一、诱变技术在植物遗传改良中的应用(论文文献综述)
李娟宁[1](2021)在《化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)对燕麦的诱变效应研究》文中研究表明燕麦(Avena sativa L.)是优良的一年生粮饲兼用作物,目前存在种质资源相对单一、专用品种类型少、不能满足快速发展的市场需求等问题。创制不同类型种质、培育不同用途燕麦新品种是解决这一问题的有效途径。本研究以爱沃、陇燕4号和贝勒2代3个燕麦品种为试验材料,用N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)为化学诱变剂,在4个浓度(0%、0.20%、0.25%、0.30%)、3个处理时间(8 h、11 h、14 h)下研究其对燕麦的诱变效果,测定发芽率、发芽势和相对致死率、幼苗根长、芽长等指标。在此基础上以相对发芽率50.00%为标准,筛选出各品种的最佳半致死处理,再以此为条件对各品种进行诱变处理。将幼苗移栽至田间,成熟后单株收获,翌年连同对照一起播于田间,M2代进行变异株的筛选及其光合性能的测定,探究MNU对燕麦的诱变效应,为燕麦的化学诱变育种提供基础材料。获得如下主要研究结果:(1)MNU处理显着影响了燕麦种子萌发和幼苗生长。诱变剂浓度的效应远远大于处理时间和品种的效应。随着诱变剂浓度的增加,燕麦种子的发芽势、发芽率呈下降趋势,相对致死率显着上升。当浓度增至0.30%时,发芽率由原来的92.67%~98.67%下降至20.00%~54.75%。诱变剂对燕麦幼苗生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的效应。燕麦品种对诱变剂的反应不尽相同,高浓度(0.30%)下,随着处理时间的增加,爱沃的发芽率和发芽势降幅分别为59.09%和55.79%,陇燕4号分别为59.23%和58.07%,贝勒2代分别为78.80%和81.33%。3个品种的最佳半致死处理组合分别为0.30%/8 h、0.25%/11h和0.20%/11 h。(2)MNU处理产生了多种类型的变异株。M2代变异株中以叶部变异最多,包括叶缘黄化、螺旋叶、叶片开裂等性状,占总变异株数的46.01%;其次是株高变异株,有28株的株高明显增高、6株的显着降低,株高变异株占总变异株数的15.96%。有19株较野生型早抽穗8~10 d,有12株晚抽穗10~12 d,共占总变异株数的14.55%;穗部变异包括穗子变长或缩短、穗型由周散变为侧散、小穗数明显增多或减少等,占总变异株数的11.74%。(3)燕麦品种对MNU处理的M2代反应有显着差异。爱沃叶部变异株占总叶部变异株数的87.76%,株高变异株数占67.65%,穗部变异株数占比64.00%,诱变效应最佳;陇燕4号的效应最低,各类型的变异株数均少于3株。(4)对变异株数大于3的变异类型在灌浆期进行光合特性分析,发现MNU处理对M2代变异株的光合性能有显着影响。除叶缘黄化株外,其余变异株的SPAD值均高于野生型,贝勒2代穗侧散型株的SPAD值增幅为8.38%,爱沃小穗数增多株的SPAD值增幅为9.60%(P<0.05)。贝勒2代和爱沃高秆株的Pn较野生型分别增加了35.81%和52.54%。另外,不同变异株的Fv/Fo、Yield和ETR均高于野生型,Fv/Fm和q P在野生型和不同变异类型之间无明显变化,但变异株的q N较野生型显着下降,贝勒2代的降幅在10.00%以上,爱沃的降幅为6.67%~28.89%。总而言之,除叶开裂株和叶缘黄化株外,其余变异类型的植株较野生型光合性能有所提高。
吴建文[2](2020)在《小麦EMS突变群体的创建及功能基因的鉴定》文中研究指明突变体的创建与分析是功能基因组学的重要研究内容,为基因功能分析提供了直接的工具材料。创建饱和的基因突变群体是分离、鉴定基因功能最直接、最有效的方法之一。长穗偃麦草Fhb7基因是小麦优异的赤霉病抗源,对Fhb7基因的功能分析将有助于该基因在小麦抗赤霉病育种的有效利用。但Fhb7基因与黄色素合成相关基因连锁,使小麦面粉黄色素含量高,对Fhb7基因的广泛应用具有一定限制。本研究拟利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)溶液诱变处理携带抗赤霉病Fhb7小麦-长穗偃麦草易位系材料,初步创建了携带抗赤霉病Fhb7易位系突变群体,并对Fhb7基因作了TILLING检测,同时筛选到一些面粉色泽相关突变体,得出的主要结果如下:1.利用浓度为0.8%EMS溶液处理含Fhb7短片段易位系的济麦22背景材料,M1代收获7309单穗,通过单粒传获得4473个M2代单株的群体。2.利用来自M2代群体的约4000个单株,单株提取DNA,对目的基因Fhb7进行TILLING筛选,直接测序(Sanger)Fhb7的全长PCR产物。每个点突变的纯合和杂合利用DNAMAN软件进行验证,最终筛选获得了43个突变体。3.通过使用离体的叶片对赤霉病抗性进行接种鉴定,与抗病对照(易位系受体材料)有显着差异的7个Fhb7基因突变体中有5个错义突变、2个终止突变;这7个突变体感病程度虽存在一定差异,但病斑面积均显着大于抗病对照。从赤霉病抗性的表型结果来看,这7个突变位点改变可能是决定蛋白质功能的关键氨基酸或关键结构域。4.根据籽粒面粉的色泽筛选相关突变体,得到M3代单株共645株,获得赤霉病抗性好、面粉白度高的突变株系,有利于Fhb7基因在小麦抗赤霉病育种中的有效应用。5.长穗偃麦草Psy基因编码的蛋白质主要在氨基端与普通小麦的Psy存在差异,目前已创建自身启动子调控的长穗偃麦草Psy基因遗传转化载体,为研究该基因对面粉黄色素含量的影响奠定了基础。
王玲[3](2020)在《水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究》文中指出水稻是我国最主要的粮食作物之一,在保障国家粮食安全中起着决定性的作用。随着水稻全基因组测序的完成,发现新基因和认识基因的功能成为功能基因组学研究的当务之急,而创建优异的水稻种质资源为水稻功能基因组研究和水稻育种的打下坚实基础。本试验以水稻日本晴种子为材料,通过采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)不同浓度、不同时间浸种处理并对M2、M3代群体进行表型筛选获得突变体,同时利用构建超表达、基因敲除和基因编辑技术开展水稻OsARP(Oryza sativa Auxin responsive protein)基因功能研究,试验结果表明:1.通过采用7个EMS诱变浓度(0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%)和4个诱变时间(6 h、12 h、18 h、24 h)处理水稻种子统计发芽率后发现:随着EMS诱变浓度与诱变时间的增加,水稻种子的发芽率逐渐下降,表明EMS试剂对种子的萌发有延迟和抑制作用,甚至致死作用;通过分析诱变浓度与诱变时间对水稻种子发芽率的曲线,最终确定了诱变处理最适剂量:0.5%的EMS浓度和12h的诱变时间。2.通过EMS诱变处理,获得了由355个M1代变异单株,包括分蘖数、株高、叶色、叶形、生育期、果实无籽、籽粒大小、穗顶端退化等8种变异类型;然后通过对M2、M3突变体进行表型遗传分析,共观察到水稻植株地上部分农艺性状包括多分蘖、株高、叶色、叶形、生育期、穗形等8种突变体248株,突变频率为9.6%。3.通过利用农杆菌蘸花法将构建OsARP基因的超表达载体、基因编辑载体转入拟南芥基因组中来验证该基因的功能。结果表明:获得超表达载体pCAMBIA1305-Ubi-ARP的拟南芥转基因植株10株,其中6株通过PCR扩增出目的基因片段;获得基因编辑载体pHSN401-OsARP的拟南芥转基因植株10株,10株能通过PCR扩增出潮霉素片段;通过观测表型发现转基因植株的株高明显低于野生型,发育迟缓,而且转基因株系叶片变小且多,果荚也变小,而且发现基因编辑载体转化拟南芥之后,叶片颜色较浅为浅绿色。
赵越[4](2020)在《EMS诱导小麦突变及优良突变鉴选》文中提出目前,小麦育种中最严峻的问题是优质种质的匮乏。通过人工诱导突变培育优质、抗病和高产稳产的新种质能够快速有效地改善现状。本试验设置不同处理组合,利用EMS(甲基磺酸乙酯)诱导西农99、西农979、西农977和小偃22这四个小麦品种产生突变,确定了各品种的最适宜处理。同时,利用各品种的最适处理探讨不同小麦品种对EMS诱变剂的敏感程度差异。通过农艺性状表型鉴定并结合SSR分子标记检测结果,对诱变群体中的各类突变进行了筛选和鉴定,构建了遗传性状稳定的突变群体。本实验研究结果如下:1. 设立5个浓度(0%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)和3个时间梯度(8h、10h、12h),共组成15个不同处理组合分别处理四个小麦品种。在不同的诱变条件下,不同小麦品种的根、芽长具有显着差异(p<0.05),根部敏感性比芽要强。高浓度长时间的处理对小麦的萌发和生活力具有较强的毒害作用,会抑制种子生长发育甚至致其死亡。根据诱变各处理的绝对发芽率,结合其损伤程度,确定了西农99、西农979、西农977和小偃22的最佳诱变组合分别为8h+1.2%、12h+0.8%、12h+1.0%和12h+1.0%。2. 利用最适浓度的EMS大量处理西农99、西农979、西农977和小偃22种子,结果表明四个品种对各自最适处理的敏感程度差异均不显着(p<0.05)。四个品种的诱变M1代变异率分别为13.63%、7.83%、9.26%和11.86%。突变频率以西农99最高,为13.63%;西农979最低,为7.83%。各品种的诱变M1代表型变化率相差较大,但类型主要集中在茎部、穗部和叶部的变化。3. 对四个品种的M3代突变群体进行统计分析,分别获得173、42、31和39份突变材料,总变异率分别为7.28%、6.71%、7.18%和8.26%。主要获得了六类变异株包括:穗部、叶部、茎秆、株型、生育期和育性变异。四个品种经过世代分离稳定后共获得了285份M3代突变材料。四个品种的M3代变异率相差不明显且性状能够稳定遗传。4. 利用42对SSR引物对285份M3代突变材料进行检测,结果显示:共有23个突变体与亲本之间位点的差异标记大于3,经过表型筛选和分子标记鉴定共获得了262份突变材料。四个品种的突变群体变异方向均无目的性,其中以反向突变居多,能够直接应用的正向优良突变较少。诱变材料与亲本相比,发生了DNA水平的变异。通过SSR分子标记检测部分位点发生变异,扩增片段呈现多态性,并有新片段的产生。
姜明亮[5](2020)在《芸薹种孤基因的鉴定及其转基因库的构建和评价》文中指出孤基因(Orphan genes)和之前已经鉴定出来的基因没有显着序列相似性,广泛存在于各种生物中。孤基因被证实参与物质代谢、响应生物和非生物胁迫、影响物种特异性进化进程和物种特异性性状,并且在某些组织、器官或发育时期中表现出高度特异性。随着测序技术不断升级,许多物种的遗传信息被揭示,学者对孤基因的研究高度重视。白菜及其芸薹属内其他基因组信息的释放与更新为白菜孤基因鉴定提供了重要前提。本研究利用白菜参考基因组首次对孤基因进行筛选和鉴定,对孤基因类别、基因特征、特异性验证和表达模式进行了系统分析;在拟南芥中构建了芸薹种孤基因过表达转基因库,全面调查转基因植株表型;筛选与胁迫响应、可溶性糖含量变异的转基因植株;并以其中一个转基因植株为例,初步探索孤基因影响可溶性糖变异的作用机制。本研究为深入研究芸薹种孤基因功能奠定良好基础,同时为芸薹种作物遗传改良提供良好材料与基因源。主要研究结果如下:1.孤基因筛选及分类本研究首次系统地对白菜基因组(v2.5)中的孤基因进行筛选,鉴定到1540个芸薹属特异基因(Brassica-specific genes,BSGs)、1824个十字花科特异基因(Cruciferae-specific genes,CSGs)和45462个进化保守基因(evolutionary-conserved genes,ECGs)。BSGs和CSGs相比于ECGs具有更少数量的多外显子基因、更高的GC含量和更短的基因长度。对BSGs进一步分类获得529个Real A subgenome-specific、474个A subgenome-specific、130个A/B subgenome-specific、229个A/C subgenome-specific和178个A/B/C subgenome-specific类型孤基因。2.孤基因验证利用51份来自芸薹属和十字花科的纯合自交材料对529个Real A subgenome-specific类型BSGs中的145个进行PCR验证。结果表明145个BSGs不存在于野生型拟南芥中,52个BSGs在白菜参考基因组测序材料‘Chiifu’中被成功扩增。用芸薹属6个基因组49份材料对这52个BSGs进行验证,表明A/B/C subgenome-specific类型占比最多,Real A subgenome-specific类型占比最少。3.孤基因表达模式分析利用重新组装的转录组数据对1540个BSGs进行表达验证,结果发现73个BSGs在大白菜不同组织中存在表达,180个BSGs在根肿菌处理后的大白菜中表达。对52个在‘Chiifu’中成功验证的Real A subgenome-specific类型BSGs进行半定量PCR验证,结果表明20个BSGs在大白菜不同发育阶段或不同组织中存在表达;41个基因在根肿菌侵染10天的易感病大白菜材料中存在表达,且39个为上调表达。BSGs表现出组织、器官和时期特异性表达,且一些基因能被根肿菌诱导。4.芸薹种孤基因转基因库构建利用浸花法将128个芸薹种孤基因成功转化到拟南芥中,构建了芸薹种孤基因过表达转基因库,并将这些基因命名为Brassica rapa Orphan Genes(BrOGs)。在DNA和表达水平上对随机选择的10个拟南芥转基因植株进行验证,结果表明转基因植株中基因和编码序列都能成功扩增,测序结果进一步验证了转基因的正确性,且野生型中未出现目的条带。5.芸薹种孤基因转基因植株表型调查对转基因库T2代纯合植株表型进行系统调查,结果表明73%的BrGOsOE转基因植株存在表型变异,表型包括叶形、开花时间、茎高、莲座半径、叶色、角果长度和角果种子数等。近50%的转基因植株表现为延迟开花,且这些转基因植株附带着许多其他表型变异。转基因植株叶形变化包括波状叶、锯齿状边缘、多毛叶、向上或向下弯曲的叶片和莲座叶增多等,表明这些转基因植株叶形与大白菜叶片形状有明显相关性。6.胁迫响应转基因植株的筛选随机选择无显着变异表型BrOGsOE转基因植株中的24个进行胁迫处理,包括病菌(Pseudomonas syringae pv.tomato(Pst)strain DC3000)胁迫,盐胁迫与热胁迫。结果表明3个转基因植株对Pst DC3000的侵染具有抗性,转基因植株中检测到高转录水平的AtPR1和更少的细菌数量;12个转基因植株对盐胁迫不敏感,5个转基因植株表现为盐敏感,7个转基因植株表现出较强耐盐性;11个转基因植株对热胁迫响应与野生型无显着差异,13个转基因植株在热胁迫下存活率显着降低。7.可溶性糖变异转基因植株的筛选随机选择43个BrOGsOE转基因植株进行了可溶性糖含量分析。结果表明42个转基因植株的可溶性糖含量出现不同程度变化,其中果糖、葡萄糖、蔗糖和总可溶性糖含量显着增加的转基因植株分别有17、29、20和34个,含量显着下降的转基因植株分别有4、1、10和1个,含量未出现明显变化的转基因植株分别有22、13、13和8个。8.BrOG1的功能分析利用CRISPR/Cas9技术对BrOG1A(BraA08002322)及其高度同源基因BrOG1B(BraSca000221)进行敲除,获得‘brog1’纯合转基因植株。T2代‘brog1’转基因植株和野生型‘GT-24’无明显表型变异,‘BrOG1AOE’转基因植株和拟南芥野生型无显着表型差异。‘BrOG1AOE’转基因植株的Fru、Glc和总可溶性糖含量显着增加,Suc含量显着减少;‘brog1’转基因植株中Fru、Glc和总可溶性糖含量相对于野生型均显着降低,Suc含量显着增加。‘BrOG1AOE’突变体SUS活性和AtSUSs表达相对于WT均显着下降、INV活性无显着差异;‘brog1’转基因植株的INV活性与野生型无显着差异,而SUS活性显着高于野生型,BrSUS1b、BrSUS3和BrSUS5的表达相对于野生型显着增加。结果证实‘brog1’转基因植株互补了‘BrOG1AOE’突变体表型,表明BrOG1可能以依赖于SUS的方式影响可溶性糖代谢。
何子伟[6](2020)在《常压室温等离子体诱变处理小麦的生物效应研究》文中研究说明诱变技术是创制小麦新种质,培育具有抗虫、抗病、抗倒伏、高产、优质等优良性状小麦新品种的有效手段。常压室温等离子体(Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP)作为诱变新途径已经成功应用于微生物诱变育种。为了解ARTP处理小麦(Triticum aestivum L.)的生物学效应,本研究选用辐射敏感性不同的核优1号、西农979、周麦16、邯6172小麦品种,分别利用不同功率(200 W和400 W)和不同时间(0 min、10 min、20min、30 min、40 min)组合的ARTP处理小麦15日龄幼胚、萌动种子和干种子,分别以0 Gy、5 Gy、10 Gy、15 Gy、20 Gy、25 Gy和0 Gy、100 Gy、150 Gy、200 Gy、250 Gy剂量的伽玛射线处理作为对照,明确ARTP处理小麦的表型、细胞学及基因型效应,主要研究结果如下:1、ARTP与γ射线处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979干种子后,当代的种子萌发实验结果表明,所有处理组合均未引起显着的种子萌发变异;γ射线处理干种子能够引起当代种子苗高、幼苗根长的变异。ARTP处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979萌动种子后,当代的种子萌发实验结果表明,ARTP-200 W处理不能引起显着的种子萌发变异;ARTP-400 W处理能够引起当代种子发芽势、发芽率、苗高、幼苗根长的变异,随着处理时间增加变异越显着;ARTP处理萌动种子能够使当代种子的幼苗形成半致矮效应;γ射线各剂量处理萌动种子能够引起当代种子发芽势、发芽率、苗高、幼苗根长的变异,随着处理剂量增加变异越显着,γ射线处理萌动种子能够使当代种子的幼苗形成半致矮效应。2、ARTP与γ射线处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979干种子后,M1代成株期大田调查结果表明,伴随着ARTP处理功率与时间的增加,植株农艺性状没有显着受到抑制的趋势,γ射线处理后随着剂量增加,植株农艺性状受抑制程度增加;但ARTP-400 W 30 min、40 min处理能够使植株有效穗数和千粒重显着降低。ARTP处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979萌动种子后,M1代成株期大田调查结果表明,γ射线处理后伴随着处理剂量的增加,M1代植株株高、穗长、有效穗数、穗粒数和千粒重显着地降低,ARTP处理后不能形成同样的效应趋势;但ARTP-200 W 40 min、400 W 30 min、40 min处理能显着降低M1代的株高、穗长、穗粒数、千粒重。然而M1代群体实验统计分析结果无法完全排除环境因素的影响,不能确定抑制效应是由ARTP处理产生的,需要进一步验证。3、测序结果表明,ARTP-400 W 30 min、40min与γ-5 Gy、10 Gy、15 Gy、20 Gy、25 Gy处理都可以降低小麦基因组中SNP数目与SNP杂合率。ARTP-400W 30 min、40 min处理能引起G/C碱基突变成A/T碱基,使得DNA中G/C碱基含量下降,这在敏感型与钝感型材料中的表现一致。同一取样时期的样品中,γ射线各处理组样品SNP杂合率与对照SNP杂合率的比值均高于ARTP,西农979处理组的SNP杂合率低于邯6172。ARTP处理可以引起基因组结构的变异,γ射线处理后样品基因组碱基突变频率更高。基因芯片检测表明ARTP处理可以造成小麦基因组变异,并且确定变异植株确实是由原实验材料经过处理形成的。4、ARTP处理核优1号、周麦16、邯6172小麦幼胚后,出愈率与未处理对照间均没有显着差异,仅200 W 40 min及400 W 30 min、40 min组合处理幼胚后形成的愈伤组织尺寸显着小于对照组的愈伤组织,与γ-15 Gy、20 Gy、25 Gy处理结果一致。ARTP与γ射线处理,使邯6172、周麦16、核优1号的成苗率显着降低,相同处理条件下邯6172、周麦16的成苗率高于核优1号。细胞学观察结果显示,ARTP处理在200 W 40 min及400 W 30 min、40 min处理条件下样品细胞膜、细胞器的结构被严重破坏,细胞内形成嗜饿颗粒,细胞自噬。5、ARTP与γ射线处理小麦干种子、萌动种子及幼胚后,产生的M2代群体中均存在株高降低、分蘖数减少、晚抽穗的突变植株,干种子与萌动种子的M2代群体中还出现了穗形突变植株。ARTP处理后的M2代群体中出现了株高增加和叶片颜色变浅的突变植株,而γ射线处理的M2代群体中不存在这类突变植株。ARTP处理干种子不能使其M1代形成显着的生物学效应。ARTP处理萌动种子和愈伤组织时能使萌动种子M1代幼苗形成半致矮效应,引起萌动种子和愈伤组织M1代基因组的结构变异;破坏愈伤组织细胞膜和细胞器结构与功能;使萌动种子M1代植株株高、穗长、有效穗、穗粒数显着降低。ARTP处理小麦干种子、萌动种子及幼胚后,M2代群体中均出现了突变植株,产生突变的性状包括株高、分蘖数、穗形、叶色,其中有的突变植株抽穗期推迟。综上,ARTP处理应用于小麦诱变具有可行性。
曹亚萍,武银玉,范绍强,张凤琴,连晋,高炜[7](2019)在《EMS诱变技术在小麦上的应用》文中认为小麦遗传基础日趋狭窄成为小麦遗传改良的瓶颈。甲基磺酸乙酯(EMS)是一种高效稳定的烷化类诱变剂,能诱发产生高密度系列等位基因点突变,可在创造作物新品种、新种质、遗传材料以及解决育种工作中某些特殊问题等方面取得突破。本文从EMS诱变的原理和特点着手,简述了小麦EMS诱变及突变体鉴选方法,绘制了EMS诱变研究备选方案图,为小麦科研工作者提供研究思路和参考依据。同时对EMS诱变技术在抗病基因克隆、品质性状改良、叶片持绿机制研究、农艺性状解析、突变体库构建等方面的研究进展进行了前沿报道,分析了EMS诱变在小麦研究中存在的问题及应对方法,并在此基础上对EMS诱变技术在小麦上的发展前景进行展望。这对于丰富小麦遗传资源、加快育种进程和开展基因功能研究具有重要意义。
赵小刚[8](2019)在《日中性小菊新品种选育及小菊开花期遗传分析》文中研究表明日中性小菊开花不受光周期影响,大大节省了花期调控成本,在生产实践中具有非常广泛的应用前景。根据培育日中性小菊的育种目标,本研究综合使用数理统计方法进行了种质资源调查,杂交亲本选配和杂交后代筛选,最终获得19个符合育种目标的小菊株系;并以杂交群体为试验材料,使用主基因+多基因模型对开花期进行遗传分析,初步解析了日中性小菊开花期的遗传规律。本研究获得的主要结果如下:(1)根据培育株型大、分枝力强的日中性小菊新品种的育种目标,对119份小菊种质资源的株高、冠幅,盛花期、分枝密度等15个性状进行了遗传变异分析,并采用层次分析法和灰色关联法筛选出24个综合性状优良的株系作为候选杂交亲本。(2)以筛选的24个小菊株系为基础,使用主成分分析和聚类分析计算了这24个小菊株系能组配的552个杂交组合间的遗传距离;并通过对盛花期,株高,冠幅进行三维分析,筛选出了最适合作为母本和父本的株系,最终选配了 37个遗传距离不同的杂交组合,杂交790个朵花,获得6418粒种子。2018年选取9个遗传距离不同的杂交组合播种,共获得876株杂交后代。(3)根据天文台对北京市日出日落时间的记录,计算了 876株杂交后代处于柳芽头,现蕾期,初花期,盛花期,末花期的光照长度,结合日中性小菊的定义筛选了109株日中性小菊杂交后代,并使用灰色关联法和层次分析法筛选了 19个综合性状优良的株系。(4)植物数量性状遗传体系中主基因+多基因混合遗传模型分析结果表明株高、冠幅、末花期3个性状符合OMG模型,无主效基因控制,可能由受环境影响比较大的多基因控制。柳芽头和现蕾期符合2MG-A模型,由两对加性主基因控制;初花期和重瓣性符合2MG-ADI模型,由两对加性-显性-上位性基因控制;盛花期符合1MG-AD模型,由一对加性-显性主基因控制;开花持续期符合2MG-AD模型,由两对加性-显性主基因控制;重瓣性符合2MG-ADI模型,由两对加性-显性-上位性基因控制。综上所述,本文作者在对119份种质资源调查的基础之上,组配了 37个杂交组合,并选取9个遗传距离不同的杂交组合播种,获得876株杂交后代,最终得到了19个综合性状优良的日中性小菊株系,并使用主基因+多基因混合遗传模型解析了日中性小菊开花期的遗传规律。
任雪羽[9](2019)在《木槿种子的秋水仙素和EMS诱变与鉴定》文中指出木槿(Hibiscussyriacus Linn.),锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus)落叶灌木,是优良的园林观花树种,兼具食用和药用价值。针对国内木槿种质创新及育种工作起步较晚现象,以木槿种子为材料,通过秋水仙素和EMS浸渍法,探索不同影响因素下的最佳诱变组合。对诱变株进行形态学、细胞学及分子学鉴定,筛选出变异植株;再进行生理指标测定,预测变异株的抗性变化方向。从而为木槿园林应用提供创新材料。同时,从分子学角度为木槿在基因遗传分析、基因定位与图位克隆方面奠定基础。主要研究结果如下:木槿秋水仙素诱变育种中,以清水浸泡0h时木槿种子的发芽率最高,达65%。结合种子的致死率、成苗率及变异率,确定种子萌发2天后,0.2%秋水仙素浸泡12h为秋水仙素诱导木槿种子变异的最佳组合。诱变株出现株高矮化、茎段增粗、节间距缩短、叶基角α及叶片的长宽比增大、叶片退绿黄化和皱缩等变异现象。叶片气孔形态差异显着,细胞呈现多倍体的巨大性;气孔数目相对减少55.90%,气孔密度明显下降。流式细胞术显示细胞核DNA含量随着染色体数目的成倍增加而增加。从形态学和细胞学鉴定上能够快速准确的鉴定出有效变异。变异株叶绿体色素含量随染色体数目的增加明显上升,叶片表现为深绿色;变异株细胞电解质渗出率随着倍性的增加逐渐降低,推测秋水仙素诱变加倍后,植株抗逆性有所增强。木槿EMS诱变育种中,以种子萌发2天后,0.2%EMS浸泡12h为EMS诱导木槿种子变异的最佳组合。诱变株出现了矮化、增粗、节间缩短,叶片退绿黄化、卷曲、叶脉明显等变异现象。在分子学上,建立了木槿ISSR-PCR(25μl)最佳反应体系:10×buffer(Mg2+ free)2.5μl、Tag酶0.75U、Mg2+ 2mmol/L、dNTPs0.1mmol/L、模板DNA 100ng、引物0.5μnol/L,退火温度50.0℃。筛选出6条引物的多态带百分率为95.08%。在ISSR-PCR扩增中,诱变株条带表现为缺失位点,新增位点,既缺失又新增3种情况。遗传相似性(SM)平均值为0.885,平均遗传距离(GD)为0.142。UPGMA聚类结果在遗传距离系数0.85时,将诱变株分为三大类,与形态学初步分类的三大类存在一致性,表明ISSR-PCR分子鉴定法是对木槿EMS诱变的可靠鉴定手段。变异株中叶绿体色素含量对应叶色的深浅变化;变异株的细胞电解质渗出率大多上升,推测经过EMS诱变后,植株抗性有所减弱。
闫枫[10](2019)在《基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征》文中提出玉米(Zea mays L.)作为主要的粮食作物,是广泛应用于农业、食品、饲料、能源等诸多领域的重要资源。随着生命科学向后基因组学时代的转向,玉米科学已开始跨入旨在揭示功能基因表达及其性状调控机制的功能基因组研究,玉米育种目标也在趋向多样化。玉米基因组(http://www.maizegdb.org)包含约3.2万个基因,其中绝大多数是关于玉米性状表达的功能基因。玉米突变体的开发利用促进了部分基因的鉴定和功能解析,但多数玉米基因的生物学功能依然未知。导致该状况的一个主要原因是诱变效率低下所致的基因突变材料的不足。近来,本实验室确立了玉米花粉生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲(N-methyl-N-nitrosourea,MNU)诱变技术。与玉米EMS诱变相比,该诱变技术具有显着提高的广谱基因突变诱发效率,可为玉米功能基因组与育种研究所需的各种突变材料的规模化开发提供高效的技术支撑。玉米种子性状作为决定玉米籽粒产量与品质以及玉米源产品价值的基本因素,在玉米遗传育种研究中得到了长期的关注。截止目前,登记在玉米遗传与基因组数据库中已鉴定的调控关于玉米籽粒性状表达的基因的数目约为400个。为了向调控玉米籽粒性状表达的未知基因的鉴定与玉米新品种培育提供多样的基因突变材料,本研究通过对野生型玉米自交系(A378)花粉生殖细胞MNU处理所得的346份M2籽粒及其后代群体的筛查,获得并表征了41份纯合基因型籽粒性状突变体,将其命名为ZMKM系列。与A378相比,ZMKM系列突变体呈现籽粒性状与胚乳淀粉性质的多样变化,且兼具秆型、叶型或者穗型性状的改变。ZMKM1、ZMKM2为皱缩胚乳突变体,呈现胚乳凹陷、不透明、无光泽性状。ZMKM3-ZMKM5为糯质胚乳突变体,呈现胚乳乳白色、种皮黄色与凹陷胚部性状。ZMKM6-ZMKM9为白色胚乳突变体,显示白色胚乳与基部粉质的性状。ZMKM10-ZMKM18显示胚乳异常黄色性状,其中ZMKM10和ZMKM11兼具胚乳基部凹陷特征,ZMKM12兼具籽粒方形特征,ZMKM15和ZMKM16兼具籽粒圆形特征。ZMKM19-ZMKM24是胚突变体,其中ZMKM19-ZMKM21与ZMKM22-ZMKM24分别显示胚部的皱纹与凹陷特征。ZMKM25-ZMKM37是种皮突变体,其中ZMKM25-ZMKM33与ZMKM34-ZMKM37分别呈现种皮条纹与均色变化特征。ZMKM38-ZMKM41为小粒突变体,兼具基部凹陷与异常黄色沉积特征,其中大多显示籽粒圆形性状。为了探究各类籽粒突变体胚乳成分的品质性状,进一步解析了6份代表性突变体(ZMKM1、ZMKM5、ZMKM34、ZMKM8、ZMKM17、ZMKM32)的胚乳淀粉性质。与A378相比,ZMKM1作为皱缩胚乳突变体显着减少了直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量,呈现淀粉颗粒圆形化和密度增大的特征;ZMKM5和ZMKM34分别作为糯质胚乳突变体和粉红色种皮突变体,均显着减少了直链淀粉含量、增加了支链淀粉和总淀粉含量,呈现淀粉粒表面凹陷增多、絮状物附着的特征;ZMKM8、ZMKM17和ZMKM32分别作为白色胚乳、异常黄色胚乳与条纹种皮突变体均明显增加了直链淀粉含量,显示淀粉粒表面的棱角弱化特征。本研究所得的玉米籽粒性状突变体可应用于遗传分析、蛋白组学表征、转录组与cDNA鉴定、基因克隆与编码蛋白解析、新品种培育等玉米的遗传育种学研究。其应用有望促进玉米籽粒中未知功能基因的鉴定、性状表达遗传调控机制的全面阐明以及玉米营养品质多样化育种目标的达成。
二、诱变技术在植物遗传改良中的应用(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、诱变技术在植物遗传改良中的应用(论文提纲范文)
(1)化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)对燕麦的诱变效应研究(论文提纲范文)
项目来源 |
摘要 |
SUMMARY |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
引言 |
1.1 化学诱变育种研究进展 |
1.1.1 化学诱变剂的种类、特点及其诱变机理 |
1.1.1.1 甲基磺酸乙酯(EMS) |
1.1.1.2 叠氮化钠(NaN_3) |
1.1.1.3 N-甲基-N-亚硝基脲(MNU) |
1.1.2 化学诱变剂对植物种子萌发和幼苗生长的影响 |
1.1.3 突变体筛选 |
1.1.4 突变体的光合特性研究 |
1.2 化学诱变育种存在的问题及展望 |
1.2.1 化学诱变育种存在的问题 |
1.2.2 化学诱变育种展望 |
1.3 本研究的目的及意义 |
1.4 技术路线 |
第二章 MNU处理对燕麦种子萌发和幼苗生长的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 供试药剂 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 测定指标及方法 |
2.1.5 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 MNU对燕麦种子萌发的影响 |
2.2.2 MNU诱变对燕麦幼苗生长的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 MNU处理对燕麦种子萌发的影响 |
2.3.2 MNU处理对燕麦幼苗生长的影响 |
2.4 小结 |
第三章 MNU诱导的M2 代燕麦突变体筛选 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验地概况 |
3.1.2 试验材料 |
3.1.3 供试药剂 |
3.1.4 试验设计 |
3.1.5 测定内容及方法 |
3.1.6 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 MNU诱导M2 代不同表型变异类型分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 MNU诱导的M2 代突变体光合特性研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验地概况 |
4.1.2 试验材料 |
4.1.3 测定内容及方法 |
4.1.4 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 MNU诱导M2 代不同类型变异株SPAD值的变化 |
4.2.2 MNU诱导的M2 代不同类型变异株光合气体交换参数的变化 |
4.2.3 MNU诱导的M2 代不同类型变异株叶绿素荧光参数的变化 |
4.3 讨论 |
4.3.1 MNU诱变处理对M2 代变异株光合气体交换参数的影响 |
4.3.2 MNU诱变处理对M2 代变异株叶绿素荧光参数的影响 |
4.4 小结 |
第五章 讨论与结论 |
5.1 讨论 |
5.1.1 MNU处理对燕麦萌发和幼苗生长的影响 |
5.1.2 MNU诱导的燕麦突变体的筛选及其光合特性分析 |
5.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果 |
导师简介 |
(2)小麦EMS突变群体的创建及功能基因的鉴定(论文提纲范文)
符号说明 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 小麦赤霉病 |
1.1.1 小麦赤霉病流行区域 |
1.1.2 小麦赤霉病病症 |
1.1.3 小麦赤霉病的防治 |
1.1.4 小麦赤霉病抗性的鉴定 |
1.2 黄色素 |
1.2.1 黄色素的组成成分及生物合成途径 |
1.2.2 黄色素的重要生物学功能 |
1.2.3 八氢番茄红素合成酶PSY基因 |
1.2.4 小麦黄色素研究进展 |
1.3 小麦功能基因组学研究进展 |
1.3.1 反向遗传学技术 |
1.3.2 突变体库的创建 |
1.3.3 突变体筛选 |
1.4 小麦转基因技术研究进展 |
1.4.1 小麦遗传转化方法 |
1.4.2 小麦外植体的选择 |
1.4.3 小麦转基因技术在小麦育种上的应用 |
1.5 本研究的内容及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 突变群体的创建 |
2.2.1 EMS预处理 |
2.2.2 EMS处理 |
2.2.3 M1和M2 的种植 |
2.3 Fhb7 基因TILLING检测 |
2.3.1 TILLING群体DNA的提取 |
2.3.2 PCR引物设计及扩增 |
2.3.3 琼脂糖凝胶的制备及电泳 |
2.3.4 点突变密度计算 |
2.3.5 抗赤霉病表型鉴定 |
2.4 面粉色泽相关突变体的筛选 |
2.4.1 面粉色泽相关突变体的筛选 |
2.4.2 面粉色泽相关突变体的繁殖加代 |
2.4.3 TILLING群体相关突变体的验证 |
2.5 类胡萝卜素含量检测 |
2.5.1 样品提取流程 |
2.5.2 色谱质谱采集条件 |
2.6 Psy基因的克隆及同源分析 |
2.6.1 TRIZOL法提取小麦RNA |
2.6.2 RNA质量和纯度的检测 |
2.6.3 RT-PCR扩增Psy基因序列 |
2.6.4 RT-PCR产物的回收纯化 |
2.6.5 Psy基因同源分析 |
2.7 自身启动子表达载体创建 |
2.8 农杆菌介导法 |
2.9 转基因植株的鉴定 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦突变群体的创建 |
3.1.1 EMS处理的适宜诱变剂量 |
3.1.2 EMS诱变群体创建 |
3.2 Fhb7 基因TILLING检测 |
3.2.1 Fhb7 基因的突变体筛选 |
3.2.2 突变体抗赤霉病表型鉴定 |
3.3 面粉色泽相关突变体的筛选 |
3.3.1 面粉色泽相关突变体的筛选与加代繁殖 |
3.3.2 TILLING群体相关突变体的验证 |
3.4 类胡萝卜素含量测定 |
3.5 Psy基因的克隆及同源分析 |
3.6 自身启动子表达载体的创建 |
4 讨论 |
4.1 EMS诱变及TILLING群体创建 |
4.2 突变的密度及类型 |
4.3 面粉色泽相关基因突变体的筛选 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一篇 EMS诱导水稻日本晴突变体库的建立 |
第一章 引言 |
1.1 水稻育种现状及发展趋势 |
1.1.1 水稻育种存在的问题 |
1.1.2 利用突变体开展水稻育种研究 |
1.2 突变体库的构建方法 |
1.2.1 自发突变 |
1.2.2 人工诱变 |
1.2.2.1 物理诱变 |
1.2.2.2 外源 DNA 插入突变 |
1.2.2.3 化学诱变 |
1.3 EMS 化学诱变技术 |
1.3.1 EMS 诱变技术的机理 |
1.3.2 EMS 诱变的特点 |
1.3.3 EMS 诱变技术在水稻上的应用 |
1.3.3.1 EMS 对水稻种子的诱导 |
1.3.3.2 EMS 对水稻幼穗的诱导 |
1.3.3.3 EMS 对水稻器官愈伤组织的诱导 |
1.4 研究目的与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 EMS最适诱变浓度与诱变时间的筛选与分析 |
2.1.1.1 试验材料 |
2.1.1.2 试剂和仪器 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.2.1 试验设计 |
2.1.2.2 种子的诱变处理 |
2.1.2.3 诱变种子发芽率的计算 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 EMS诱变水稻突变体库的构建及表型分析 |
2.2.1 水稻种子的诱变处理 |
2.2.1.1 M1 代植株种植 |
2.2.1.2 M2、M3 代植株的种植 |
2.2.1.3 突变体的观察 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 EMS诱变浓度与时间对种子发芽率的影响 |
3.1.1.1 不同EMS诱变浓度对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.1.2 不同诱变时间对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.1.3 EMS不同浓度与时间互作对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.2 水稻突变体的表型分析 |
3.1.3 部分突变体性状的表型遗传分析 |
3.2 讨论 |
3.2.1 EMS适宜处理条件的选择 |
3.2.2 诱变方法的选择 |
3.2.3 突变体表型的观察分析 |
3.2.4 EMS诱导表型变异 |
第四章 结论 |
第二篇 水稻OsARP基因功能的初步研究 |
第一章 引言 |
1.1 生长素响应蛋白基因ARP的研究进展 |
1.1.1 生长素有关基因研究 |
1.1.2 生长素响应蛋白基因的研究现状 |
1.2 基因表达研究方法 |
1.2.1 超表达和基因敲除研究 |
1.2.2 基因编辑技术的研究进展 |
1.2.2.1 锌指核糖核酸酶 |
1.2.2.2 类转录激活效应因子核酸酶 |
1.2.2.3 Crispr/Cas9 |
1.2.2.4 TALEN、ZFN和 CRISPR/Cas的技术特点 |
1.2.3 基因编辑在植物中的应用 |
1.3 研究目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验所用引物 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 OsARP基因编辑载体构建 |
2.2.1.1 靶点选择和设计 |
2.2.1.2 gRNA合成 |
2.2.1.3 pSHN401 载体酶切 |
2.2.1.4 gRNA与载体连接 |
2.2.2 OsARP基因超表达载体构建 |
2.2.2.1 扩增目的基因片段 |
2.2.2.2 1305-Ubi 载体酶切 |
2.2.2.3 线性化载体去磷酸处理 |
2.2.2.4 目的片段与载体连接 |
2.2.3 重组表达载体转化 |
2.2.4 转基因及转基因阳性植株筛选 |
2.2.4.1 拟南芥的种植 |
2.2.4.2 农杆菌介导的浸花法转化拟南芥 |
2.2.4.3 拟南芥种子的筛选 |
2.2.4.4 拟南芥基因组的提取 |
2.2.4.5 模板基因组的PCR扩增 |
2.2.4.6 转基因植株的生长表型分析 |
2.2.4.7 数据统计与分析 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 pHSN401-OsARP基因编辑载体的构建 |
3.1.1 gRNA靶点选择和序列设计 |
3.1.2 构建OsARP的基因编辑载体构建和转化拟南芥转化 |
3.1.3 基因编辑载体转基因表型分析 |
3.2 pCAMBIA1305-Ubi-OsARP超表达载体的构建 |
3.2.1 超表达载体的构建 |
3.2.2 超表达转基因拟南芥表型分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 生长素响应蛋白基因的工作机制 |
3.3.2 ARP基因过量表达对拟南芥表现型的影响 |
3.3.3 ARP基因敲除对拟南芥表型的影响 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1 本实验采用缩写词的中英文对照 |
附录2 DNA提取有关溶液配制 |
附录3 本试验所用所有试剂盒使用说明书 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)EMS诱导小麦突变及优良突变鉴选(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 诱变相关研究进展 |
1.1.1 物理诱变 |
1.1.2 化学诱变 |
1.1.3 插入突变 |
1.1.4 复合诱变 |
1.2 EMS诱变技术 |
1.2.1 EMS诱变机制 |
1.2.2 EMS诱变优势与关键技术 |
1.2.3 EMS诱变育种的应用 |
1.3 EMS诱变研究现状 |
1.3.1 农艺性状突变 |
1.3.2 抗病性突变 |
1.3.3 品质突变 |
1.3.4 突变体库构建 |
1.4 EMS突变体的筛选与鉴定 |
1.4.1 突变体的表型鉴定 |
1.4.2 突变体真实性检测 |
1.4.3 TILLING技术筛选突变体 |
1.4.4 高分辨率熔解曲线分析技术在突变体上的应用 |
1.5 研究的目的及意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 EMS诱变最适时间和浓度处理的筛选和分析 |
2.1.1 供试材料、试验仪器与试剂 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 EMS诱导小麦变异群体的构建 |
2.2.1 试验方法 |
2.3 突变体DNA提取与检测 |
2.3.1 小麦叶片DNA的提取 |
2.3.2 DNA质量检测 |
2.4 突变株SSR分子标记 |
2.4.1 SSR引物的筛选 |
2.4.2 PCR反应体系 |
2.4.3 PCR扩增产物检测 |
第三章 结果与分析 |
3.1 不同EMS诱变处理对各品种发芽率的影响 |
3.1.1 预实验结果 |
3.2 EMS诱变处理对种子根长、芽长和损伤率的影响及最佳组合选择 |
3.3 EMS诱变群体的构建 |
3.4 突变体变异类型分析 |
3.5 利用SSR分子标记鉴定筛选突变体 |
第四章 讨论 |
4.1 EMS诱变时间和浓度对不同小麦品种种子萌发的影响 |
4.2 EMS诱变群体中突变性状的多样性 |
4.3 EMS诱变突变体的真实性鉴定 |
4.4 突变体筛选方向及优良突变材料鉴选 |
4.5 优良突变材料的应用 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(5)芸薹种孤基因的鉴定及其转基因库的构建和评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 孤基因研究进展 |
1.1.1 孤基因起源与进化 |
1.1.2 孤基因筛选与鉴定 |
1.1.3 孤基因序列特征 |
1.1.4 孤基因功能 |
1.1.5 孤基因研究面临的挑战 |
1.2 反向遗传学在基因功能研究中的应用 |
1.2.1 突变体库功能 |
1.2.2 突变体库构建方法 |
1.2.3 存在问题与展望 |
1.3 可溶性糖的生理功能及其代谢途径研究进展 |
1.3.1 可溶性糖生理功能 |
1.3.2 可溶性糖合成与代谢途径 |
1.4 CRISPR/Cas9 在植物中的应用 |
1.4.1 CRISPR/Cas系统成分与工作原理 |
1.4.2 CRISPR/Cas9 系统优势 |
1.4.3 CRISPR/Cas9 在植物基因编辑中的应用 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 孤基因的筛选及其表达模式 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 基因组数据集和软件 |
2.1.2 同源搜索 |
2.1.3 孤基因序列特征分析和物理图谱构建 |
2.1.4 孤基因验证 |
2.1.5 孤基因表达模式分析 |
2.1.6 大白菜不同发育阶段样品的采集 |
2.1.7 根肿菌处理 |
2.1.8 总RNA提取和cDNA合成 |
2.1.9 半定量PCR |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 孤基因鉴定 |
2.2.2 孤基因序列特征 |
2.2.3 孤基因类别 |
2.2.4 大白菜不同发育阶段孤基因表达模式 |
2.2.5 根肿菌胁迫下孤基因表达模式 |
2.2.6 孤基因表达模式综合分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 孤基因筛选和鉴定 |
2.3.2 不同类别孤基因序列特征 |
2.3.3 孤基因特异性 |
2.3.4 孤基因表达模式 |
2.4 小结 |
第三章 芸薹种孤基因转基因库构建及表型调查 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料及生长条件 |
3.1.2 载体构建和转基因 |
3.1.3 转基因植株验证 |
3.1.4 转基因植株表型调查 |
3.1.5 生物及非生物胁迫处理 |
3.1.6 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 转基因库构建 |
3.2.2 转基因植株验证 |
3.2.3 转基因植株表型特征 |
3.2.4 转基因植株对胁迫的响应 |
3.3 讨论 |
3.3.1 芸薹种孤基因转基因库的应用 |
3.3.2 芸薹种孤基因转基因植株的丰富表型 |
3.3.3 芸薹种孤基因对生物和非生物胁迫的响应 |
3.4 小结 |
第四章 可溶性糖含量变异转基因植株的筛选 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料和生长条件 |
4.1.2 可溶性糖含量测定 |
4.1.3 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 拟南芥转基因植株的果糖含量 |
4.2.2 拟南芥转基因植株的葡萄糖含量 |
4.2.3 拟南芥转基因植株的蔗糖含量 |
4.2.4 拟南芥转基因植株的总可溶性糖含量 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 BrOG1 的功能分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料及生长条件 |
5.1.2 拟南芥转基因植株‘BrOG1AOE’表型调查 |
5.1.3 BrOG1 基因序列分析 |
5.1.4 BrOG1 基因编辑载体构建 |
5.1.5 基于CRISPR/Cas9 的大白菜遗传转化 |
5.1.6 基因编辑植株‘brog1’的鉴定和脱靶效应 |
5.1.7 ‘brog1’基因编辑植株的可溶性糖含量和酶活性测定 |
5.1.8 可溶性糖代谢相关基因的表达分析 |
5.1.9 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 BrOG1A和 BrOG1B基因的序列特征及验证 |
5.2.2 拟南芥‘BrOG1AOE’转基因植株的表型特征 |
5.2.3 BrOG1 靶点体外活性 |
5.2.4 ‘brog1’转基因植株的获得 |
5.2.5 大白菜‘brog1’转基因植株的遗传和脱靶效应 |
5.2.6 ‘brog1’突变体互补‘BrOG1AOE’转基因植株表型 |
5.3 讨论 |
5.3.1 大白菜CRISPR/Cas9 系统的高效靶向效应 |
5.3.2 芸薹种孤基因BrOG1 的功能 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(6)常压室温等离子体诱变处理小麦的生物效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 诱变因素作用机制及其育种应用 |
1.2 等离子体诱变与应用 |
1.3 离体诱变 |
1.4 本研究的目的与意义 |
1.5 技术路线 |
第2章 ARTP处理小麦干种子的生物学效应 |
2.1 材料与方法 |
2.2 结果与分析 |
2.3 讨论 |
第3章 ARTP处理小麦萌动种子的生物学效应 |
3.1 材料与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.3 讨论 |
第4章 ARTP处理小麦幼胚的生物学效应 |
4.1 材料与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.3 讨论 |
第5章 全文结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)EMS诱变技术在小麦上的应用(论文提纲范文)
1 EMS诱变原理及特点 |
2 小麦EMS诱变研究现状 |
2.1 在抗病基因研究方面 |
2.2 在品质性状改良方面 |
2.3 在叶片持绿机制研究方面 |
2.4 在农艺性状解析方面 |
2.5 在突变体库构建方面 |
3 小麦EMS诱变突变体选择 |
3.1 小麦EMS诱变及突变体表型选择 |
3.2 利用TILLING技术定向筛选突变体 |
3.3 突变体真实性检测 |
4 EMS诱变存在问题及解决方案 |
5 小麦EMS诱变技术发展前景 |
5.1 培育小麦新品种 |
5.2 诱生小麦新基因 |
5.3 图位克隆基因 |
5.4 构建突变体库 |
5.5 创制近等基因系 |
6 总结与展望 |
(8)日中性小菊新品种选育及小菊开花期遗传分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
1 引言 |
1.1 小菊开花期改良研究进展 |
1.1.1 有性杂交育种 |
1.1.2 诱变育种 |
1.1.3 分子育种 |
1.2 有性杂交在观赏植物中的研究进展 |
1.2.1 观赏植物有性杂交育种成果 |
1.2.2 有性杂交育种亲本选择 |
1.2.3 有性杂交育种在菊花开花期改良中的可行性 |
1.3 植物数量性状的遗传分析 |
1.3.1 数量性状遗传模型 |
1.3.2 菊花表型性状遗传规律研究进展 |
1.4 观赏植物新品种的评选体系 |
1.4.1 百分制法 |
1.4.2 模糊数学法 |
1.4.3 层次分析法 |
1.4.4 灰色关联法 |
1.4.5 多种方法的综合使用 |
1.5 本研究的设计思想 |
1.5.1 本研究的目的和意义 |
1.5.2 研究目标 |
1.5.3 研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 种质资源评价与杂交亲本筛选 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 数据观测 |
2.2 数据分析 |
2.2.1 多元统计分析 |
2.2.2 层次分析法 |
2.2.3 灰色关联度分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 主要数量性状的变异系数分析 |
2.3.2 主要质量性状的数量统计 |
2.3.3 各评价因子权重的总排序 |
2.3.4 灰色关联度的计算和株系的评价 |
2.4 讨论 |
2.4.1 小菊种质资源的形态多样性 |
2.4.2 数学分析方法在杂交育种亲本评选中的应用 |
2.5 小结 |
3 有性杂交培育日中性小菊新品种 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 杂交试验 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 主成分分析结果 |
3.2.2 杂交亲本的聚类分析 |
3.2.3 亲本选配方法 |
3.2.4 有性杂交结果 |
3.3 讨论 |
3.3.1 主成分分析在种质资源研究中的应用 |
3.3.2 聚类分析在小菊亲缘关系研究中的应用 |
3.3.3 影响小菊杂交结实率因素 |
3.4 小结 |
4 日中性小菊综合评价体系构建 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 目标性状观测 |
4.1.3 日中性小菊杂交后代选择 |
4.1.4 综合评价体系构建 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 日中性小菊株系 |
4.2.2 各评价因子权重的总排序 |
4.2.3 加权灰色关联度的计算和株系的评价 |
4.3 讨论 |
4.3.1 日中性小菊综合评价体系构建 |
4.3.2 日中性小菊杂交育种成效 |
4.3.3 日中性小菊花期改良育种策略 |
4.4 小结 |
5 小菊开花期相关性状的遗传分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 田间性状调查 |
5.1.3 开花阶段分级及指标 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果 |
5.2.1 性状间的相关性分析 |
5.2.2 F_1代表型性状分布统计 |
5.2.3 杂交群体开花期性状的混合遗传分析 |
5.2.4 开花期相关性状最适遗传模型的遗传参数估计 |
5.3 讨论 |
5.3.1 菊花开花期性状的描述 |
5.3.2 菊花开花期性状的杂种优势 |
5.3.3 菊花开花期性状的遗传效应分析 |
5.4 小结 |
6 结论和展望 |
6.1 全文总结 |
6.1.1 种质资源的综合评价和杂交亲本筛选 |
6.1.2 有性杂交培育日中性小菊新品种 |
6.1.3 日中性小菊品质性状的综合评价体系建立 |
6.1.4 小菊开花期相关性状的遗传分析 |
6.2 主要创新点 |
6.3 后续研究工作展望 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
导师简介 |
获得的研究成果 |
致谢 |
(9)木槿种子的秋水仙素和EMS诱变与鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 诱变育种研究进展 |
1.2.1 诱变育种的种类及作用机理 |
1.2.2 诱变育种的材料 |
1.2.3 突变体的筛选及鉴定 |
1.2.4 化学诱变育种在园林中的应用 |
1.3 木槿育种研究进展 |
1.3.1 木槿种质资源基本概况 |
1.3.2 木槿育种的主要目标 |
1.3.3 木槿育种的主要方法 |
1.3.4 木槿育种的发展方向 |
1.4 研究内容与方法 |
1.5 技术路线 |
2 木槿种子秋水仙素诱变育种 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 清水浸泡时长对种子发芽率的影响 |
2.2.2 最佳诱变组合的筛选 |
2.2.3 形态学鉴定结果分析 |
2.2.4 细胞学鉴定结果分析 |
2.2.5 生理指标对比分析 |
2.3 小结与讨论 |
2.3.1 小结 |
2.3.2 讨论 |
3 木槿种子甲基磺酸乙酯(EMS)诱变育种 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 最佳诱变组合的筛选 |
3.2.2 形态学鉴定结果分析 |
3.2.3 ISSR分子学鉴定结果分析 |
3.2.4 生理指标对比分析 |
3.3 小结与讨论 |
3.3.1 小结 |
3.3.2 讨论 |
4 结论、创新点及展望 |
4.1 结论 |
4.2 创新点 |
4.3 展望 |
参考文献 |
附录A 哥伦比亚大学UBC公司100条ISSR引物序号及序列 |
附录B 攻读学位期间的主要研究成果 |
致谢 |
(10)基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 玉米诱变的技术途径 |
1.1.1 玉米诱变的概述 |
1.1.2 玉米化学诱变研究进展 |
1.2 玉米籽粒突变体的开发与利用 |
1.2.1 玉米籽粒胚与胚乳性状突变基因的研究进展 |
1.2.2 玉米籽粒色泽性状突变基因的研究进展 |
1.3 本研究的目的及意义 |
第二章 基于玉米花粉生殖细胞MNU诱变纯合基因型籽粒性状突变体的获得 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果 |
2.3.1 基于玉米花粉生殖细胞MNU诱变M2 代候补籽粒突变系的确定 |
2.3.2 纯合基因型籽粒性状突变体系列的确定 |
2.4 讨论 |
第三章 玉米籽粒性状突变体的外观性状表征 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果 |
3.3.1 玉米胚乳突变体的外观性状表征 |
3.3.2 玉米胚突变体的外观性状表征 |
3.3.3 玉米种皮突变体的外观性状表征 |
3.3.4 玉米小粒突变体的外观性状表征 |
3.4 讨论 |
第四章 代表性玉米籽粒性状突变体的胚乳淀粉性质解析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试材料 |
4.2.2 实验试剂 |
4.2.3 实验仪器 |
4.2.4 实验方法 |
4.3 结果 |
4.3.1 代表性皱缩胚乳突变体的淀粉性质解析 |
4.3.2 代表性糯质胚乳突变体的淀粉性质解析 |
4.3.3 代表性白色胚乳突变体的淀粉性质解析 |
4.3.4 代表性异黄色胚乳突变体的淀粉性质解析 |
4.3.5 代表性条纹种皮突变体的淀粉性质解析 |
4.3.6 代表性粉红色种皮突变体的淀粉性质解析 |
4.4 讨论 |
第五章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
个人简况与联系方式 |
四、诱变技术在植物遗传改良中的应用(论文参考文献)
- [1]化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)对燕麦的诱变效应研究[D]. 李娟宁. 甘肃农业大学, 2021(09)
- [2]小麦EMS突变群体的创建及功能基因的鉴定[D]. 吴建文. 山东农业大学, 2020(12)
- [3]水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究[D]. 王玲. 天津农学院, 2020(07)
- [4]EMS诱导小麦突变及优良突变鉴选[D]. 赵越. 西北农林科技大学, 2020
- [5]芸薹种孤基因的鉴定及其转基因库的构建和评价[D]. 姜明亮. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [6]常压室温等离子体诱变处理小麦的生物效应研究[D]. 何子伟. 长江大学, 2020(02)
- [7]EMS诱变技术在小麦上的应用[J]. 曹亚萍,武银玉,范绍强,张凤琴,连晋,高炜. 激光生物学报, 2019(05)
- [8]日中性小菊新品种选育及小菊开花期遗传分析[D]. 赵小刚. 北京林业大学, 2019
- [9]木槿种子的秋水仙素和EMS诱变与鉴定[D]. 任雪羽. 中南林业科技大学, 2019(01)
- [10]基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征[D]. 闫枫. 山西大学, 2019(01)