一、Development and Use of Radiation-induced Chromosomal Translocations and Primary Monosomics of Cotton(G. hirsutum L. )（论文文献综述）
苏日娜[1]（2020）在《干旱对白霜表型小麦旗叶表皮蜡质和光合特性的影响及蜡质合成基因挖掘》文中研究说明小麦（Triticum aestivum L.）作为世界三大作物之一,主要分布在干旱、半干旱地区。白霜表型是指小麦叶片、叶鞘、茎秆和穗部的蓝绿色或亮绿色表现,即白霜型和非白霜型,可以在田间被快速鉴别和记录。白霜型是干旱适应的主要表现之一,在过去被广泛用于小麦抗旱高产品种的选育。随着全球变暖导致干旱事件频繁发生,干旱胁迫严重影响小麦的生产安全,对抗旱育种提出了更大的挑战。越来越多的研究发现白霜型小麦不总表现为抗旱性,许多非白霜型小麦品种也适应干旱环境。白霜表型是由表皮蜡质沉积所致,叶片表皮蜡质影响植物的非气孔蒸腾,与气孔一起调节植物与外界环境的气体交换。干旱胁迫下,气孔关闭,表皮蜡质在减少叶片水分散失和CO2交换过程中的作用就显得至关重要。因此,探究干旱胁迫对不同白霜型小麦旗叶蜡质和光合特性的影响,对于明确小麦白霜表型与其抗旱性之间的关系至关重要,有利于在小麦抗旱育种中科学合理利用白霜表型性状。此外,本研究通过挖掘更多可能参与小麦表皮蜡质合成相关的基因,为小麦抗旱分子育种提供重要线索。主要研究结果如下:1、通过测定田间正常灌水条件下不同白霜表型小麦品种抽穗期旗叶蜡质特性和晶体结构,结果显示在正常灌水条件下小麦白霜型与蜡质总量无关,而与其蜡质组分中二酮含量、比例有关。白霜型小麦品种旗叶背面蜡质晶体形态主要表现为棒状,非白霜型小麦品种旗叶背面蜡质晶体形态主要表现为薄片状。同时测定其抽穗期旗叶光合特性结果发现,不同白霜表型对小麦旗叶的净光合速率、细胞内CO2浓度和电子传递效率没有影响,白霜型小麦品种具有较高的内在水分利用效率。对小麦旗叶蜡质特性和光合特性的相关分析结果显示,蜡质总量与细胞间CO2浓度（Ci）存在显着的正相关关系（r=0.66）,二酮含量与内在水分利用效率存在显着的正相关关系（r=0.56）。小麦旗叶表皮蜡质特性在光合作用气体-水分交换过程中具有重要作用。2、在温室对不同抗旱性的白霜型和非白霜型小麦品种进行干旱胁迫处理,分析其旗叶表皮蜡质和光合特性的响应模式。结果显示,干旱胁迫下抗旱性较强的白霜型小麦品种HY2912旗叶蜡质的二酮比例显着升高,通过保持较低的气孔导度和最高的单位面积叶片重量（LMA）,来保证细胞间CO2的供应;抗旱性较强的非白霜小麦品种晋麦47旗叶通过关闭气孔保持最低的气孔导度和最低的LMA来保持CO2的吸收,显着升高蜡质组分中烷烃比例来保持叶片水分。干旱胁迫下小麦旗叶蜡质和光合特性的相关性结果显示:干旱胁迫下旗叶Ci与蜡质中的二酮比例、LMA均存在显着正相关,相关系数分别为0.81和0.62。干旱胁迫下,旗叶表皮蜡质特性对光合作用中CO2扩散具有一定限制作用。白霜表型应用于小麦抗旱性筛选时,应综合考虑蜡质特性、气孔和叶肉的影响。3、在抗旱棚对两个群体的白霜型和非白霜型株系进行干旱胁迫处理,评价不同白霜表型小麦抗旱性与灌浆期旗叶蜡质和光合特性的关系。结果显示,在干旱胁迫条件下抗旱指数（DI）与蜡质组分二酮比例存在较弱的正相关关系（r=0.26）,在正常灌水条件下DI与蜡质特性无关。DI在干旱胁迫条件下主要与电子传递效率和内在水分利用效率呈显着正相关关系。因此,可以解释叶片白霜型不总表现为抗旱性的现象。小麦旗叶蜡质总量与光合特性的Ci,细胞内CO2浓度,i WUE和内在水分利用效率存在极显着的正相关关系,相关系数分别为0.55、0.40、0.28和0.53。一级醇和二酮含量也与Ci存在极显着的正相关（r=0.49、r=0.32）。烷烃比例与蒸腾速率和叶片相对含水量存在极显着的正相关（r=0.40、r=0.26）。因此叶片表皮蜡质特性在叶片光合作用气体-水分交换过程中具有一定的作用,在小麦育种中评估白霜表型抗旱性时应结合其光合特性。4、通过高通量测序技术对小麦灌浆期两组白霜型和非白霜型株系旗叶混池进行BSR-seq转录组分析,挖掘出多个与蜡质合成相关的候选基因。根据FPKM值的差异基因分析,在两组白霜型和非白霜型混池的差异基因中均检测到一个与蜡质合成相关基因Ta FAR3。该基因位于7AL染色体末端,同时在两个非白霜型混池株系旗叶中表达量较高。非白霜型混池组一级醇比例显着的高于白霜型混池组的一级醇比例。通过分析两组白霜型和非白霜型混池的突变差异位点,其中一组混池中检测到4处显着差异位点,分别位于小麦2A、2B和3D染色体上。其中在2A染色体的特定区间中注释到多个与蜡质合成相关的候选基因,分别为FAS1、FAD、CP450和FAR1。总之,本研究通过分析干旱胁迫对白霜型和非白霜型小麦品种和株系的旗叶表皮蜡质和光合特性的影响,阐述了蜡质特性和光合作用之间潜在的抗旱机制,为白霜表型在小麦抗旱育种实践应用提供理论依据。小麦表皮蜡质合成候选基因的挖掘为小麦分子育种提供新的基因资源。
张梦娜[2]（2019）在《陆地棉GhUGT3和GhrbcMT基因调控花粉发育的分子机理初步探究》文中提出棉花是最重要的纤维作物与油料作物之一,具有明显的杂交优势。棉花杂交种在生长势上比亲本强,在抗盐碱、抗干旱以及抗病虫害方面表现出色,杂交后代的纤维品质与整齐度有所提高。利用棉花显着的杂交优势,对棉花增产、改良棉花种质资源至关重要。现阶段棉花雄性不育系利用、恢复系选育和育性相关基因筛选和克隆是培育优势杂交棉的有效途径之一。目前国内外已发现了多例棉花核雄性不育和质核互作雄性不育材料,也对育性相关基因进行分子标记和克隆等研究。但由于棉花基因组复杂,生长周期长,而且棉花是一个遗传转化比较困难的作物,存在转化周期长,基因型限制和再生植株变异频率高等不足,导致棉花遗传转化费力、耗时,严重阻碍了棉花育性相关功能基因的解析和利用,从而阻碍杂交优势的遗传机理的研究和利用。病毒诱导基因沉默技术因其高效、简便、省时等优势广泛应用于拟南芥、水稻、棉花等作物的遗传转化与功能基因分析,也为棉花基因功能的初步研究提供良好的研究平台和技术支持。本文在前期研究基础上,开展陆地棉（Gossypium hirsutum L.）育性相关基因的克隆和功能初步研究。前期工作完成了棉花雄性不育突变体ms1和背景植株C312野生型生殖器官的转录组分析,筛选了一些差异表达的基因,其中GhUGT3（UDP-glucosyltransferase）和（ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit s-N-methyltransferase）在雄性不育突变体 和野生型表达差异显着,可能参与棉花的育性调控。本文主要针对GhUGT3和GhrbcMT,开展这两个基因生物信息学、基因表达模式和VIGS介导基因沉默,转基因株系基因表达分析等相关研究。基于病毒介导遗传转化体系CLCrV的载体系统构建病毒干涉载体pCLCrVA-GhUGT3和pCLCrVA-GhrbcMT,对棉花育性相关的基因GhUGT3和GhrbcMT进行功能分析。利用农杆菌侵染法转化病毒干涉载体至陆地棉中沉默内源GhUGT3基因和GhrbcMT基因的表达,对转基因干涉株系进行表型分析,基因表达分析,花粉活性检测,花药发育观察,叶绿素含量测定等,表明GhUGT3基因参与调控棉花小孢子发育过程中肼胝质的形成,同时探究胼胝质合酶各亚基之间的相互作用及对育性的影响。另一方面,也探究GhrbcMT基因在陆地棉生长发育过程中的调控作用。取得研究结果如下:（1）GhrbcMT属于非遗传物质甲基转移酶,氨基酸序列羧基末端同源性较高,且富含不完全的-LRX-亮氨酸基序,不存在信号肽序列和跨膜结构域。（2）在营养生长早期,GhrbcMTi株系生长缓慢,植株矮小,节间距缩短。在开花期GhrbcMTi株系雄蕊减少、花丝缩短、不能正常散粉,自交不育。花粉染色显示GhrbcMTi株系花粉活性差,表明降低GhrbcMT基因表达水平对棉花育性产生显着影响。（3）组织特异性表达分析表明GhrbcMT基因在叶片中优势表达,叶绿素含量测定显示GhrbcMTi株系叶片叶绿素含量与野生型没有显着差异,表明降低GhrbcMT基因在棉花中的表达水平对叶片叶绿素合成代谢没有显着影响,但是调控植株营养生长和生殖发育。（4）GhUGT3是糖基转移酶家族I主要成员,是组成胼胝体合酶的亚基之一,参与肼胝体的合成。在氨基酸序列羧基末端包含保守的PSPG基序,推测PSPG基序是底物结合位点。（5）GhUGT3i株系在开花期出现不育表型,花丝少、完全不散粉或部分不散粉,花粉活性检测显示GhUGT3i株系花粉容易破裂,花粉活性低。通过四分体染色表明GhUGT3i株系四分体发育异常,胼胝质壁薄,四个小孢子界限不分明,出现融合、凝聚和不规则形状等。表明GhUGT3基因可能参与调控胼胝质合成过程。（6）胼胝质各亚基的基因表达分析表明GAUGT3降低时,GhSusC的表达水平显着降低,GhROP1的表达水平也显着下降,GhANN3表达水平显着上升。对GhSusC进行组织特异性分析表明GhSusC在雄蕊和柱头中优势表达,由此推测GhROP1、GhSusC、GhANN3与GhUGT3在胼胝质合成过程中存在相互协调作用并影响育性。结果表明:陆地棉GhUGT3基因编码的UDP-糖基转移酶、SusC、ROP1参与棉花胼胝质的合成并且在胼胝质合成过程中,UGT3与SusC、ROP1、ANN3可能相互调节。GhrbcMT基因可能通过影响植株的营养生长,从而影响植株开花结铃,导致育性变化。
魏云晓[3]（2019）在《白菜×甘蓝种间杂种合成及分子遗传分析》文中研究指明多倍体或全基因组复制（WGD）在自然界中普遍存在,不仅增加了生物多样性,并为进化提供了新的遗传资源。新合成的异源多倍体,存在遗传和表观遗传的变化,基因表达水平的变化也发生在异源多倍化的初始阶段。遗传和表观遗传学的作用导致基因表达的变化,进而呈现新表型。甘蓝型油菜（B.napus）一般认为由白菜与甘蓝自然杂交并加倍形成于约7500年前,是探究异源多倍化遗传变化机制良好的模型。本实验人工合成菜心和芥蓝杂交种,调查F2代田间性状,且对菜心、芥蓝及8株F2进行RNA-seq、小RNA-seq、重测序分析,进一步探究新合成的AACC异源四倍体杂种的不同性状单株的遗传及表观遗传变异。此外,本实验调查了菜心×芥蓝、白菜×紫甘蓝、菜心×青花菜杂交后代田间性状表现,得到的结果如下:1、菜心×芥蓝、白菜×紫甘蓝、菜心×青花菜,杂交F2代性状分离,性状值显示正态分布,少数单株性状变异较大,且杂交后代出现和双亲不同的新的变异。2、菜心×芥蓝杂交F2代基因表达存在广泛变化。F2代和亲本之间的比较显示一定比例的差异表达基因（DEG）（20%-38%）和激活沉默基因,且两个基因组（AACC基因组）的变化存在显着差异。F2代单株非加性表达基因占5%-18%,GO富集分析表明非加性表达基因在响应WGD中发挥了重要作用。F2代单株全基因组表达水平（ELD）偏向于A基因组[2,819（21.8%）vs.715（5.5%）],且大多数基因（70.2%-73.4%）的亲本表达模式显示出高度保守性。基因差异表达和田间性状表现一致,表明基因的差异表达为性状分离奠定了基础。3、菜心×芥蓝杂交F2代小RNA表达存在变化。33个bra-miRNA及13个bol-miRNA存在非加性表达,非加性表达的miRNA靶基因GO富集在ATP相关途径中。F2代单株的miR159和miR172的差异表达与开花的田间性状表现一致,表明miRNA通过调节靶基因差异表达进一步影响性状的表现。此外,F2代单株中的siRNA的数量显着高于亲本的数量,并且高亲表达的数量显着高于低亲表达的数量,起到了缓和WGD的作用。4、菜心×芥蓝杂交F2代存在遗传变异。部分变异在F2代8单株中表现一致,少部分变异只出现在F2代的某一单株。F2代单株中拷贝数变异（CNV）分析发现AA基因组大部分表现丢失,CC基因组大部分表现获得。F2代单株中存在CTX（染色体易位）,且8个单株间数目有差异（43651-46782）。表明F2代存在遗传变异且单株间表现差异,可能为8个单株特有的田间表现奠定分子基础。综上,新合成的AACC异源四倍体杂种F2代存在遗传变异,基因表达、小RNA表达也发生了显着变化,以应对杂交和加倍后的冲击,且F2代单株间的变化存在差异。遗传变异为基础,小RNA通过调节基因的表达,进而影响性状的表现。本实验提供了对分子遗传与性状分离之间关系的新见解,并为异源多倍体的进化提供线索。
王莹莹[4]（2018）在《陆地棉与澳洲棉异染色体系创制及其黄萎病抗性鉴定》文中研究说明澳洲棉（Gossypium australe Mueller,2n=2x=26,G2G2）,具有抗短期低温,抗旱,抗枯、黄萎病,抗棉蚜、红蜘蛛,延迟种子腺体发育,种子无腺体植株有腺体,可提高陆地棉的衣分等优良性状,是棉花遗传改良重要的基因资源。但由于澳洲棉是棉花的三级基因库,与栽培种陆地棉亲缘关系远,一般情况下很难发生染色体交换和遗传重组,致使澳洲棉的优异基因难以为育种所利用。为了将澳洲棉的优异基因有效地向栽培种陆地棉中转育,本研究以陆地棉-澳洲棉的倍半二倍体为材料,开展了采用辐射技术诱导并创制陆地棉-澳洲棉异染色体系,以实现澳洲棉基因向陆地棉的转育。主要研究成果如下:1.辐照对杂交成铃率和杂交种子活力的影响为了解辐照剂量对杂交成铃率和种子成活力的影响,2011年采用10、12和20Gy三种剂量,60Co-γ-射线处理陆地棉-澳洲棉倍半二倍体花粉,授予去雄的陆地棉,结铃率均大于80%,并获得了大量的辐照杂交种,说明10、12和20 Gy的剂量对杂交结实影响不大,同时发现,随着辐照剂量的增加,种子的萌发率和成苗率逐渐下降,但20 Gy剂量的种子的萌发率和成苗率仍分别达44.85%和14.71%。2012年将剂量提高到20、30和40 Gy,结铃率急剧下降,降至对照（花粉未辐照）的一半以下,种子发芽率和成苗率也急剧下降（22.86-31.69%和2.86-5.19%）。表明30和40 Gy的剂量对于花粉诱变剂量太高。2013年我们将剂量降至15、20和25 Gy,结铃率高于80%,但由于后期低温影响种子发育,种子收获很少且不成熟,种子发芽率和成苗率均很低（23.73-35.20%和 16.95-27.20%）。2.辐照产生的陆地棉-澳洲棉异染色体系类型鉴定辐照陆地棉-澳洲棉倍半二倍体花粉并授予去雄的陆地棉CL-2,共得到632粒辐照杂交种子,利用基因组原位杂交,鉴定出170株含有澳洲棉染色体或染色体片段的阳性单株,根据其染色体组成,将其分为3大类:第一类是染色体数目变异,分别含有1-4条澳洲棉染色体（142/170）;第二类是染色体结构变异,即只含有陆地棉与澳洲棉染色体之间染色体易位（10/170）;第三类是复杂变异,即既含有整条澳洲棉染色体附加又含有陆地棉与澳洲棉染色体之间染色体易位（18/170）。对照（未辐照）仅鉴定出一种类型,即只附加一条澳洲棉外源染色体（13/120）。辐照诱导频率最高的是单体异附加系（106/170）,易位染色体的诱导频率是18.82%（32/170）。2011年10、12和20 Gy剂量辐照诱变的种类数分别为6、7和7,2012年20、30和40 Gy剂量辐照诱变的种类数分别为10、6和4,2013年15、20和25 Gy剂量辐照诱变的种类数较少分别为2、1和0,对照染色体变异种类只有1种。20 Gy的剂量诱变染色体变异种类数最多,并结合辐照的结铃率和种子成活率结果,推测20 Gy是比较适合棉花花粉辐照诱致染色体结构变异的剂量。根据外源染色体片段的大小和插入位置,前人将易位分为五类:整臂易位（WAT）、末端易位（TT）、大片段易位（LAST）、小片段易位（SAST）、中间插入易位（IT）。本研究共获得28个易位单株中共包含32次易位事件,易位类型包含WAT（22/32）、LAST（7/32）、SAST（3/32）三类。3.利用分子标记进行澳洲棉染色体部分同源群的确定对获得的70株含有澳洲棉染色体或易位染色体的成活单株进一步进行了分子标记鉴定,确定澳洲棉染色体和染色体片段的部分同源群。59株只含有染色体附加,3株只含有染色体易位,8株既含有染色体附加又含有染色体易位。在含有染色体附加的67株单株中,5G和6G染色体各占7.81%,其次是12G（6.25%）,9G（5.73）,2G和 11G（2.60%）,7G（2.08%）,3G、4G 和 10G（1.56%）和 1G（1.04%）。获得了涉及澳洲棉12条染色体（13G除外）的单体异附加系。1 1条易位染色体中3G、7G、8G和13G染色体各有两次易位事件发生,2G、6G、9G和10G染色体各有一次易位事件发生,共涉及澳洲棉的8条染色体。4.与澳洲棉发生易位的陆地棉染色体亚组的确定对17个易位系以澳洲棉和草棉基因组DNA为探针、雷蒙德氏棉DNA为封阻进行了多色GISH鉴定。结果表明所有的易位事件均是发生在澳洲棉与陆地棉的At染色体之间。5.澳洲棉染色体小片段渐渗到陆地棉遗传背景的鉴定对192株单株进行了 SSR标记鉴定。共有107个单株含有澳洲棉染色体片段,渐渗涉及的澳洲棉染色体数目为1～5条,最多的是渐渗1条染色体的片段（71/192）,依次是渐渗两条染色体的片段（18/192）,三条（14/192）,四条（3/192）和五条（1/192）,其余的85株未发现渐渗澳洲棉的染色体片段,渐渗率为55.73%。对照组只有12株鉴定出渐渗澳洲棉染色体片段,渐渗率为11.76%,其中9株渐渗2条澳洲棉染色体的片段,其次是渐渗1条的2株和渐渗3条的1株。辐照杂交后代中,这些渐渗材料共涉及到澳洲棉的12条染色体（7G除外）,其中涉及到5G染色体的占20.83%,其他染色体依次为1G（9.90%）,8G（8.85%）,6G 和 10G（7.81%）,2G（7.29%）,9G 和 4G（5.73%）,11G 和 13G（4.69%）和 3G（0.52%）,7G染色体未检测到渐渗片段。对照中只检测到四条澳洲棉染色体涉及到渐渗,5G和13G染色体的渐渗频率均为9.80%,2G染色体渐渗频率为1.96%,9G为0.98%,其他染色体未检测到渐渗片段。6.澳洲棉45S rDNA与5S rDNA的定位基于一套陆地棉-澳洲棉异附加系进行了澳洲棉45S rDNA与5S rDNA的染色体定位。结果表明,澳洲棉基因组有两个45S rDNA位点,分别在7G和9G的短臂上,5S rDNA位于澳洲棉9G染色体上,位于45S rDNA的内侧。7.澳洲棉黄萎病抗性的染色体鉴定利用黄萎病落叶型生理小种V991和非落叶型生理小种BP2对亲本、一套陆地棉-澳洲棉单体异附加系、两个陆地棉-澳洲棉易位系（ATL-7G和ATL-8G）及感病和抗病对照进行黄萎病V991和BP2的抗性鉴定。结果表明,对V991生理小种,MAAL-4G与MAAL-7G表现免疫,相对病指均为0.00;ATL-7G表现高抗,相对病指为1.42;MAAL-1G、MAAL-6G与ATL-8G表现耐病,相对病指分别是33.33、32.41和33.46;对BP2生理小种,MAAL-4G、MAAL-7G与ATL-7G均表现免疫,相对病指均为0.00;MAAL-6G 表现抗病,相对病指为 14.06;MAAL-2G、MAAL-3G、MAAL-6G、Not-AC与ATL-8G表现耐病,相对病指分别是20.28、24.96、14.06、32.21和32.50。这一研究将为棉花抗黄萎病育种提供新的抗源。
田瑞[5]（2018）在《陆地棉×黄褐棉种间遗传图谱加密及其染色体结构分析》文中认为棉花是世界上最重要的天然纤维作物,同时也是重要的油料和粮食作物。棉花遗传图谱的构建是棉花分子育种的基础,其可以标记重要农艺性状基因,在QTL定位、图位克隆和分子标记辅助选择（marker assisted selection,MAS）等方面具有重要地位;同时构建棉花遗传图谱也是理解棉花基因组结构,解释棉花进化过程中基因形成和变异的主要方式。黄褐棉（Gossypium mustelinum L.）是一个异源四倍体野生棉种,在5个四倍体野生棉种里,其与栽培品种陆地棉亲缘关系最远,它的农艺性状除了具抗黄萎病等优点外,还具有纤维品质优良的等位基因。构建陆地棉和黄褐棉种间杂交群体,将黄褐棉野生种的优质基因导入栽培品种陆地棉,利用棉属种间高遗传多样性的特点,可丰富棉花种质资源和挖掘更多的有利等位基因,改善目前我国棉花生产面临的栽培品种单一,遗传基础狭窄的问题;同时也为黄褐棉染色体和基因组结构研究提供依据。本实验室前期将陆地棉和黄褐棉作为亲本材料杂交得到F1代,再以陆地棉为轮回亲本回交获得BC1群体,利用1163对SSR引物构建了包含1200个SSR标记位点的遗传连锁图谱。本研究在前期研究的基础上,对该遗传图谱进一步加密得到一张目前密度最高的陆地棉与黄褐棉种间遗传连锁图谱。利用棉花基因组测序的成果构建了陆地棉和雷蒙德氏棉物理图谱,通过比较该遗传图谱与物理图谱的线性关系,分析了黄褐棉染色体结构特征。研究结果为进一步构建黄褐棉染色体片段代换系以及挖掘和定位优异性状等位基因、探讨棉花异源四倍体的起源和进化奠定了基础,对改良我国棉花遗传基础狭窄等现实问题具有重要的理论意义和实践价值。具体研究结果如下:1.遗传连锁图谱加密本研究首先利用实验室前期开发的14200多对SSR引物对亲本中棉所35和黄褐棉进行多态性筛选,获得共计1251对多态性引物;然后利用得到的多态性引物检测BC1群体92个单株基因型,获得1409个多态性位点;最后对新得到的标记与前期已定位在图谱上的标记进行连锁分析构建了一张新的高密度遗传连锁图谱。该图谱总共包含2588个标记位点,覆盖长度4091.58cM,标记平均间距1.58 cM.其中A亚组共有标记位点1141个,覆盖长度2061.28 cM,标记平均间距1.81 cM;D亚组包含标记位点1447个,覆盖长度为2030.30 cM,标记平均间距1.40 cM.2.遗传图谱上各染色体间的共线性关系分析对本遗传图谱上同源染色体间共有标记进行共线性分析表明:除3对部分同源染色体（Chr02与Chr17、Chr03与Chr14、Chr05与Chr22）有较好的共线性关系外,其余同源染色体间的共线性同源关系极好。利用本实验室已有的海陆种间遗传图谱数据,对两个遗传图谱上的同一染色体进行共线性关系分析表明:本遗传图谱与海陆种间遗传图谱上各染色体的共线性关系整体表现良好。3.染色体结构变异分析比较遗传图谱与雷蒙德氏棉物理图谱之间的共线性关系发现,相对于雷蒙德氏棉物理图谱,本遗传图谱存在4个相互易位、7个简单易位和9个倒位;与陆地棉物理图谱之间进行共线性关系比较发现,相对于陆地棉物理图谱,本遗传图谱只存在4个倒位。
汤冬[6]（2017）在《陆地棉-比克氏棉单体附加系的培育》文中研究指明比克氏棉（Gbickii,2n=26,G1G1）是原产于澳洲的二倍体野生棉,具有许多栽培棉所没有的优异性状,例如抗黄萎病、枯萎病,种子无腺体而植株有腺体,多毛、抗棉蚜、螨类,结铃性强等特点。但是因为它与栽培棉种亲缘关系较远,通过传统杂交的方法很难直接将其优异性状导入到栽培品种中。本研究通过种间杂交获得了陆地棉—比克氏棉的异源六倍体,将其与陆地棉继续回交,获得野生种的单条外源染色体附加到栽培种的遗传背景的中间材料,采用基因组原位杂交（GISH）和分子标记（SSR）相结合,鉴定出一套陆地棉-比克氏棉的单体附加系（MAALs）,可用于基因定位,研究染色体配对与重组机制等。开展了比克氏棉5S和45S定位。得到以下结果:1.根据本实验室构建的海岛棉-陆地棉高密度遗传连锁图谱,每隔5-10cM选择一个标记,从D亚组染色体上共选择1506对SSR引物进行多态性筛选,筛选出了一套陆地棉-比克氏棉多态性SSR引物共183对,平均分布在D组13条染色体上,用以区分比克氏棉和陆地棉染色体,以及鉴定比克氏棉13条不同的染色体。2.将陆地棉-比克氏棉人工合成的异源六倍体与陆地棉的回交,对后代进行GISH鉴定,在回交到第三代的时候,鉴定出82株以陆地棉为背景的比克氏棉单体附加系材料。经SSR分子标记鉴定,确定分离出第2、3、4、5、6、8、9、10、12、13等10个比克氏棉单体附加系,比克氏棉1、7、11号染色体仍为多体附加系,未分离出单体附加系。3.结合GISH和SSR,跟踪和鉴定在回交过程中比克氏棉染色体的传递情况得到不同比克氏棉染色体在回交过程中的不同传递率,其中,13Gb传递率最高,BC2世代回交传递率为55.56%,BC3为7.02%,而7Gb传递率最低,BC2世代回交传递率为14.81%,BC3为0。未能分离出的单体附加系原因可能与染色体在回交过程中传递频率低有关。4.通过观察单体附加系花粉母细胞的染色体配对行为,发现在减数分裂时,单体附加系的外源染色体以单价体的形式存在,且在分离时滞后,导致外源染色体容易丢失。5.以45S和5S序列作为探针,利用荧光原位杂交的方法,在9号单体附加系材料上发现存在45S和5S位点,在5号单体发现存在45S位点。比克氏棉含有4对45S位点和1对5S位点,由于没有获得全套的单体附加系材料,所以未能区分出比克氏棉余下的45S位点。6.通过对比克氏棉单体附加系的形态学性状调查,发现不同单体附加系材料在不同程度上都遗传了比克氏棉二倍体的性状:在植株的株型上10Gb单体附加系遗传偏向二倍体,植株矮小;5Gb在叶型上介于两亲本之间,叶片较小,叶裂数为3;6Gb纤维颜色为棕色,同二倍体一样。这些表型性状可作为研究比克氏棉单体附加系的形态学标记。
刘春晓[7]（2016）在《四倍体栽培棉种的分化与驯化》文中研究说明棉花的驯化经历了从多年生乔木到一年生栽培灌木的过程。两个四倍体栽培棉种,海岛棉（G.barbadense）和陆地棉（G.hirsutum）,在四倍体棉种形成以后不断被驯化并且在世界范围内广泛种植。关于海岛棉和陆地棉的驯化研究一直争论不断。尽管早期有不同分子标记和同工酶的研究,但是由于数据有限,结果比较片面。重测序的研究已经应用于多种作物,但是目前为止,还没有对四倍体棉花栽培种全基因组水平上的遗传多样性研究。本研究中,我们对147个不同棉花材料,包括野生近亲,地方品种和现代品种进行了大约5倍覆盖的全基因组重测序,得到约1.8TB数据,通过锚定到陆地棉参考基因组进行分析。并辅助海岛棉新海21进行基因组验证,数据缺失率只有6.8%,而且,我们随机选择了 68个SNP通过PCR的方法在7个陆地棉品种和4个海岛棉品种中进行了验证,结果显示,我们的准确率达到95%,本研究数据的高质量和测序覆盖倍数足以用来进行后续的进化和群体遗传分析。通过全基因组重测序我们总共挖掘到16,377,749非单体型SNP（至少在两个品种中出现的SNP）,144,662InDels（lbp-8kb）。这些变异均匀分布在棉花26条染色体上,平均SNP密度是8.5 SNPs/kb,其中At和Dt之间分别是9.2SNPs/kb和7.4SNPs/kb,At略高于Dt。为了分析147个品种每个SNP位点的等位基因频率,共鉴定了 7,993,856共有SNPs（common SNPs）（等位基因频率>5%）,包括,种内SNPs海岛棉3,770,221和陆地棉3,203,112,以及2,752,128（～34.4%）固定SNPs（等位基因频率在海岛棉或者陆地棉中>95%,而在其他物种中<5%）。这些全基因组内的SNPs认为就是物种特异的SNP。海岛棉和陆地棉的遗传多样性高,两者之间有明显的遗传分化。通常情况下,遗传多样性可以用SNP频率来量化。本研究中共鉴定44,250固定SNP（nearly-fixed cSNPs）在海岛棉和陆地棉之间高度分化。为了检测群体的遗传多样性,我们分别计算了 26条染色体的遗传多样性群体分化指数FST,发现海岛棉和陆地棉在全基因组水平上存在较强的遗传分化,A和D亚组的群体分化指数FST分别是0.63和0.65,大于水稻籼稻和粳稻之间的分化（FST=0.55）（Huang et al.,2010）。海岛棉和陆地棉是独立驯化的。用全基因组的所有SNP用于构建四倍体棉花的群体N-J进化树。进化树主要分化成2个主要的分枝,陆地棉分枝（包括85个）海岛棉分枝（包括52个,其中包括黄褐棉,可能是一个驯化过的地方种）。通过分析四倍体棉花的群体结构发现,当K（模拟的群体数量）=2时,海岛棉和陆地棉被分为明显的两组。当K=3时,分为三个明显的分组,海岛棉、陆地棉和陆地棉半野生种。这个模拟结果与主成分分析的结果一致,也与进化树的分析结果一致。从这三个方面,我们证明了海岛棉和陆地棉的遗传分化大,为海岛棉和陆地棉的独立驯化提供了基因组证据。另外,当我们把陆地棉鉴定的109个选择性区域,对应到海岛棉的同源区域发现,这些区域在海岛棉中并不受到选择,这也说明的海岛棉和陆地棉是独立驯化的。海岛棉和陆地棉之间存在不对称的基因组渐渗现象,本研究利用“3-群体检测法”（Myles et al.,2010;Reich et al.,2009）进行全基因组检测,成功追踪到海岛棉和陆地棉之间存在的渐渗,大约占了基因组的0.2%,偏向于陆地棉到海岛棉的渐渗,表明陆地棉可能比海岛棉包含更多的与环境适应性相关的遗传多样性。通过分析还发现11个广泛的渐渗区域,这些区域与纤维品质相关的QTL有一定的重合,可能对棉花的环境适应性以及纤维品质和产量有一定的贡献。基因组证据表明陆地棉半野生种到海岛棉的渐渗主要发生在海岛棉的北移过程中。这种渐渗可能大大改善了海岛型海岛棉的纤维品质和光周期特性,从而提高了海岛棉的适应性。而且,通过海岛棉和陆地棉基因组渐渗的分析,发现海岛棉的驯化始于南美洲西北部的秘鲁和巴西,现在的海岛棉主要有埃及型、Pima型和中亚型三种类型。陆地棉的驯化与选择。陆地棉栽培种的遗传多样性较低,在驯化过程中有非常大的遗传瓶颈,多样性只有半野生种的34.2%（A和D亚组分别32.4%和35.0%）。通过对陆地棉栽培种和半野生种全基因组范围的比较,我们发现109个的选择性区域,约占基因组的3.4%。,其中选择信号较高或中度（πrace/πcultivar值从15.4到39.6）的12个区域,At和Dt是受到共同选择的。结合35个不同组织器官的转录组测序,我们发现,这些选择性区域内有76个纤维发育和115个种子萌发相关的基因相对高表达。其中,有两个选择信号较强的区域（πrace/πcultivar=100.0）分别在A6和D11染色体上。结合大量的QTL数据发现,D11上的选择性区域内主要是控制纤维长度的QTL,A6染色体上的选择性区域比较大（21.6 Mb）,主要是控制纤维长度和衣分的QTL。这些结果为棉花遗传改良和研究多倍体作物的进化和驯化奠定了分子基础。多倍体化或基因组加倍是植物进化的重要动力。异源四倍体棉花是研究植物多倍化和基因进化的重要模式作物。基因组加倍及复制事件是植物进化的重要动力。多倍体形成以后,大量重叠基因（又叫部分同源基因）的功能和进化研究还不是很透彻,总体上,复制后的基因主要有三种命运:无功能化（假基因化）、亚功能化和新功能化。在产量相关的杂种优势利用研究中,我们克隆了一个在杂种F1（湘杂棉2号）以及母本（中棉所12号）、父本（荆8891）差异表达的ERF基因,其序列全长与已报道的GhERF1（Qiao et al.,2008）有很高的相似性。通过染色体定位发现,这两个基因是一对四倍体棉花的部分同源基因,属于AP2/EREBP基因家族的ERF亚家族B3亚组,分别定位于A07和D07染色体上（陆可钰硕士学位论文）,命名两个基因分别为 GhERF1-7A/7D（GhERF1,GhERF1-7D）而且,GhERF1-7A 基因定位到一个与棉花铃数相关的QTL（陆可钰）。研究结果发现,这一对部分同源基因中的GhERF1-7A基因在四倍体棉花中经历了重叠基因的三种命运类型:母本中棉所12号的基因无功能化,在组织器官和非生物逆境中的表达亚功能化,提高拟南芥单株果荚数目的新功能化。为研究多倍体植物重叠基因的功能分化提供了很好的分子证据。GhERF1-7A基因在母本中棉所12号功能失活。通过克隆中棉所12号的GhERF1-7A基因序列,我们发现在基因的ORF第121位有一个碱基“A”的插入,导致移码突变而提前终止。为了确认二倍体是否有突变,我们分别克隆了二倍体亚洲棉和雷蒙德氏棉的ERF1基因序列发现,二倍体并没有移码突变。因此,我们认为GhERF1-7A基因的功能失活变异发生在异源四倍体棉花形成以后,而且在棉花的长期驯化中不断受到选择。GhERF1-7A基因在不同的组织器官和逆境诱导中差异表达。GhERF1-7D在棉花的非生物逆境响应中起主要作用,而GhERF1-7A在四倍体棉花形成以后发生了一定程度的亚功能化和假基因化变异。而且,部分保留下来的GhERF1-7A基因还获得了新的功能,可能对棉花的单株铃数增加起着重要的作用。在拟南芥中过表达GhERF1-7A可以显着增加拟南芥的单株果荚数和种子产量。另外,GhERF1-7D基因可以改善棉花的非生物逆境抗性,GhERF1-7A可以作为一个改良作物产量的优异候选基因,为棉花的广适、高产育种提供基因资源;而且,GhERF1-7A作为一对多倍体中的部分同源基因成员之一,在陆地棉半野生种和栽培种中序列存在变异,我们对524个棉花品种,包括191个半野生棉和333个栽培种进行了GhERF 基因的测序,发现GhERF1-7A基因的序列几乎没有变异,很保守,而GhERF1-7A基因的移码突变现象普遍,在陆地棉的基因失活比例只有25.5%（333个中有85个有移码突变）,而半野生棉中比例高达52.9%（191个中有101个有移码突变）,表明GhERF1-7D基因在早期陆地棉中经历了大规模的假基因化。现代栽培种的驯化鉴于人们对产量的追求使得GhERF1-7A基因移码突变的比例逐渐逐渐淘汰而下降。GhERF1-7A基因的序列和功能变异为研究多倍体部分同源基因的功能进化和棉花驯化提供了重要例证。AP2/EREBP转录因子基因家族是植物中最保守、最大的基因家族之一。在植物的生长发育和非生物逆境中起着重要作用。在二倍体的雷蒙德氏棉和四倍体的陆地棉TM-1中分别有269个和504个AP2/EREBP基因。雷蒙德氏棉的269个基因主要可以划分为4个亚家族:包含两个AP2结构域的AP2亚家族、包含一个AP2结构域和一个B3结构域的RAV亚家族,以及只包含一个AP2结构域的DREB和ERF亚家族,另外还有4个基因作为外类群。AP2/EREBP家族的基因结构域相对保守,基因结构简单。这些基因在所有染色体上都有分布,但是分布不均匀,包含大量的重复基因。本研究中共分析得到73个串联重复基因和221对片段重复基因。这也是AP2/EREBP基因家族基扩张的重要力量。其中,AP2/EREBP基因家族的串联重复主要来自ERF亚家族B3亚组。通过RNA-seq数据分析发现,陆地棉TM-1中有504个基因至少在一个组织中表达。另外,逆境诱导的基因表达分析发现,大约68%的DREB和ERF基因受到逆境诱导表达。其中,132个基因受到冷诱导,63个基因受到干旱诱导,还有94个基因受到高温诱导。进一步,我们选取了 13个GnDREB基因和15个GhERF基因进行了 qRT-PCR验证,证实这些基因缺失受到干旱或者低温诱导。另外,陆地棉TM-1的111个串联重复基因中,有53个基因是不表达的。还有,某些部分同源基因在进化过程中出现功能冗余或者功能分化。而且A和D亚组的同源基因表现出偏好表达。我们通过全基因组内范围的分析,为棉花AP2/EREBP家族基因在棉花进化过程中的分子特征、基因扩张和功能分化提供了重要信息,为棉花改良提供了优良的候选基因。
卢媛[8]（2015）在《普通小麦矮秆突变体NM9的鉴定及突变基因RhtNM9的定位和效应分析》文中指出株高是粮食作物的重要农艺性状,株高变异不仅能改变植株株型,对作物的丰产、稳产也会产生一定的影响。创造新的矮秆突变体不仅能够丰富小麦突变体资源,为小麦矮化遗传改良提供新的遗传材料,同时也为禾本科作物株高的分子遗传和调控机制研究提供了宝贵资源。普通小麦栽培品种南农9918对小麦白粉病具有广谱抗性,然而,在高产栽培条件下,由于它的株高较高、抗倒伏较差,限制了其产量的进一步提高。本研究在普通小麦品种南农9918的甲基磺酸乙酯（ethl methanesulfonate,EMS）诱变后代中鉴定得到了一个矮化突变体,命名为NM9。为了探明突变体NM9中矮秆突变基因RhtNM9的遗传机制及对其他重要农艺性状的影响,本研究对突变体进行了表型鉴定、组织切片细胞观察、矮秆基因RhtNM9的遗传分析、RhtNM9基因定位、RhtNM9基因对外施赤霉素的敏感性测验、RhtNM9对不同农艺性状的效应分析。主要研究结果如下:1.矮秆突变体NM9的表型鉴定从六叶期开始,NM9的苗高、茎蘖数与野生型南农9918相比表现出显着差异;至成株期,突变体和野生型的表型差异更显着。在灌浆期、成株期及收获后对植株主要农艺性状及籽粒性状进行统计,发现突变体（28.95±3.46 cm）与野生型（89.95±2.65 cm）相比株高降低了 68%、有效分蘖数增加、穗长及粒长显着增长、生育期延迟、旗叶面积变小、千粒重降低。突变体节间数和节间长度的减少导致了突变体株高的极显着降低。在扬花期,利用冷冻切片技术对突变及野生型茎秆制作纵切切片和显微组织学观察,发现突变体茎秆薄壁细胞的长度和宽度均显着小于其野生型,导致节间缩短、变细;在抽穗期,利用火胶棉印迹法对突变体的旗叶表皮细胞进行观察,发现突变体旗叶表皮长细胞长度、宽度,气孔长度、宽度,泡状细胞宽度均显着小于其野生型,导致了突变体旗叶缩小。2.矮秆突变基因RhtHM9的遗传分析利用突变体NM9及其野生型南农9918的杂种F1代、自交F2代及F2:3家系的株高进行遗传分析,结果表明:杂种F1代的株高介于双亲之间;根据F2:3家系的株高分离情况,将F2群体分为父本型、杂合型及母本型三种基因型,三种基因型的分离比符合1:2:1,其中杂合基因型的平均株高介于父本型和母本型之间,且与父本型和母本型相比均有显着差异。上述结果表明NM9矮秆性状受一个部分显性基因控制,该基因被暂命名为RhtNM9（reduced height of NM9）。3.遗传图谱的构建及矮秆基因RhtNM9的定位将NM9与小麦高秆品种苏麦3号配置杂交组合,利用自交F2群体和F2:3家系构建遗传图谱并对RhtNM9进行基因定位。首先利用覆盖小麦全基因组的1920对SSR标记在亲本之间进行多态性筛选,接着利用混合分组分析（bulked segregation analysis,BSA）法筛选出与矮秆基因连锁的分子标记,将这些分子标记用于构建突变基因所在区域的遗传图谱,同时将RhtNM9基因定位于小麦2A染色体短臂。为了进一步对包含RhtNM9基因的遗传图谱进行加密,利用将Illumina公司的小麦90K SNP芯片（www.illumina.com）和混合分组分析相结合的方法,对高秆、矮秆亲本及高秆、矮秆混合池四个样本进行基因型分析,当高秆、矮秆DNA混合池间的SNP差异与高秆亲本、矮秆亲本DNA间的SNP差异相同时,推测该SNP位点和RhtNM9基因连锁,接下来根据这些SNP位点的序列信息设计基于PCR检测的引物,进一步将这些引物在“NM9×苏麦3号”F2群体中进行PCR扩增,将这些SNP标记加入了之前的遗传图谱中,最终将RhtNM9定位于SNP分子标记SNP41和SNP34之间,它们与RhtNM9的遗传距离分别为1.8cM和1.9cM。此外,通过将与RhtNM9连锁的分子标记的序列与普通小麦2A染色体测序信息进行BLASTn比对分析,将RhtNM9定位于小麦2A染色体178.90 Mb至187.76Mb之间,大小为8.86 Mb的区段。该遗传图谱的构建为RhtNM9的进一步精细定位及图位克隆奠定了基础。4.突变基因RhtNM9对外施赤霉素的敏感性分析在苗期对突变体NM9及其野生型南农9918进行外施赤霉素（GA）处理,发现NM9表现为对外施赤霉素不敏感。由于NM9中含有GA不敏感型基因Rht-B1b。为了排除Rht-B1b基因的干扰,利用与RhtNM9和Rht-B1b紧密连锁的特异分子标记在“NM9×苏麦 3 号”F2 群体中鉴定出 Rht8、Rht-B1b+Rht8、RhtNM9+Rht8、RhtNM9+Rht-B1b+Rht8四种基因型。对这四种纯合基因型的F2:3株系幼苗外施赤霉素,发现受GA处理的Rht8基因型植株表现为赤霉素敏感型;而RhtNM9+Rht8与Rht-B1b+Rht8基因型植株表现为赤霉素不敏感型,因此,推测RhtNM9与Rht-B1b相同,为一个赤霉素不敏感型基因。5.Rht<sub>NM9 与 Rht7、Rht8、Rht21 的等位性分析在已命名的小麦Rht基因中,只有Rht7、Rht8和Rht21被定位在小麦第二部分同源群染色体上,其中,Rht7和R7和21被定位于小麦2A染色体短臂,Rht8定位于小麦2D染色体短臂。因此,以NM9（RhtNM9,Rht-B1b,Rht8;28.95±3.46 cm）为母本与XN0004（Rht21,Rht-B1b,Rht8;59.80±1.69 cm）杂交,对RhtNM9和Rh21进行等位测验,发现杂种F1代株高（52.30±3.53cm）略低于父本,并且在F2群体中株高出现了超亲分离,说明RhtNM9与Rht21为非等位基因。Rht7是一个对外施GA敏感的隐性基因;而RhtNM9是一个对外施GA不敏感的部分显性基因,因此,认为Rht7与RhtNM9不是同一基因。此外,Rht8是一个赤霉素敏感的隐性矮秆基因,将包含Rht8和RhtNM9基因的分子遗传图谱进行比较基因组学分析,结果表明Rht8和RhtNM9非同源等位基因。研究发现Rht7和Rht8为同源等位基因,所以RhtNM9与Rht7为非等位基因。根据上述结果推测RhtNM9是一个新的小麦矮秆基因。6.RhtNM9对不同农艺性状的效应分析将突变体 NM9（Rht-B1b,Rht8,RhtNM9）分别与野生型南农 9918（Rht-B1b,Rht8）、高秆品种苏麦3号（Rht8）进行杂交,构建F2群体,并根据F2:3家系的分离情况及与Rht-B1b、RhtNM9紧密连锁的分子标记鉴定结果,对F2单株、F2:3家系的矮秆基因进行基因型分析并对不同基因型植株的农艺性状进行统计分析。结果表明:与不含RhtNM9基因的植株相比,含有RhtNM9基因的植株株高均极显着降低,而有效分蘖数、穗长及粒长均显着增加。此外,以突变体NM9、南农9918为母本,分别与普通小麦品种扬麦158（Rht-B1b,Rht8）、中国春（Tall）配置杂交组合,对杂种F1植株的株高、有效分蘖数、穗长等4个农艺性状进行统计分析,发现以NM9为母本的杂种F1植株和以野生型为母本的杂种F1植株相比,株高显着降低,而有效分蘖数、穗长、粒长均显着增加。综上结果表明RhtNM9基因在不同遗传背景中对株高有负向效应,对有效分蘖数、穗长及粒长有正向效应。
戎福喜[9]（2015）在《海陆渐渗系棉花纤维品质相关性状及絮期叶绿素荧光参数的QTL定位分析》文中进行了进一步梳理新疆是我国优质陆地棉主要生产基地之一,单产和总产量已居全国首位,棉花产业已成为该地区的优势特色主导产业和农民收入的主要经济来源,开展高品质棉花品种选育是新疆棉花产业可持续发展的重要技术支撑。本研究采用海陆渐渗系13-1与辽棉12杂交,获得由195个单株构成的F2及衍生的F2:3家系群体,利用SSR标记技术构建棉花遗传连锁图谱,Icimapping定位软件对絮期叶绿素含量、荧光参数、叶片干物质、叶面积指数及纤维品质性状进行QTL定位,以期分析海陆渐渗系13-1的光合效率、纤维品质及其相关QTL的遗传效应,为海陆渐渗系高光效育种及纤维品质的改良提供理论依据。1.以海陆渐渗系13-1与陆地棉辽棉12构建的F2群体为材料,利用4500对中具有多态性的84对SSR引物进行群体间分析。结果表明,有19个分子标记表现偏分离（P<0.05）,占总标记数的25.3%。这些偏分离标记中有8个标记偏向父本辽棉12,占偏分离标记总数的42.1%;10个标记偏向母本13-1,占偏分离标记总数的52.63%;1个标记偏向杂合体,占偏分离标记总数的5.27%。这些标记在图谱上有两种分布形式,分别为成簇分布和孤立分布。在7条不同的染色体上均发现偏分离标记,其中在1染色体上发现1个热点区域。进一步讨论了引起偏分离的原因,以及偏分离标记对QTL定位的影响。2.利用84对SSR标记和Joinmap3.0软件构建遗传连锁图谱,构建的遗传连锁图谱包含39个多态性标记、13个连锁群,该图谱总长1174.4cM,覆盖棉花基因组的26.7%。3.利用IciMapping完备区间作图法对F2及F2:3家系进行纤维品质性状QTL定位,共检测到37个与纤维品质相关的QTL,其中伸长率2个,整齐度9个,马克隆值19个,比强度7个,分布在10个染色体上,19个有利等位基因来自海陆渐渗系13-1,18个有利等位基因来自辽棉12,发现两个稳定的QTL位点,可作为棉花纤维品质基因功能研究和辅助选择育种的候选基因。4.利用IciMapping完备区间作图法对F2:3家系进行相关性状的QTL定位,共检测到30个叶绿素荧光参数、7个叶片干物质、6个叶面积指数、1个叶绿素含量的QTL位点,分布在8条染色体上,在同一染色体共标记区间内存在多个性状的QTL,部分位点加性遗传效应来自同一亲本,与干物质含量、最大光化学效应相关的QTL位点在3条染色体上不同标记区间内重复出现,与叶面积指数、最大光化学效应相关的QTL位点在4条染色体上不同标记区间内重复出现,表现出遗传上的一因多效或基因连锁效应,可用于高光效聚合育种。
宋明梅[10]（2014）在《陆地棉芽黄突变体遗传分析及主要特性的比较研究》文中认为芽黄突变体一般在苗期其幼苗或者新生叶表现黄化,随着植株的生长,叶绿素含量逐渐增加,黄化的叶片开始变绿,达到或接近野生型水平。芽黄突变体在作物育种、光合作用、叶绿素合成途径等生理生化研究方面以及遗传转化、基因表达调控等分子生物学研究方面都有重要的应用价值。自1933年首次报道陆地棉芽黄基因v1后,对于芽黄突变体的研究一直在持续进行。本实验利用航天诱变突变体中棉所58vsp芽黄突变体和TM-1构建的F2群体,通过构建遗传图谱,以期望定位芽黄基因；同时,利用亲本熟性差异,对早熟性状进行QTL定位,并以国家种质资源中期库保存的v1、v2、v3、v4、v5v6、v8、v9、v10、v11、v13、v14、v15、v16v17、v18、v19、vg和彭泽芽黄等17份芽黄突变体材料及野生型中棉所58和其突变体中棉所58vsp为研究对象,测定各材料不同时期不同叶位的SPAD值、叶绿素荧光参数Fv/Fm和φPSⅡ,调查测定各芽黄突变体材料的主要农艺性状和纤维品质性状,以期获得不同芽黄突变体材料的差异机制。主要结果如下：1.将TM-1、中棉所45和中棉所60分别与中棉所58vsp芽黄突变体进行正反交,田间调查芽黄性状和绿色性状的分离比例,经卡方检验,绿色和芽黄单株分离符合3:1的分离比,说明该芽黄性状是由一对隐性的核基因控制。以中棉所58vsp芽黄突变体和TM-1为亲本构建含431个家系F2群体,利用16000对引物在亲本TM-1和中58vsp之间及F2群体检测,获得403对多态性引物,多态性比率2.52%,利用软件JoinMap4（LOD设为5）构建了遗传连锁图谱,包含了26个连锁群,最大的连锁群包含15个标记。2.进一步利用403对多态性引物对由TM-1和中棉所58vsp为亲本构建的群体大小为239F2分离群体进行扫描,获得到110对多态性标记,利用软件JoinMap4构建遗传图谱,该图谱包含19个连锁群,最大的连锁群包含17个标记,WinQTLCart软件初步对早熟性状QTL定位,检测到一个与开花期相关的QTL位点qSF-1-1,在第3连锁群,贡献率为4.4991%,一个与吐絮期相关的QTL位点qSBS-1-1,位于第13连锁群,贡献率为3.5074%。亲本和F2群体的果枝始节、开花期和吐絮期进行相关性分析的结果表明：果枝始节与开花期、吐絮期呈极显着正相关,开花期与吐絮期呈极显着正相关。3.以17份芽黄材料与本实验室新的短季棉芽黄突变体中棉所58vsp及其野生型中棉所58（CCRI58）为材料,测定不同时期不同叶位芽黄突变体材料SPAD值、叶绿素荧光参数Fv/Fm和ΦPSⅡ,以当天展平的主茎真叶叶片记为倒1叶,以此类推标记到倒5叶,其中倒1-倒5叶位,基本包括叶片由黄转绿的整个过程。结果表明：芽黄材料作为一种叶色突变体,在不同时期、不同叶位的叶片叶绿素含量变化很大,均以倒5叶或倒4叶的SPAD值最高,刚展平的倒2叶的SPAD值最小,并在7月5日-15日的倒4-5叶的SPAD值达到最大;Fv/Fm和PSⅡ量子产量各芽黄突变体材料之间差异也很大,以v2最高,v3、v19最低;各芽黄突变体材料的主要农艺性状和纤维品质性状存在较大的差异。因此,根据不同芽黄突变体材料的特征特性,将考虑如何更好地用于棉花遗传育种和分子生物学研究。
二、Development and Use of Radiation-induced Chromosomal Translocations and Primary Monosomics of Cotton(G. hirsutum L. )（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、Development and Use of Radiation-induced Chromosomal Translocations and Primary Monosomics of Cotton(G. hirsutum L. )（论文提纲范文）
（1）干旱对白霜表型小麦旗叶表皮蜡质和光合特性的影响及蜡质合成基因挖掘（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物表皮蜡质的研究进展 |
| 1.1.1 植物表皮蜡质的组成及结构 |
| 1.1.2 植物表皮蜡质的生物合成 |
| 1.1.3 植物表皮蜡质基因的研究进展 |
| 1.1.4 植物表皮蜡质的功能 |
| 1.1.5 植物表皮蜡质对环境的响应 |
| 1.2 干旱胁迫对植物叶片光合特性的影响 |
| 1.2.1 叶片相对含水量 |
| 1.2.2 水分利用效率 |
| 1.2.3 气孔导度 |
| 1.2.4 叶肉导度 |
| 1.2.5 叶绿素荧光 |
| 1.2.6 植物光合能力的限制因素 |
| 1.3 表皮蜡质性状在小麦抗旱育种中的应用 |
| 1.3.1 表皮蜡质特性的干旱调节 |
| 1.3.2 白霜表型在小麦育种中的应用 |
| 1.4 本研究的目的意义、主要内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究的目的与意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 不同白霜表型小麦旗叶的蜡质和光合特性分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料与种植 |
| 2.1.2 叶片表皮蜡质形态观察 |
| 2.1.3 叶片表皮蜡质含量及组分测定 |
| 2.1.4 叶片光合特性的测定及光合限制因子评估 |
| 2.1.5 数据分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不同白霜表型小麦旗叶的表皮蜡质形态 |
| 2.2.2 不同白霜表型小麦旗叶的表皮蜡质含量及组分 |
| 2.2.3 不同白霜表型小麦旗叶的光合特性及光合限制因素 |
| 2.2.4 小麦旗叶蜡质特性与光合性状的相关性分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 不同白霜表型小麦旗叶表皮蜡质和光合特性对干旱的响应 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 材料种植与处理 |
| 3.1.2 叶片表皮蜡质形态观察 |
| 3.1.3 叶片表皮蜡质含量及组分的测定 |
| 3.1.4 叶片光合特性的测定 |
| 3.1.5 叶片相对含水量的测定 |
| 3.1.6 数据处理 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 干旱胁迫下不同白霜表型小麦品种旗叶的表皮蜡质形态 |
| 3.2.2 干旱胁迫下小麦旗叶的表皮蜡质含量及组分 |
| 3.2.3 干旱胁迫下小麦的生长和光合特性 |
| 3.2.4 小麦旗叶蜡质与光合特性的相关性分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 小麦旗叶的表皮蜡质特性对干旱胁迫的响应 |
| 3.3.2 小麦旗叶的光合特性对干旱胁迫的响应 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 干旱对不同白霜表型小麦旗叶蜡质与光合特性的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料种植与处理 |
| 4.1.2 小麦群体抗旱指数与产量-水分高效利用指数的计算 |
| 4.1.3 叶片蜡质含量及组分的测定 |
| 4.1.4 叶片光合特性和相对含水量的测定 |
| 4.1.5 数据处理 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 不同白霜表型小麦株系抗旱性评价 |
| 4.2.2 旗叶的蜡质含量及组分 |
| 4.2.3 旗叶的水分状况 |
| 4.2.4 旗叶的光合特性 |
| 4.2.5 旗叶的光合限制因子 |
| 4.2.6 小麦旗叶的蜡质与光合特性的相关性分析 |
| 4.2.7 小麦抗旱性与灌浆期旗叶蜡质、光合特性相关性分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 小麦抗旱性与白霜表型的关系 |
| 4.3.2 干旱胁迫对不同白霜表型小麦旗叶蜡质特性的影响 |
| 4.3.3 干旱胁迫对不同白霜表型小麦旗叶光合特性的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 小麦旗叶蜡质合成基因的挖掘 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 材料与种植 |
| 5.1.2 叶片表皮蜡质形态观察 |
| 5.1.3 叶片表皮蜡质含量及组分的测定 |
| 5.1.4 白霜和非白霜混池蜡质相关差异基因的检测 |
| 5.1.5 白霜型和非白霜型混池突变位点的检测 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 不同白霜表型小麦旗叶蜡质特性 |
| 5.2.2 白霜型和非白霜型混池差异基因分析 |
| 5.2.3 小麦TaFAR3蛋白序列多重比对 |
| 5.2.4 小麦TaFAR3氨基酸序列进化分析 |
| 5.2.5 小麦TaFAR3基因的表达分析及染色体定位 |
| 5.2.6 白霜型和非白霜型混池的突变位点分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 缩略词 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）陆地棉GhUGT3和GhrbcMT基因调控花粉发育的分子机理初步探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语 |
| 一 文献综述 |
| 1 棉花种质资源利用概况 |
| 2 棉花杂种优势的利用 |
| 3 棉花杂交制种 |
| 4 雄性不育研究 |
| 5 植物花粉壁结构与发育过程 |
| 6 胼胝质与胼胝质合酶 |
| 6.1 胼胝质的形成 |
| 6.2 胼胝质合酶与糖基转移酶 |
| 6.3 ROP、ANN、Susy研究现状 |
| 7 Rubisco与Rubisco LSMT在植物中的研究进展 |
| 8 VIGS技术在植物基因功能研究中的应用 |
| 8.1 VIGS技术原理 |
| 8.2 VIGS研究植物功能基因的特点 |
| 8.3 VIGS技术研究棉花基因功能的优势 |
| 二 实验方案设计 |
| 1 研究目的和意义 |
| 2 研究主要内容 |
| 3 实验流程 |
| 三 材料和方法 |
| 1 材料 |
| 1.1 实验中用到的载体 |
| 1.2 实验试剂及药品配制 |
| 1.2.1 CTAB提取液的配制 |
| 1.2.2 培养基的配制 |
| 1.2.3 实验用抗生素的配制 |
| 1.2.4 农杆菌侵染营养液的配制 |
| 1.2.5 染色液配制 |
| 1.2.6 CTAB法提取棉花DNA |
| 1.2.7 RNA的提取及基因的定量分析 |
| 1.2.8 实验仪器 |
| 2 方法 |
| 2.1 目的基因cDNA序列的获得 |
| 2.2 基因序列和编码蛋白的生物信息学分析 |
| 2.3 病毒载体的构建 |
| 2.4 棉花转基因及PCR检测 |
| 2.5 胼胝质合酶各亚基的基因表达水平分析 |
| 2.6 GhSusC基因/GhrbcMT基因在棉花各组织中的表达分析 |
| 2.7 花粉活性染色观察 |
| 2.8 四分体时期花药染色观察 |
| 2.9 叶片叶绿素含量测定 |
| 四 结果和分析 |
| 1 GhrbcMT基因克隆及功能初步分析 |
| 1.1 目的基因GhrbcMT ORF序列的获得 |
| 1.2 GhrbcMT编码蛋白的生物信息学分析 |
| 1.3 GhrbcMT蛋白质的同源对比和进化分析 |
| 1.4 GhrbcMT基因组织特异性表达分析 |
| 1.5 GhrbcMT基因的VIGS干涉载体的构建及遗传转化 |
| 1.6 营养生长期GhrbcMTi株系表型异常 |
| 1.7 开花期GhrbcMTi株系表型异常 |
| 1.8 野生株系与GhrbcMTi株系的叶片叶绿素含量测定 |
| 2 GhUGT3基因的克隆和功能初步分析 |
| 2.1 GhUGT3基因序列和结构 |
| 2.2 GhUGT3基因的VIGS干涉载体的构建及遗传转化 |
| 2.3 在开花期GhUGT3i株系花器官发育异常 |
| 2.4 胼胝质合酶各亚基基因表达分析 |
| 2.5 GhSusC编码蛋白的生物信息学分析 |
| 2.6 GhSusC基因组织特异性表达分析 |
| 五 讨论 |
| 1 VIGS技术促进了棉花基因功能研究 |
| 2 GhrbcMT基因对棉花营养生长的调节作用 |
| 3 胼胝质的合成代谢对花粉的发育和育性至关重要 |
| 六 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研宄成果 |
| 致谢 |
（3）白菜×甘蓝种间杂种合成及分子遗传分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 英文缩略表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 植物多倍化的形成与进化 |
| 1.1.1 植物多倍体的起源及形成 |
| 1.1.2 多倍化带来的“机会”和“挑战” |
| 1.1.3 人工形成多倍体在育种上的应用 |
| 1.2 植物异源多倍体研究进展 |
| 1.2.1 遗传学变化 |
| 1.2.2 表观遗传变化 |
| 1.2.3 基因表达变化 |
| 1.3 芸薹属多倍体研究进展 |
| 1.3.1 芸薹属的起源 |
| 1.3.2 多倍化早期遗传、表观遗传、基因表达变化 |
| 1.3.3 人工合成多倍体在育种中的应用 |
| 1.4 本研究的目的及意义 |
| 1.4.1 研究的目的及意义 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 不同种间杂交后代性状分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 胚挽救及秋水仙素加倍 |
| 2.1.3 流式细胞实验鉴定倍性 |
| 2.1.4 SSR标记遗传分析 |
| 2.1.5 性状调查及营养成分分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 菜心×芥蓝田间性状调查结果及分子遗传分析 |
| 2.2.2 白菜×紫甘蓝田间性状调查结果及分子遗传分析 |
| 2.2.3 菜心×青花菜田间性状调查结果及分子遗传分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 新合成AACC异源四倍体的利用 |
| 2.3.2 新合成AACC异源四倍体的田间性状的分离规律 |
| 2.3.3 新合成AACC异源四倍体的遗传分析特点 |
| 第三章 菜心×芥蓝杂交后代基因表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 流式细胞实验鉴定倍性 |
| 3.1.3 RNA提取和文库制备 |
| 3.1.4 数据的过滤、比对及差异表达基因分析 |
| 3.1.5 直系同源基因的确定 |
| 3.1.6 表达水平显性分析和同源偏向性表达分析 |
| 3.1.7 GO富集分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 倍性鉴定及性状调查结果 |
| 3.2.2 转录组测序和数据比对结果 |
| 3.2.3 差异基因表达及非加性基因表达分析 |
| 3.2.4 表达水平显性分析 |
| 3.2.5 同源基因偏向表达分析 |
| 3.2.6 基因激活\基因沉默分析 |
| 3.2.7 蜡质通路\开花通路相关基因分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 合成AACC异源四倍体的非加性表达模式 |
| 3.3.2 合成AACC异源四倍体的表达水平显性 |
| 3.3.3 合成AACC异源四倍体的同源偏向表达 |
| 3.3.4 合成AACC异源四倍体的差异基因及基因激活/沉默表达 |
| 3.3.5 合成AACC异源四倍体的叶色及开花性状相关基因表达 |
| 第四章 菜心×芥蓝杂交后代小RNA表达分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 sRNA文库构建和测序 |
| 4.1.3 miRNA和 siRNA簇的鉴定 |
| 4.1.4 miRNA和 siRNA的差异表达分析 |
| 4.1.5 靶基因预测和GO富集分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 sRNA统计分析 |
| 4.2.2 F_2代单株miRNA的鉴定和比较 |
| 4.2.3 F_2代单株siRNA的鉴定和比较 |
| 4.2.4 开花性状分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 合成AACC异源四倍体中miRNA的变化 |
| 4.3.2 合成AACC异源四倍体中miRNA的非加性表达 |
| 4.3.3 合成AACC异源四倍体中siRNA的变化 |
| 第五章 菜心×芥蓝杂交后代重测序分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 重测序建库 |
| 5.1.3 数据分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 clean reads数据的获得 |
| 5.2.2 序列比对 |
| 5.2.3 SNP和 InDel分析 |
| 5.2.4 CTX及 CNV分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 合成AACC异源四倍体的基因组变异 |
| 5.3.2 合成AACC异源四倍体的拷贝数变异及结构变异 |
| 第六章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（4）陆地棉与澳洲棉异染色体系创制及其黄萎病抗性鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRTCT |
| 本文所用主要缩写 |
| 第一部分 文献综述 |
| 一 棉花异染色体系的培育 |
| 1 棉花的基因源 |
| 2 棉花近缘种在遗传育种的利用 |
| 2.1 从具有同源染色体的近缘物种中转移优异基因 |
| 2.2 从具有部分同源染色体的近缘物种基因组中转移有利基因的方法 |
| 2.2.1 远缘杂交 |
| 2.2.2 陆地棉-二倍体棉种双二倍体的创制 |
| 2.2.3 陆地棉异附加系的培育 |
| 2.2.4 陆地棉异代换系的培育 |
| 2.2.5 陆地棉异易位系的培育 |
| 2.2.6 陆地棉-二倍体棉种渐渗系的培育 |
| 3 电离辐照诱导易位 |
| 3.1 棉花的辐射敏感性和诱变效率 |
| 3.2 棉花不同发育阶段的辐射敏感性及其临界剂量 |
| 3.3 辐射剂量与棉花的诱变效率 |
| 3.4 辐射诱变在棉花育种中的应用及发展前景 |
| 4 棉花远缘杂交后代外源染色体的鉴定方法 |
| 4.1 形态学标记 |
| 4.2 细胞学标记 |
| 4.2.1 染色体核型分析 |
| 4.2.2 染色体分带 |
| 4.2.3 原位杂交技术 |
| 4.3 生化标记 |
| 4.4 分子标记技术 |
| 二 棉花黄萎病的研究进展 |
| 1 棉花黄萎病菌及其侵染过程 |
| 1.1 棉花黄萎病 |
| 1.2 黄萎病的侵染过程 |
| 2 棉花对黄萎病的抗性 |
| 2.1 棉花抗黄萎病的机制 |
| 2.1.1 棉花与黄萎病的识别与互作机制 |
| 2.1.2 棉花对黄萎病菌的组织结构抗性 |
| 2.1.3 棉花对黄萎病的生理生化抗性 |
| 2.2 棉花对黄萎病的抗性遗传方式 |
| 3 目前植物抗黄萎病基因的克隆和应用 |
| 三 澳洲棉在棉花育种中的价值及遗传研究进展 |
| 1 澳洲棉的生物学特性及地理分布 |
| 2 澳洲棉的研究进展 |
| 2.1 澳洲棉的细胞遗传学研究 |
| 2.2 澳洲棉基因资源的研究现状及应用前景 |
| 四 本研究的目的和意义 |
| 第二部分 研究报告陆地棉-澳洲棉异染色体系的创制及其黄萎病抗性鉴定 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 植物材料 |
| 1.1.2 原位杂交探针 |
| 1.1.3 黄萎病病菌 |
| 1.2 辐照杂交方法 |
| 1.3 染色体制片 |
| 1.3.1 棉花根尖有丝分裂中期染色体制片 |
| 1.3.2 花粉母细胞减数分裂中期I染色体制片 |
| 1.4 荧光原位杂交 |
| 1.4.1 植物叶片总DNA的提取 |
| 1.4.2 质粒DNA的提取 |
| 1.4.3 探针标记(缺刻平移法) |
| 1.4.4 原位杂交 |
| 1.4.5 杂交后洗脱 |
| 1.4.6 染色及信号检测 |
| 1.4.7 顺序荧光原位杂交 |
| 1.5 分子标记分析 |
| 1.6 黄萎病抗性鉴定 |
| 1.6.1 种子处理 |
| 1.6.2 病原菌准备 |
| 1.6.3 接种方法 |
| 1.6.4 鉴定方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 辐射剂量和授粉时期对杂交结实率和杂种生活力的影响 |
| 2.2 辐照对澳洲棉外源染色体的诱变效应 |
| 2.2.1 辐照剂量对诱导染色体变异的效应研究 |
| 2.2.2 陆地棉与澳洲棉之间染色体易位的类型 |
| 2.2.3 与澳洲棉染色体发生易位的陆地棉染色体亚组鉴定 |
| 2.3 陆地棉-澳洲棉异染色体系的分子标记鉴定 |
| 2.3.1 陆地棉-澳洲棉染色体异附加系的SSR标记鉴定 |
| 2.3.2 陆地棉-澳洲棉染色体易位系的SSR标记鉴定 |
| 2.3.3 陆地棉-澳洲棉染色体小片段渐渗系的SSR标记鉴定 |
| 2.4 澳洲棉染色体或染色体片段在陆地棉遗传背景下的传递率 |
| 2.4.1 单体异附加系的传递 |
| 2.4.2 陆地棉-澳洲棉的纯合易位鉴定 |
| 2.4.3 陆地棉-澳洲棉含有易位染色体的配子(n’型配子)的传递率 |
| 2.5 易位系的形态学特征 |
| 2.6 澳洲棉45S和5S rDNA的染色体定位 |
| 2.6.1 5S rDNA与45S rDNA在陆地棉与澳洲棉中的数目 |
| 2.6.2 5S rDNA与45S rDNA在各单体异附加系中的数目 |
| 2.6.3 5S rDNA与45S rDNA在三个11G异附加系中的数目与位点 |
| 2.6.4 5S rDNA与45S rDNA在易位系ATL-7G中的数目与位点 |
| 2.7 黄萎病抗性鉴定 |
| 2.7.1 落叶型菌系V991的抗性鉴定 |
| 2.7.2 非落叶型菌系BP2的抗性鉴定 |
| 3 讨论 |
| 3.1 电离辐照诱导染色体变异 |
| 3.2 基因组原位杂交和分子标记在棉花染色体鉴定中的应用 |
| 3.3 单体异附加系外源染色体及易位系易位染色体的传递 |
| 3.4 rDNA位点研究 |
| 3.5 棉花抗黄萎病QTL定位 |
| 全文结论 |
| 创新点及下一步计划 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）陆地棉×黄褐棉种间遗传图谱加密及其染色体结构分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 棉属植物的分类、分布、起源与进化 |
| 1.1.1 棉属植物的分类和分布 |
| 1.1.2 棉属植物的起源和进化 |
| 1.2 棉花种质资源研究进展 |
| 1.2.1 棉花种质资源类别及遗传多样性 |
| 1.2.2 棉花种质资源的利用及拓宽途径 |
| 1.2.2.1 国内外对棉花种质资源的利用情况 |
| 1.2.2.2 棉花种质资源的拓宽途径 |
| 1.3 棉花遗传连锁图谱的构建 |
| 1.3.1 遗传标记的选择 |
| 1.3.2 亲本及作图群体的选择 |
| 1.3.2.1 初级作图群体 |
| 1.3.2.2 次级作图群体 |
| 1.3.3 棉花遗传连锁图谱构建 |
| 1.3.3.1 棉花种内遗传图谱构建 |
| 1.3.3.2 棉花种间遗传图谱构建 |
| 1.4 棉花基因组研究进展 |
| 1.4.1 棉花基因组测序研究 |
| 1.4.2 棉花基因组与染色体结构分析 |
| 1.5 本研究的背景与意义 |
| 第2章 材料和方法 |
| 2.1 亲本来源及作图群体构建 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验所需设备及试剂 |
| 2.4 实验步骤 |
| 2.5 多态性引物筛选及群体基因型检测 |
| 2.6 基因型检测及遗传图谱构建 |
| 2.7 染色体结构变异分析 |
| 第3章 结果与分析 |
| 3.1 引物多态性分析及群体基因型检测 |
| 3.2 遗传连锁图谱加密 |
| 3.3 偏分离统计及同源染色体的共线性分析 |
| 3.4 遗传图谱之间的共线性关系比较 |
| 3.5 遗传图谱与物理图谱之间的共线性分析 |
| 第4章 讨论 |
| 4.1 亲本、群体的选择及引物多态性 |
| 4.2 黄褐棉遗传图谱分析 |
| 4.3 偏分离标记位点 |
| 4.4 染色体间的同源性和共线性比较 |
| 4.5 染色体结构变异分析 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 陆地棉和黄褐棉BC1群体种间遗传图谱加密 |
| 5.2 遗传连锁图谱间的线性关系 |
| 5.3 遗传图谱与物理图谱之间的染色体结构变异 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）陆地棉-比克氏棉单体附加系的培育（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文所用主要缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 第一节 棉花种质资源的介绍及其利用现状 |
| 1 棉属的起源、分布和分类 |
| 2 棉属遗传多样性 |
| 3 棉属遗传多样性的改良 |
| 4 野生种质资源的利用 |
| 第二节 陆地棉-野生二倍体棉异附加系的培育与利用 |
| 1.异附加系的特性 |
| 2.异附加系的培育 |
| 3.异附加系的鉴定 |
| 4.异源附加系的利用 |
| 第三节 比克氏棉的研究进展 |
| 本研究的目的与意义 |
| 第二章 研究报告 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 附加系材料的培育方法 |
| 1.3 陆地棉-比克氏棉附加系分子标记(SSR)鉴定 |
| 1.4 基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)鉴定 |
| 1.5 比克氏棉染色体在陆地棉中的传递率的统计 |
| 1.6 单体附加系的命名 |
| 1.7 单体附加系的农艺性状调查 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 比克氏棉染色体多态性引物的筛选 |
| 2.2 陆地棉-比克氏棉单体附加系的培育 |
| 2.3 单体附加系的鉴定 |
| 2.4 比克氏棉外源染色体在陆地棉背景下传递率的统计 |
| 2.5 单体附加系的细胞学研究 |
| 2.6 单体附加系的形态学调查 |
| 3 讨论 |
| 创新点与不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）四倍体栽培棉种的分化与驯化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文所用主要缩略词 |
| 第一部分 文献综述 |
| 第一章 棉属的起源与进化 |
| 1 棉属基因库及种质资源 |
| 1.1 二倍体棉种的遗传多样性 |
| 1.2 四倍体棉种的遗传多样性与驯化 |
| 2 植物基因组的进化 |
| 2.1 植物的多倍化与基因组进化 |
| 2.2 多倍体化之后基因的命运 |
| 第二章 全基因组重测序的研究进展及应用 |
| 1 二代测序技术的发展 |
| 1.1 Sanger测序法 |
| 1.2 深度DNA测序法 |
| 2 全基因组重测序技术的应用 |
| 2.1 WGR在分子标记开发中的应用 |
| 2.2 WGR在QTL精细定位中的应用 |
| 2.3 WGR在全基因组关联分析中的应用 |
| 第三章 ERF转录因子的研究进展 |
| 1 植物转录因子的研究进展 |
| 2 植物AP2/EREBP转录因子的研究进展 |
| 2.1 能够被ERF调控的顺式作用元件 |
| 2.2 AP2/EREBP基因在植物发育过程中的功能 |
| 2.3 AP2/EREBP基因在植物激素和信号转导中的作用 |
| 2.4 AP2/EREBP基因是植物抗性的良好候选基因 |
| 3 棉花AP2/EREBP基因的研究进展 |
| 本研究的目的和意义 |
| 第二部分 研究报告 |
| 第四章 四倍体栽培棉种的分化与双向驯化 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 研究材料 |
| 1.2 研究方法 |
| 2 研究结果 |
| 2.1 遗传多样性和群体结构 |
| 2.2 四倍体栽培棉的独立驯化 |
| 2.3 海岛棉和陆地棉的不对称渐渗 |
| 2.4 陆地棉适应性性状的选择 |
| 3 讨论 |
| 3.1 海岛棉和陆地棉的独立驯化 |
| 3.2 海岛棉和陆地棉之间有广泛的基因交流 |
| 3.3 全基因组重测序为研究植物驯化提供了分子证据 |
| 3.4 全基因组重测序为棉花育种提供了丰富的基因资源 |
| 第五章 四倍体棉花ERF1基因对的功能分化及AP2/EREBP基因家族分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 研究材料 |
| 1.2 菌株和质粒 |
| 1.3 培养基 |
| 1.4 基因的克隆、电泳、回收、连接 |
| 1.5 大肠杆菌感受态的制备、连接产物的转化及阳性单克隆的检测 |
| 1.6 棉花不同组织RNA的提取 |
| 1.7 亚细胞定位 |
| 1.8 植物表达载体的构建 |
| 1.9 酵母双杂交实验 |
| 1.10 植物表达载体的农杆菌转化 |
| 1.11 农杆菌介导的拟南芥遗传转化 |
| 1.12 转基因植株的表达分析 |
| 1.13 棉花幼苗的逆境诱导处理方法 |
| 1.14 家族基因数据与分析方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 GhERF1-7D/7A基因的克隆、亚细胞定位及表达分析 |
| 2.2 GhERF1-7A的新功能化-提高果实的产量 |
| 2.3 GhERF1-7A基因的进化分析 |
| 2.4 棉花AP2/EREBP基因家族的扩张和逆境响应分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 多倍体化后,四倍体棉花部分同源基因的分化 |
| 3.2 部分同源基因的功能分化有利于揭示棉花的驯化 |
| 全文结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间论文发表情况 |
| 致谢 |
（8）普通小麦矮秆突变体NM9的鉴定及突变基因RhtNM9的定位和效应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 突变体的创制、鉴定和利用 |
| 1.1 突变体的创制 |
| 1.2 突变体的鉴定和选择 |
| 1.3 突变体的应用 |
| 2 矮秆突变体及相关基因的研究进展 |
| 2.1 小麦矮秆基因的分类及定位 |
| 3 多分蘖突变体及相关基因的研究进展 |
| 3.1 分蘖发育正向调节基因 |
| 3.2 分蘖发育负向调节基因 |
| 4 籽粒性状突变体及相关基因的研究进展 |
| 4.1 籽粒发育正向调节基因 |
| 4.2 籽粒发育负向调节基因 |
| 5 株型的激素调控机制及相关基因研究进展 |
| 5.1 赤霉素(Gibberellins,GA) |
| 5.2 油菜素内酯(Brassinolide,BL) |
| 6 本研究的目的与意义 |
| 第二章 普通小麦矮秆突变体NM9的鉴定 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 试验方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 突变体NM9与野生型南农9918表型特征比较 |
| 2.2 突变体NM9与野生型南农9918的苗高、穗长、茎蘖数的发育进程比较 |
| 2.3 突变体NM9及其野生型南农9918的茎秆和旗叶细胞的形态大小比较 |
| 3 讨论 |
| 第三章 矮秆突变基因Rut_NM9的遗传分析及定位 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 群体构建 |
| 1.2 试验方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 突变体株高性状的遗传分析 |
| 2.2 遗传图谱的构建及矮秆突变基因Rht_NM9的遗传定位 |
| 3 讨论 |
| 3.1 遗传群体和分子标记的选择 |
| 3.2 矮秆突变基因的定位分析 |
| 第四章 矮秆突变基因Rht_NM9对赤霉素的响应及Rht_NM9与其他Rht基因的等位性分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 群体构建 |
| 1.3 试验方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 突变体NM9及其他亲本材料中Rht基因的鉴定 |
| 2.2 赤霉素外施反应研究及籽粒α-淀粉酶活性的检测 |
| 2.3 Rht_NM9与Rht7、Rht8、Rht21的等位性分析 |
| 3 讨论 |
| 第五章 矮秆突变基因Rht_NM9对不同农艺性状的效应分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 植物材料 |
| 1.2 群体构建 |
| 1.3 试验方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 Rht_NM9对不同农艺性状的效应分析 |
| 2.2 Rht_NM9在不同遗传背景中的效应分析 |
| 3 讨论 |
| 3.1 Rht_NM9有较强的降秆力 |
| 3.2 Rht_NM9对不同农艺性状的效应分析 |
| 全文结论 |
| 论文创新点和不足之处 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）海陆渐渗系棉花纤维品质相关性状及絮期叶绿素荧光参数的QTL定位分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 我国棉花发展现状 |
| 1.2 我国棉花纤维品质现状 |
| 1.3 叶绿素荧光参数及光合相关性状的研究 |
| 1.4 分子标记在棉花育种中的应用 |
| 1.4.1 分子标记辅助棉花育种选择 |
| 1.4.2 分子标记辅助育种选择的优势 |
| 1.4.3 影响分子标记辅助选择的因素 |
| 1.4.4 分子标记辅助选择方法 |
| 1.5 分子标记的类型 |
| 1.5.1 RFLP |
| 1.5.2 RAPD |
| 1.5.3 AFLP |
| 1.5.4 SSR |
| 1.5.5 SRAP |
| 1.5.6 TRAP |
| 1.5.7 SNP |
| 1.5.8 CAPS |
| 1.6 遗传连锁图谱的构建 |
| 1.7 主要作图群体 |
| 1.7.1 F_2群体 |
| 1.7.2 RIL群体 |
| 1.7.3 DH群体 |
| 1.7.4 BC群体 |
| 1.8 QTL定位原理和方法 |
| 1.8.1 单标记分析法 |
| 1.8.2 区间作图法 |
| 1.8.3 复合区间作图法 |
| 1.8.4 混合线性模型的复合区间作图法 |
| 1.8.5 完备区间作图法 |
| 1.9 研究背景和意义 |
| 1.9.1 海陆渐渗系棉花纤维品质性状的QTL定位 |
| 1.9.2 海陆渐渗系棉花絮期叶绿素含量、荧光参数及相关性状的QTL定位 |
| 1.10 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 性状调查 |
| 2.2.1 纤维相关性状的测定 |
| 2.2.2 絮期叶绿素含量、荧光参数、叶面积及干物质含量的测定 |
| 2.3 主要实验设备 |
| 2.4 实验材料DNA的提取 |
| 2.4.1 提取试剂 |
| 2.4.2 DNA提取方法及过程 |
| 2.5 SSR分子标记检测 |
| 2.5.1 SSR引物筛选 |
| 2.5.2 PCR反应体系的建立 |
| 2.5.3 PCR产物的检测 |
| 2.6 遗传连锁图谱的构建 |
| 2.6.1 引物多态性筛选及群体基因型检测 |
| 2.6.2 数据统计与分析 |
| 2.6.3 构建连锁图谱 |
| 2.7 相关性状的QTL定位 |
| 第三章 结果与分析 |
| 3.1 SSR引物多态性筛选 |
| 3.2 偏分离标记的分布频率 |
| 3.3 偏分离的热点区域 |
| 3.4 连锁图谱的构建 |
| 3.5 亲本、F_2及F_(2:3) 家系纤维品质性状分析 |
| 3.6 亲本及F_(2:3) 家系光合相关性状分析 |
| 3.7 F_2群体纤维品质性状的相关性分析 |
| 3.8 F_(2:3) 家系群体光合及相关性状的相关性分析 |
| 3.9 纤维品质性状的QTL定位分析 |
| 3.10 F_(2:3) 家系群体光合及相关性状的QTL定位分析 |
| 3.10.1 叶绿素荧光参数的QTL分析 |
| 3.10.2 干物质、叶面积、叶绿素含量的QTL分析 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 偏分离现象分析 |
| 4.2 偏分离产生的原因 |
| 4.3 偏分离对遗传作图的影响及克服方法 |
| 4.4 纤维品质性状相关的QTL分布规律 |
| 4.5 叶绿素荧光参数及相关性状的QTL分布规律 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 引物多态性检测及偏分离情况 |
| 5.2 遗传连锁图谱的构建 |
| 5.3 纤维品质相关的QTL定位 |
| 5.4 光合相关性状的QTL定位 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
（10）陆地棉芽黄突变体遗传分析及主要特性的比较研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图目录 |
| 表目录 |
| 英文缩略表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 叶色突变体的类型及突变机制 |
| 1.1.1 叶色突变体的类型 |
| 1.1.2 叶色突变体的突变机制 |
| 1.2 分子标记技术及遗传图谱构建 |
| 1.2.1 分子标记技术的种类及发展 |
| 1.2.2 SSR分子标记 |
| 1.2.3 遗传图谱的构建 |
| 1.2.4 QTL定位研究 |
| 1.3 棉花芽黄突变体的研究现状 |
| 1.4 研究的目的与意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 陆地棉芽黄突变体遗传分析及早熟性状QTL定位 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 棉花DNA的提取 |
| 2.2.2 分子标记实验 |
| 2.2.3 性状调查及表型数据统计分析 |
| 2.2.4 遗传图谱构建 |
| 2.2.5 QTL定位 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 棉花芽黄性状的遗传分析 |
| 2.3.2 SSR引物筛选及遗传图谱构建 |
| 2.3.3 早熟相关性状数据基本统计分析 |
| 2.3.4 表型数据的相关性分析及QTL定位 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 棉花芽黄材料主要光合特性和农艺性状的研究 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 SPAD值的测定 |
| 3.2.2 叶绿素荧光参数的测定 |
| 3.2.3 主要性状的调查 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 芽黄突变体材料不同叶位叶片SPAD值间的差异分析 |
| 3.3.2 芽黄材料不同叶位叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ量子产量(ΦPSⅡ)的变化 |
| 3.3.3 不同芽黄突变体材料主要农艺性状表现 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
四、Development and Use of Radiation-induced Chromosomal Translocations and Primary Monosomics of Cotton(G. hirsutum L. )（论文参考文献）
- [1]干旱对白霜表型小麦旗叶表皮蜡质和光合特性的影响及蜡质合成基因挖掘[D]. 苏日娜. 西北农林科技大学, 2020
- [2]陆地棉GhUGT3和GhrbcMT基因调控花粉发育的分子机理初步探究[D]. 张梦娜. 浙江理工大学, 2019(07)
- [3]白菜×甘蓝种间杂种合成及分子遗传分析[D]. 魏云晓. 中国农业科学院, 2019(08)
- [4]陆地棉与澳洲棉异染色体系创制及其黄萎病抗性鉴定[D]. 王莹莹. 南京农业大学, 2018(07)
- [5]陆地棉×黄褐棉种间遗传图谱加密及其染色体结构分析[D]. 田瑞. 西南大学, 2018(01)
- [6]陆地棉-比克氏棉单体附加系的培育[D]. 汤冬. 南京农业大学, 2017(07)
- [7]四倍体栽培棉种的分化与驯化[D]. 刘春晓. 南京农业大学, 2016(07)
- [8]普通小麦矮秆突变体NM9的鉴定及突变基因RhtNM9的定位和效应分析[D]. 卢媛. 南京农业大学, 2015(06)
- [9]海陆渐渗系棉花纤维品质相关性状及絮期叶绿素荧光参数的QTL定位分析[D]. 戎福喜. 石河子大学, 2015(04)
- [10]陆地棉芽黄突变体遗传分析及主要特性的比较研究[D]. 宋明梅. 中国农业科学院, 2014(11)