜半薄切片观察
        2.3.12 基因及基因的组分析
3 结果
    3.1 油菜Nsa CMS不育系的表型及细胞学观察
        3.1.1 油菜Nsa CMS不育系表型观察
        3.1.2 油菜Nsa CMS不育系的败育时期观察
    3.2 Nsa CMS线粒体基因组组成分析
        3.2.1 线粒体基因组共线性分析
        3.2.2 Nsa CMS功能基因来源分析
        3.2.3 Nsa CMS多种线粒体单倍型(mitotype)分析
        3.2.4 Nsa CMS线粒体基因组进化分析
        3.2.5 Nsa CMS与保持系中差异开放阅读框的鉴定
    3.3 Nsa CMS不育关联基因的鉴定
        3.3.1 候选不育基因的RT-PCR鉴定
        3.3.2 候选不育基因的进化分析
        3.3.3 Northern Blot分析候选不育基因的表达
        3.3.4 候选不育基因的毒性分析
        3.3.5 三个候选不育基因遗传转化分析
    3.4 orf346基因研究及标记开发
        3.4.1 orf346同nad3和rps12 共转录
        3.4.2 ORF346的亚细胞定位
        3.4.3 orf346表达对大肠杆菌致毒性研究
        3.4.4 orf346与活性氧之间的关系
        3.4.5 orf346 导致ATP生成减少
        3.4.6 orf346对油菜基因表达的影响分析
        3.4.7 orf346标记开发
    3.5 Nsa CMS败育机理研究
        3.5.1 Nsa CMS败育同活性氧之间的关系
        3.5.2 Nsa CMS同激素之间的关系
        3.5.3 Nsa CMS败育同线粒体功能基因表达之间的关系
        3.5.4 Nsa CMS同保持系功能基因的差异分析
        3.5.5 Nsa CMS转录组分析
4 讨论
    4.1 Nsa CMS线粒体基因组组成
    4.2 orf346为Nsa CMS的不育基因
    4.3 ORF346是具有毒性的线粒体膜蛋白
    4.4 Nsa CMS与活性氧积累有关
    4.5 Nsa CMS败育与能量下降有关
    4.6 Nsa CMS同激素的关系
    4.7 总结和展望
5 参考文献
附录
    附录1 部分实验的详细操作步骤
        一、DNA提取步骤
        二、RNA的提取步骤
        四、Western blot操作步骤
        五、拟南芥转化实验
        六、甘蓝型油菜遗传转化
    附录2 部分实验所需试剂配方
    附录3 实验所需引物列表
    附录4 作者简介和在读期间发表的论文或者会议摘要
致谢

(2)甘蓝型油菜菘油CMS恢复系及白菜-黑芥附加系的创建及遗传研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
    1.1 植物远缘杂交与异源多倍体
    1.2 芸薹属远缘杂交研究进展
        1.2.1 芸薹属简介
        1.2.2 甘蓝型油菜远缘杂交育种研究进展
        1.2.2.1 远缘杂交人工合成甘蓝型油菜
        1.2.2.2 远缘杂交转入抗性基因
        1.2.2.3 远缘杂交导入优良农艺性状
        1.2.2.4 远缘杂交创建细胞质雄性不育系
    1.3 细胞质雄性不育系及恢复系
        1.3.1 细胞质雄性不育基因
        1.3.2 细胞质雄性不育系恢复基因
    1.4 植物单体异附加系研究概况
        1.4.1 单体异附加系
        1.4.2 单体异附加系的培育方法
        1.4.3 单体异附加系的鉴定
        1.4.3.1 形态学鉴定
        1.4.3.2 生化标记鉴定
        1.4.3.3 分子标记鉴定
        1.4.3.4 细胞学标记鉴定
        1.4.4 单体异附加系的应用策略
    1.5 本研究的目的和意义
2 以附加系为桥梁选育甘蓝型油菜inap CMS的恢复系
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 细胞学观察
        2.2.3 花粉育性观察
        2.2.4 小孢子培养
        2.2.4.1 选蕾
        2.2.4.2 消毒
        2.2.4.3 抽提小孢子
        2.2.4.4 加倍培养
        2.2.4.5 胚诱导培养
        2.2.4.6 再生苗培养
        2.2.4.7 倍性检测
        2.2.5 田间实验与性状考察
        2.2.6 基因组DNA的提取
        2.2.7 原位杂交
        2.2.7.1 探针标记和封阻DNA的制备
        2.2.7.2 原位杂交制片
        2.2.7.3 原位杂交
        2.2.7.4 拍照保存和图片处理
        2.2.8 SSR分析
        2.2.8.1 PCR反应体系
        2.2.8.2 PCR程序及琼脂糖凝胶检测
        2.2.9 AFLP分析
        2.2.9.1 DNA酶切与连接
        2.2.9.2 预扩增
        2.2.9.3 选择性扩增
        2.2.9.4 聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳检测
        2.2.10 品质分析
        2.2.11 恢复基因的BSA重测序
    2.3 结果与分析
        2.3.1 “菘油”CMS恢复系的选育
        2.3.2 恢39的表型特征
        2.3.2.1 恢39的苗期形态特征
        2.3.2.2 恢39的成株期形态特征及产量相关农艺性状
        2.3.2.3 恢39的花器官形态及自交结实
        2.3.3 恢39的普通细胞学和原位杂交分析
        2.3.4 恢39的SSR和 AFLP分析
        2.3.5 恢39种子脂肪酸及硫苷组成分析
        2.3.6 恢复基因的遗传模式分析和初定位
    2.4 讨论
        2.4.1 甘蓝型油菜inap CMS恢复系的创建
        2.4.2 恢复系恢39中来自菘蓝的性状
        2.4.3 甘蓝型油菜inap CMS恢复系恢39 的应用
3 全套白菜-黑芥单体异附加系的创建及分析
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 基因组DNA的提取
        3.2.3 SSR分子标记鉴定
        3.2.3.1 PCR反应体系
        3.2.3.2 PCR程序及琼脂糖凝胶检测
        3.2.4 染色体计数和染色体行为观察
        3.2.5 花粉育性观察
        3.2.6 茎尖培养
        3.2.7 原位杂交
        3.2.7.1 探针的制备
        3.2.7.2 双色原位杂交
        3.2.8 表型考察
        3.2.9 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 白菜-黑芥单体附加系的创建
        3.3.2 黑芥染色体的雌雄配子传递率
        3.3.3 MAALs的细胞学分析
        3.3.4 黑芥B基因组rDNA位点定位
        3.3.5 白菜-黑芥MAALs的表型特征
        3.3.6 B3植株的紫色表型
    3.4 讨论
        3.4.1 白菜-黑芥MAALs的创建
        3.4.2 黑芥染色体在MAALs中的染色体行为及传递率
        3.4.3 黑芥一些性状的染色体定位
        3.4.4 白菜-黑芥MAALs的应用
4 总结与展望
参考文献
附录 Ⅰ
附录 Ⅱ
致谢

(3)芥菜胞质雄性不育系结荚性状的筛选鉴定与研究利用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
1 前言
    1.1 课题的提出
    1.2 细胞质雄性不育研究进展
    1.3 细胞融合技术在植物遗传育种中的应用
    1.4 植物的花器官发育模型
    1.5 植物雄性不育花药发育的研究概况
        1.5.1 花药的发育
        1.5.2 雄性不育花药败育的研究进展
    1.6 分子标记在遗传多样性中的应用
    1.7 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 芥菜结荚形态调查
        2.2.2 芥菜胞质雄性不育系材料不育类型鉴定
        2.2.3 芥菜胞质雄性不育系材料结荚性状田间调查
        2.2.4 基于SSR分子标记的芥菜遗传多样性分析
        2.2.5 半薄切片观察雄性不育系花器官发育及花药败育
        2.2.6 细胞融合技术改良芥菜胞质雄性不育系的研究
3 结果与分析
    3.1 芥菜细胞质雄性不育系结荚形态分析
    3.2 芥菜胞质雄性不育系材料结荚性状田间调查
    3.3 基于SSR分子标记的芥菜遗传多样性分析
    3.4 芥菜胞质不育系花器官发育及花药败育的细胞学研究
        3.4.1 芥菜ogu胞质不育系材料花器官发育及花药败育
        3.4.2 芥菜hau胞质雄性不育系(结荚正常)花器官发育及花药败育
        3.4.3 芥菜hau胞质雄性不育系(结荚畸形)花器官发育及花药败育
        3.4.4 两种结荚表现的hau胞质不育系材料花器官及花药对比
        3.4.5 芥菜雄性不育系材料的花器官形态
    3.5 芥菜hau胞质雄性不育系结荚畸形改良的初步研究
        3.5.1 原生质体粗提的方法及条件的探究
        3.5.2 原生质体提纯的方法及条件的探究
        3.5.3 原生质体化学融合的方法及条件的探究
4 讨论
    4.1 芥菜细胞质雄性不育系的结荚性状研究
    4.2 花器官发育和花药败育的细胞学研究
    4.3 芥菜雄性不育系选育的关键因素及改良探究
参考文献
附录
致谢

(4)不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究(论文提纲范文)

缩略词
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
    1.1 花椰菜起源、分布与种质资源概况
        1.1.1 花椰菜的起源
        1.1.2 花椰菜种植与分布
        1.1.3 我国花椰菜种质资源概况
    1.2 花椰菜种质资源遗传多样性研究进展
        1.2.1 种质资源遗传多样性的概念与意义
        1.2.2 种质资源遗传多样性的分析方法
        1.2.3 国内外花椰菜种质资源遗传多样性研究进展
    1.3 花椰菜CMS细胞质效应研究进展
        1.3.1 细胞质效应研究的意义
        1.3.2 细胞质效应研究的方法
        1.3.3 十字花科作物CMS来源及细胞质效应研究进展
        1.3.4 花椰菜CMS来源及细胞质效应研究进展
    1.4 花椰菜杂种优势利用研究进展
        1.4.1 杂种优势的概念
        1.4.2 杂种优势的遗传基础
        1.4.3 杂种优势预测的方法
        1.4.4 国内外花椰菜杂种优势研究进展
第二章 花椰菜自交系表型变异及遗传多样性分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 性状调查
        2.1.3 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 花椰菜自交系10 个数量性状的多样性分析
        2.2.2 花椰菜自交系20 个质量性状的多样性分析
        2.2.3 基于表型数据的主成分分析
        2.2.4 基于表型数据的自交系聚类分析
        2.2.5 基于表型性状的不同群体遗传多样性比较
    2.3 讨论
        2.3.1 花椰菜自交系的表型性状变异与遗传多样性
        2.3.2 花椰菜自交系表型性状主成分分析及评价利用
        2.3.3 花椰菜自交系表型性状聚类分析及评价利用
    2.4 本章小结
第三章 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及群体结构分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 DNA提取
        3.1.3 SSR引物
        3.1.4 PCR扩增
        3.1.5 电泳检测
        3.1.6 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 SSR标记的多态性分析
        3.2.2 基于SSR标记的自交系间遗传距离分析
        3.2.3 基于SSR标记的自交系聚类分析
        3.2.4 基于SSR标记的自交系主成分分析
        3.2.5 基于SSR标记的自交系群体结构分析
        3.2.6 基于SSR标记的不同群体遗传多样性比较
        3.2.7 表型性状与SSR分子标记两种分析结果的比较
    3.3 讨论
        3.3.1 花椰菜自交系SSR标记遗传多样性及亲缘关系分析
        3.3.2 花椰菜自交系SSR标记聚类分析、主成分分析和群体结构分析
        3.3.3 表型与分子两种方法分析结果的比较
    3.4 本章小结
第四章 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 性状测定
        4.1.4 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不育细胞质对杂种F115 个性状的一般效应
        4.2.2 核背景对不育细胞质遗传效应的影响
        4.2.3 不同来源CMS的不育系细胞质效应的比较
        4.2.4 两个同质异核花椰菜CMS细胞质效应的比较
    4.3 讨论
        4.3.1 花椰菜CMS对多个性状的细胞质效应为负
        4.3.2 花椰菜CMS负效应可通过杂交父本核背景改善
        4.3.3 不同来源CMS的花椰菜不育系细胞质效应的综合评价
    4.4 本章小结
第五章 花椰菜杂种优势及其亲本配合力分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验设计
        5.1.3 性状测定
        5.1.4 数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 父母本及杂种F1的性状表现
        5.2.2 联合方差分析
        5.2.3 配合力分析
        5.2.4 杂种优势分析
        5.2.5 杂种优势的预测
    5.3 讨论
        5.3.1 花椰菜主要农艺及品质性状的杂种优势表现
        5.3.2 花椰菜主要农艺及品质性状配合力的特点
        5.3.3 配合力、遗传距离和不育胞质效应与杂种优势的预测
    5.4 本章小结
第六章 结论与创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 下一步研究工作
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

(5)甘蓝型油菜化学诱导的雄性不育与细胞质雄性不育分子机理的比较研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物花药及花粉发育概述
    1.2 植物雄性不育概述
    1.3 细胞质雄性不育的不育基因及恢复基因功能概述
    1.4 本研究的内容、目的和意义
2 SX-1 诱导甘蓝型油菜雄性不育的转录组学及miRNA分析
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
    2.3 结果与分析
    2.4 讨论
3 陕2A细胞质雄性不育系和保持系的细胞学及转录组学分析
    3.1 实验材料
    3.2 实验方法
    3.3 结果与分析
    3.4 讨论
4 SX-1诱导雄性不育与陕2A细胞质雄性不育的比较分析
    4.1 实验材料
    4.2 实验方法
    4.3 结果与分析
    4.4 讨论
5 甘蓝型油菜RFL基因家族分析和陕2A与其恢复系KC01 的比较转录组学分析
    5.1 实验材料
    5.2 实验方法
    5.3 结果和分析
    5.4 讨论
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 本研究主要创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录Ⅰ 攻读博士学位期间发表及拟发表论文
附录Ⅱ 论文中的附表

(6)橘红心大白菜细胞质不育系的选育与评价(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
一、前言
    1.1 十字花科细胞质雄性不育类型
    1.2 细胞质雄性不育遗传机制
    1.3 十字花科细胞质雄性不育花药细胞学研究
        1.3.1 花药发育过程败育时期和败育类型
        1.3.2 绒毡层与花药败育的关系
        1.3.3 液泡与花药败育的关系
    1.4 十字花科细胞质雄性不育系的应用
    1.5 本研究的目的和意义
二、材料与方法
    2.1 橘红心大白菜细胞质雄性不育系的选育
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 橘红心大白菜细胞质雄性不育选育技术路线
        2.1.3 亲本间多态性的筛选
        2.1.4 各世代植株的表现型选择和背景选择
    2.2 橘红心大白菜细胞质雄性不育系的育性鉴定
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 花器官形态学观察
        2.2.3 花粉活力检测
        2.2.4 花药发育的细胞学观察
        2.2.5 橘红心大白菜细胞质雄性不育系育性调查
    2.3 橘红心大白菜细胞质雄性不育系的杂种优势和配合力分析
        2.3.1 试验材料
        2.3.2 杂种组合的配制与田间试验设计
        2.3.3 田间农艺性状调查项目
        2.3.4 数据处理
三、结果与分析
    3.1 亲本间多态性标记筛选
    3.2 各世代表现型选择和背景选择
    3.3 花器官形态学特征
    3.4 花粉活性
    3.5 橘红心大白菜细胞质不育系的育性鉴定
    3.6 花药发育细胞学特征
        3.6.1 保持系花药的发育
        3.6.2 不育系花药的发育
    3.7 橘红心大白菜细胞质不育系的杂种优势
        3.7.1 细胞质雄性不育系EruA026的超中优势
        3.7.2 细胞质雄性不育系EruA420的超中优势
        3.7.3 细胞质雄性不育系EruA026的超亲优势
        3.7.4 细胞质雄性不育系EruA420的超亲优势
    3.8 橘红心大白菜细胞质不育系的配合力
        3.8.1 细胞质不育系的配合力方差分析
        3.8.2 细胞质不育系的一般配合力
        3.8.3 细胞质不育系的特殊配合力
四、讨论
    4.1 分子标记辅助的选择效率
    4.2 表现型选择和背景选择
    4.3 花药败育细胞学研究
    4.4 杂种优势和配合力分析
五、结论
参考文献
附录
附图
致谢

(7)甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A的选育及分析(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 供试材料
    1.2 不育系1193A的选育
    1.3 花器官形态观察比较
    1.4 不育系1193A花药发育的细胞学观察
2 结果与分析
    2.1 不育系1993A的选育
    2.2 不育系1193A的结实性
    2.3 不育系1193A的花器官形态
    2.4 恢保关系比较
    2.5 不育系1193A花药败育的细胞学观察
3 讨论

(8)大豆新雄性不育细胞质的发掘,核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词及英汉对照
第一章 文献综述
    1 杂种优势在农作物中的利用现状
    2 雄性不育与农作物杂种优势的利用
        2.1 质核互作雄性不育与农作物杂种优势的利用
        2.2 大豆质核互作雄性不育与杂种优势的利用
        2.3 细胞核雄性不育与农作物杂种优势的利用
        2.4 大豆细胞核不育研究进展
    3 作物杂种优势的遗传基础、解析方法及设计育种
        3.1 杂种优势的遗传假说
        3.2 杂种优势的分子遗传学基础
        3.3 杂种优势的研究方法
        3.4 农作物的设计育种
        3.5 大豆杂种优势的研究现状和有待克服的主要瓶颈
    4 本研究的目的和内容
第二章 大豆新质核互作雄性不育细胞质的发掘及不育系NJCMS4A的选育
    研究目的
    1 材料和方法
        1.1 试验材料
        1.2 质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育程序
        1.3 雄性育性检测
        1.4 线粒体DNA的提取
        1.5 mtSSR和ORF标记的筛选及引物设计
        1.6 mtSSR及差异ORF引物扩增
        1.7 线粒体基因组的比较
    2 结果与分析
        2.1 质核互作雄性不育细胞质源N23661的发现及转育
        2.2 NJCMS4A细胞质同已有不育细胞质的比较
    3 讨论
        3.1 发掘大豆新不育细胞质的策略
        3.2 大豆不同雄性不育细胞质的鉴别方法及本研究的不足之处
        3.3 大豆质核互作雄性不育系和杂种F1的育性稳定性
第三章 大豆新细胞核雄性不育突变体NJS-13H的发现及不育基因位点MS_(NJ)的定位
    研究目的
    1 材料和方法
        1.1 材料来源及田间种植
        1.2 植株育性调查及取样
        1.3 花粉扫描和透射电子显微镜观察
        1.4 DNA、RNA样品制备、提取及cDNA第一条链的合成
        1.5 SSR标记、基因扩增及qRT-PCR分析
        1.6 不育基因定位群体及分子连锁图的构建
        1.7 引物合成及电泳
        1.8 目标区域候选基因的功能预测及系统进化分析
    2 结果与分析
        2.1 大豆雄性不育突变体NJS-13H的材料特性和育性遗传分析
        2.2 大豆细胞核雄性不育基因位点ms_(NJ)的定位
        2.3 NJS-13H雄性不育候选基因分析
    3 讨论
        3.1 大豆雄性育性基因表达分析中研究对象的选择
        3.2 近着丝粒区对NJS-13H不育基因位点ms_(NJ)定位的影响
        3.3 不育基因位点ms_(NJ)为一新的大豆细胞核雄性不育雌性可育基因位点
        3.4 NJS-13H在大豆育种中的利用前景
第四章 黄淮地区东南片大豆产量杂种优势的QTL遗传解析与改良
    研究目的
    1 材料和方法
        1.1 供试材料及田间试验设计
        1.2 性状测定
        1.3 表型统计分析
        1.4 基因型鉴定
        1.5 NCⅡ试验杂交组合杂种产量相关位点的检测及效应估计
    2 结果与分析
        2.1 淮安点第1组NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析
        2.2 淮安点第2组NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析
        2.3 临沂点NCⅡ试验中大豆杂交组合的产量杂种优势和QTL遗传解析
        2.4 基于大豆F_1杂种产量QTL基因型值的配合力分析
        2.5 大豆F_1杂种产量相关QTL
        2.6 大豆杂种产量相关位点的候选基因分析
    3 讨论
        3.1 黄淮地区东南片大豆杂种优势表现
        3.2 大豆产量杂种优势的遗传基础
        3.3 大豆杂种亲本改良过程中优异位点及等位变异的分子标记辅助选择
第五章 全文结论与创新点
    1 全文结论
        1.1 大豆新雄性不育细胞质的发掘及新质核互作雄性不育系NJCMS4A的选育
        1.2 大豆隐性细胞核雄性不育基因msNJ的定位及候选基因分析
        1.3 筛选出一批优异亲本及杂交组合
        1.4 大豆杂种产量相关QTL及其等位变异的效应解析
        1.5 优异杂交组合产量杂种优势的QTL遗传解析
        1.6 基于大豆F_1杂种产量QTL基因型值的配合力分析
    2 全文主要创新点
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

(9)两个甘蓝型油菜不育系雄蕊败育的细胞学观察和遗传研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 油菜杂种优势及其主要利用途径
        1.1.1 油菜的杂种优势
        1.1.2 油菜杂种优势利用的主要途径
    1.2 油菜细胞核雄性不育的遗传研究及应用
        1.2.1 隐性核不育的遗传
        1.2.2 显性核不育的遗传
        1.2.3 生态型核不育
        1.2.4 雄性不育类型鉴别方法
    1.3 油菜细胞核雄性不育的形态学及细胞学研究
        1.3.1 油菜细胞核雄性不育的形态特征
        1.3.2 油菜花药与花粉发育
        1.3.3 油菜细胞核雄性不育的细胞学特征
    1.4 油菜细胞核雄性不育的分子机理
    1.5 本研究的目的与意义
第二章 材料与方法
    2.1 材料
    2.2 方法
        2.2.1 不育系花器特征观察
        2.2.2 常规压片观察
        2.2.3 石蜡切片观察
        2.2.4 半薄切片观察
        2.2.5 超薄切片观察
        2.2.6 MSL恢保关系的测定
        2.2.7 MSL与9012A细胞质类型的分子鉴定
        2.2.8 MSL杂种优势测定
第三章 结果与分析
    3.1 形态特征观察
    3.2 压片结果
    3.3 石蜡切片结果
    3.4 半薄切片结果
    3.5 超薄切片结果
    3.6 MSL材料的恢保关系鉴定
    3.7 MSL与9012A细胞质类型的分子鉴定
    3.8 MSL杂种优势分析
第四章 讨论
第五章 结论
参考文献
致谢
作者简介

(10)北方白菜型冬油菜LRCMS不育恢保关系及不育基因的分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
    1.1 油菜概述
    1.2 植物雄性不育与作物育种改良
    1.3 植物雄性不育特征及分类
        1.3.1 细胞核雄性不育
        1.3.2 细胞质雄性不育及油菜细胞质雄性不育类型
    1.4 油菜细胞质雄性不育的遗传
        1.4.1 从质核型雄性不育的特点来看
        1.4.2 造成不育的几种假说
    1.5 保护性酶与雄性不育
    1.6 细胞质雄性不育的分子机理
    1.7 白菜型油菜细胞质雄性不育期及雄性不育产生的途径
        1.7.1 自然突变
        1.7.2 远缘杂交
        1.7.3 组织培养
        1.7.4 诱变育种
        1.7.5 原生质体融合技术
    1.8 油菜细胞质雄性不育的应用
    1.9 研究目的及内容
        1.9.1 研究目的
        1.9.2 研究内容
        1.9.3 研究方法
        1.9.4 技术路线
第二章 白菜型冬油菜LRCMS花器形态特征及恢保关系的测定
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 LRCMS不育材料形态特征
        2.2.2 LRCMS雄性不育的恢保关系
    2.3 讨论
第三章 白菜型冬油菜LRCMS生理生化特性研究
    3.1 材料和方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 所需试剂及仪器
        3.1.3 数据处理
        3.1.4 试验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不育材料与保持材料的生理生化指标
    3.3 讨论
第四章 白菜型冬油菜LRCMS不育基因的克隆及表达分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 所需试剂及缓冲液的配置
        4.1.3 试验方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 RNA质量检测
        4.2.2 特异引物的PCR扩增
        4.2.3 序列分析
        4.2.4 基因orf224的RT-PCR
    4.3 讨论
第五章 全文总结
    5.1 LRCMS不育材料与保持材料的花器形态特征
    5.2 恢保关系
    5.3 不育材料与保持材料生理生化指标的比较
    5.4 不育基因的克隆及表达分析
参考文献
致谢
个人简介
导师简介

四、甘蓝型油菜细胞质雄性不育系681A选育研究(论文参考文献)

  • [1]油菜Nsa CMS不育基因的鉴定及败育机理解析[D]. 桑世飞. 华中农业大学, 2020(01)
  • [2]甘蓝型油菜菘油CMS恢复系及白菜-黑芥附加系的创建及遗传研究[D]. 李鹏飞. 华中农业大学, 2019
  • [3]芥菜胞质雄性不育系结荚性状的筛选鉴定与研究利用[D]. 徐玉颖. 华中农业大学, 2019(02)
  • [4]不同来源CMS应用于花椰菜杂种优势的研究[D]. 朱世杨. 福建农林大学, 2019(04)
  • [5]甘蓝型油菜化学诱导的雄性不育与细胞质雄性不育分子机理的比较研究[D]. 宁露云. 华中科技大学, 2019(01)
  • [6]橘红心大白菜细胞质不育系的选育与评价[D]. 孙昊. 沈阳农业大学, 2018(03)
  • [7]甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A的选育及分析[J]. 尹明智,官春云. 西南农业学报, 2017(09)
  • [8]大豆新雄性不育细胞质的发掘,核不育基因的定位和产量杂种优势的QTL-等位变异解析[D]. 聂智星. 南京农业大学, 2017(05)
  • [9]两个甘蓝型油菜不育系雄蕊败育的细胞学观察和遗传研究[D]. 罗灿灿. 西北农林科技大学, 2017(05)
  • [10]北方白菜型冬油菜LRCMS不育恢保关系及不育基因的分析[D]. 王凯音. 甘肃农业大学, 2016(08)

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油菜细胞质雄性不育系681A的选育
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