一、大豆DNA导入引起大麦籽粒蛋白含量及氨基酸含量变异的遗传稳定性分析(论文文献综述)
王艳珍[1](2021)在《普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生后代的分子细胞遗传学研究及特异标记开发》文中指出小麦远缘杂交是通过导入外源物质来增加小麦的遗传多样性,从而达到定向遗传改良的目的。本研究对小麦-十倍体长穗偃麦草的部分衍生后代进行了分子细胞遗传学鉴定,筛选出了一系列稳定遗传、综合农艺性状突出的衍生材料,以期为小麦遗传育种工作提供重要中间材料与遗传资源。其次,本研究开发了十倍体长穗偃麦草的特异分子标记,加快对十倍体长穗偃麦草遗传物质的检测,同时为挖掘十倍体长穗偃麦草优异基因奠定了基础。主要研究结果如下:(1)对十倍体长穗偃麦草的染色体核型及与其他种属的亲缘关系做了初步分析。利用传统的细胞学方法,通过计算十倍体长穗偃麦草70条染色体各自的相对长度系数、着丝粒指数、臂比等指标可得出结论,本试验中的十倍体长穗偃麦草共包含35对染色体,其中,亚中间着丝粒染色体7对(7sm),中间着丝粒染色体28对(28m),有6对染色体具随体(6sat)。因此,可推测出本研究中所用的十倍体长穗偃麦草的染色体核型公式为:2n=10x=70=56m(8sat)+14sm(4sat),属于“2B”类型。同时,利用本实验室现有的879对SSR引物和EST引物扩增筛选到了156个十倍体长穗偃麦草基因组特异分子标记,其中包括42个SSR标记,114个EST标记,这些分子标记为十倍体长穗偃麦草衍生后代中外源遗传物质的鉴定提供了理论基础。分子标记结果表明,有249对引物可在十倍体长穗偃麦草、中间偃麦草和拟鹅观草中都扩增出相同大小的条带,有52对引物可在十倍体长穗偃麦草、华山新麦草和滨麦中扩增出相同条带。故推测,本试验中的十倍体长穗偃麦草与拟鹅观草和中间偃麦草的亲缘关系较近,而与华山新麦草和滨麦的亲缘关系较远。(2)采用经典的细胞遗传学方法,从228个衍生后代中筛选鉴定出9个稳定的十倍体长穗偃麦草部分双二倍体,并将其命名为CA51、CA52、CA53、CA61、CA62、CA63、CA64、CB14和CB16。细胞学结果表明,9个部分双二倍体都含有56条染色体且在减数分裂第一次中期形成28个二价体,表明它们在细胞学上具有高度稳定性。基因组原位杂交(GISH)结果表明,CA51、CA52、CA53和CA63中包含40条普通小麦染色体和16条十倍体长穗偃麦草染色体;CA61、CA62、CA64和CB14中含有42条普通小麦的染色体和14条十倍体长穗偃麦草的染色体;而CB16携带了12条十倍体长穗偃麦草染色体。同时,在CA61和CB16中发现了来自十倍体长穗偃麦草的小片段易位染色体。基于荧光原位杂交技术(FISH)构建了9个部分双二倍体的FISH核型,并发现普通小麦1B、4B、6B和5A染色体上有明显的信号变异。分子标记的多态性结果表明,这些部分双二倍体不同于已报道的八倍体小偃麦。抗病性鉴定表明,9个部分双二倍体中有8个在成株期对条锈病、白粉病和赤霉病都有较强的抗性。此外,9个部分双二倍体在籽粒大小、品质等方面均不同于普通小麦亲本,为小麦远缘杂交提供了优质的桥梁材料。(3)本试验鉴定了7个稳定的异代换系,其中包括3个二体异代换系(CH10A5,CH114-B4,CH18122)和4个双重异代换系(CH18035,CH18050,CH18113,CH18130)。7个异代换系的根尖染色体数目均为42条,花粉母细胞构型均为2n=21II,田间表型偏向与普通小麦。其中CH10A5为小麦-十倍体长穗偃麦草1JS(1D)二体异代换系,田间高抗条锈病,中抗白粉病和赤霉病;CH114-B4是小麦-十倍体长穗偃麦草7J(7B)二体异代换系,成株期对条锈病和赤霉病表现为高抗,对白粉病表现为中抗;CH18122是小麦-十倍体长穗偃麦草4JS(4D)二体异代换系,表现为高抗条锈病、白粉病和赤霉病。4个双重异代换系中,CH18035可能的染色体组成为2n=42=38T.a+2T.p(1JS)+2T.p(6JS)(T.a代表普通小麦染色体,T.p代表十倍体长穗偃麦草染色体),成株期高感条锈病和白粉病;CH18050可能的染色体组成为2n=42=38T.a+2T.p(2J)+2T.p(7J),成株期高抗条锈病和白粉病;CH18113可能的染色体组成为2n=42=38T.a+2T.p(1JS)+2T.p(6J),高抗条锈病,高感白粉病;CH18130可能的染色体组成为2n=42=38T.a+2T.p(2J)+2T.p(4JS),对条锈病和白粉病表现为高抗。此外,7个异代换系在籽粒粗蛋白含量、面筋含量及淀粉含量方面均比普通小麦亲本7182有所提高,可用作小麦遗传改良的中间材料。(4)基于简化基因组测序技术(SLAF-seq),从二体异代换系CH10A5、普通小麦7182和十倍体长穗偃麦草中分别获得11,931,086、10,383,011和9,871,061条reads,平均Q30为90.34%,平均GC含量为46.55%,最终得到的SLAF标签数分别为467,788、157,996、500,27。基于有参部分,通过BWA比对,共得到十倍体长穗偃麦草564,364个多态性SNP位点,注释到25903个差异基因,并通过在功能数据库比对,挖掘了十倍体长穗偃麦草响应逆境胁迫和籽粒相关的候选基因。基于无参序列分析,从十倍体长穗偃麦草18,971条unmapped SLAFs中挑选1,096条序列设计引物,经过PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,共得到了859个特异标记,其开发效率达到78.38%。为开发部分同源群特异标记,针对1JS染色体上与十倍体长穗偃麦草相似度≥95%的序列设计引物,从957对引物中筛选到507个可作为1JS染色体特异的STS标记。为进一步检测这些标记的多态性和实用性,同时对多个小麦近缘种属了进行了扩增检测。结果表明,这些标记在十倍体长穗偃麦草(49个)、百萨偃麦草(38个)、二倍体长穗偃麦草(45个)、拟鹅观草(89个)、中间偃麦草(57个)均产生多态性;此外,在滨麦、华山新麦草、黑麦、卵穗山羊草、乌拉尔图小麦和粗山羊草中分别筛选出70个、51个、67个、54个、17个和43个特异分子标记。根据小麦及其近缘种特异分子标记的数目,初步推测出麦类物种亲缘关系的远近。本研究也得到了部分基因组特异性标记,其中包括St基因组特异标记21个,E基因组特异标记21个,Ee基因组特异标记15个和Eb基因组特异标记6个,为后续十倍体长穗偃麦草遗传物质的检测及染色体重排奠定理论基础。
赵海鹏[2](2020)在《大麦籽粒蛋白质含量QGpc.ZiSc-2H位点的精细定位研究》文中指出大麦用途广泛,是典型的“三元”作物(经济作物、粮食作物和饲料作物),其中约80%大麦用于饲用和食用,20%用于酿制啤酒等,而籽粒蛋白质含量是决定大麦用途的主要品质指标之一。籽粒蛋白质含量是典型的数量性状,通过QTL定位和克隆粒重相关基因是阐明产量性状复杂的分子遗传机理,挖掘大麦产量遗传潜力和提高育种效率的重要手段。本研究在前期籽粒蛋白质含量QTL初步定位的基础上,以大麦地方品种紫光芒裸二棱和Schooner为亲本构建近等基因系,对位于染色体2H上的环境稳定性QTL位点QGpc.ZiSc-2H开展目的区间标记加密,遗传效应评价及精细定位研究,研究结果如下:1.为了验证籽粒蛋白质含量遗传效应,利用携带QGpc.ZiSc-2H区段杂合的5个近等基因系衍生的次级分离群体(BC3F3:4),对QGpc.ZiSc-2H位点的遗传效应进行验证。证明QGpc.ZiSc-2H位点的调控籽粒蛋白质含量真实有效,且将该位点定位区间缩小到了物理距离约23 Mb的区段内。2.为了进一步缩小QGpc.ZiSc-2H定位区间,利用区间侧翼标记2L156和2L12筛选交换单株,共鉴定到39个区间内发生交换的单株。考察39个由交换单株衍生的F2群体中单株的籽粒蛋白质含量,结合区间加密的标记,进一步将目的区间缩小至了标记2H-850-2H-7180之间共455 Kb的物理区间内。
杨宜豪[3](2020)在《稻米蛋白质含量QTL qGPC-10的图位克隆与功能研究》文中进行了进一步梳理水稻(Oryza sativaL.)是我国乃至世界范围内最主要的粮食作物之一,对保障粮食安全具有举足轻重的作用。近几十年来,我国水稻产量不断提高,但稻米品质却普遍偏低,与国外优质籼粳品种存在较大的差距。为此,人们围绕稻米品质的遗传解析和改良开展了许多研究,特别是稻米淀粉品质的研究。稻米胚乳中的蛋白质是仅次于淀粉的第二大贮藏物质,大量研究表明蛋白质含量的高低与组成严重影响着稻米品质,特别是营养品质与蒸煮食味品质。然而,蛋白质含量是一个典型的数量性状,极易受到环境条件和其他农艺性状的影响,其遗传调控机制研究相对缓慢,严重制约了水稻品质改良的进展。因此,解析稻米蛋白质含量的遗传调控机制、克隆控制蛋白质含量的主效基因,对于水稻品质改良具有重要的意义。本研究对不同类型水稻种质的稻米蛋白质含量进行测定,分析了稻米蛋白质在种质资源中的遗传变异及引起变异的主要因子;同时利用一套由籼粳交组合衍生的染色体单片段代换系(CSSL)在多环境下进行稻米蛋白质含量QTL定位;进一步对鉴定到的主效QTL qGPC-10进行了图位克隆与功能研究。主要研究结果如下:1.水稻籽粒蛋白质遗传变异与分布不同环境下402份种质资源稻米蛋白质含量的调查表明,稻米蛋白质含量在自然群体中表现为广泛的连续变异,呈单峰正态分布,极差约为8%左右。年际间群体的平均蛋白质含量相差近2%,说明环境条件对蛋白质含量具有较大的影响。进一步分析表明,粳型亚种内存在更多的低蛋白质含量品种,而籼型亚种则拥有更多的高蛋白质含量品种,籼稻品种的平均蛋白质含量显着高于粳稻品种,表明籼粳亚种间稻米蛋白质含量存在明显分化。对103份具有相似生育期和株高的籼粳品种的四种贮藏蛋白含量分析表明,谷蛋白含量在群体中的变异可解释总蛋白含量变异的73.9%,表明谷蛋白含量是籼粳亚种稻米蛋白质含量差异的主要因子。2.稻米蛋白质含量QTLqGPC-10精细定位由于稻米蛋白质含量极易受到环境条件的影响,为进一步探明稻米蛋白质含量的遗传调控机制,在5个环境下测定了粳稻Sasanishiki和籼稻Habataki杂交衍生的染色体单片段代换系(CSSL)及两亲本的稻米蛋白质含量。结果表明,亲本间稻米蛋白质含量差异明显,籼稻品种Habataki的蛋白质含量显着高于粳稻Sasanishiki,CSSL群体中稻米蛋白质含量呈连续广泛分布,表明稻米蛋白质含量为典型的数量性状。QTL定位结果表明,在5个环境中共鉴定到13个QTL位点,其中qGPC-1和qGPC-10在5个环境中均能重复检测。该结果表明qGPC-1和qGPC-10可能对环境不敏感,是造成该群体中稻米蛋白质含量差异的关键位点。进一步利用CSSL SL431与亲本Sasanishiki杂交配置的高世代群体,将qGPC-10精细定位在第10号染色体约35Kb范围内,该区段内共有4个ORFs。比较4个ORFs在NILs间各组织中的表达情况表明,只有LOCOs10g26060在NILs的胚乳中表达量呈极显着差异(P=0.0003)。3.稻米蛋白质含量QTLqGPC-10克隆与功能研究基因敲除和互补试验表明,LOCOs10g26060为qGPC-10的候选基因,编码一个谷蛋白前体蛋白OsGluA2。RT-PCR分析表明,OsGluA2在胚乳中特异表达,且籼型等位基因的表达量显着高于粳型。基因测序结果表明,OsGluA2在自然群体中存在5种单倍型,其中类型1的表达量与谷蛋白含量均显着低于其他4种类型。融合表达试验表明位于OsGluA2启动子区的一个SNP(-1100)与其转录表达水平相关,可将OsGluA2的等位基因分为低表达(OsGluA2LET)和高表达(OsGluA2HET)两种等位基因类型。群体遗传和进化分析表明,OsGluA2在水稻驯化过程中未受到人工选择,且主要分布于粳稻中的OsGluA2LET起源于野生稻。NIL及转基因材料的稻米贮藏物质及淀粉理化特性分析表明,OsGluA2是稻米蛋白质含量的正调节因子,其表达量越高,谷蛋白的含量越高,沉积谷蛋白的蛋白体Ⅱ体积越大。此外,该基因同时还影响稻米淀粉相关品质的表达及稻米中各类氨基酸含量,对稻米品质具有多重影响。
陈海强[4](2020)在《高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析》文中研究表明小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的含量和组成影响着面粉加工品质。高大山羊草是重要的小麦近缘种属,蕴含着优质麦谷蛋白亚基,是改良小麦加工品质的潜在遗传资源。本研究拟用小麦-高大山羊草易位系1SlL/1BS和1SlS/1BL分别与宁春4号等小麦品种杂交,连续回交并结合分子标记辅助选择,获得农艺性状优良的小麦-高大山羊草新易位系。同时,对转高大山羊草1Slx2.3*基因小麦材料进行分子标记、SDS-PAGE和FISH鉴定,获得纯合转基因株系。另外,对1Dy12缺失突变体进行SDS-PAGE鉴定和纯合。最后,对这些材料品质相关基因表达、蛋白体动态变化和面粉加工品质进行分析,解析不同麦谷蛋白亚基的品质效应和作用机制,促进小麦加工品质改良。主要研究结果如下:1、回交转育结合分子标记辅助选择将小麦-高大山羊草易位染色体1SlL/1BS和1SlS/1BL转移到小麦品种宁春4号、宁春50号和Westonia的遗传背景中,获得10个农艺性状优良的纯合新易位系。对BC3F4代1SlL/1BS和1SlS/1BL纯合新易位系面粉进行的加工品质分析表明,1SlL/1BS易位系的面团和面筋强度小于非易位背景对照材料,1SlS/1BL易位系的面包体积和面包感官评分大于相应遗传背景的轮回亲本。2、利用农杆菌介导法将1Slx2.3*基因转入了Westonia中,通过Bar试纸条、分子标记、SDS-PAGE和荧光原位杂交(FISH)等检测,获得了2个转1Slx2.3*基因的纯合株系。通过对纯合株系T-W1中的HMW-GS基因(1Slx2.3*、1Ax2*、1Bx17、1By18、1Dx2和1Dy12)和品质相关基因(PDI-1、PDI-4、PDI-5、Bip-1、Bip-2、Bip-3、DOF-2、DOF-3、DOF-6、SPA-A、SPA-B和SPA-D)在籽粒灌浆阶段的表达进行qRT-PCR分析,发现转1Slx2.3*株系中1Slx2.3*正常表达,且显着刺激了1Dx2和1Dy12的表达,籽粒发育大部分阶段1Ax2*和1Bx17表达高于对照,但1By18表达在籽粒发育整个阶段显着低于对照;PDI4-1、PDI5-1、Bip-2、Bip-3、SPA-A和SPA-D在转基因株系灌浆阶段的表达水平显着下调,而Dof-3、Dof-6和SPA-B在在转基因株系灌浆阶段的表达水平显着上调。最后,通过对转1Slx2.3*基因纯合株系T-W1进行面包和海绵蛋糕加工品质分析,表明1Slx2.3*的转入显着提高了籽粒蛋白含量、面团形成时间、面团稳定时间和面包体积,降低了耐揉指数,显着改良了面包加工品质;同时,1Slx2.3*的转入使海绵蛋糕体积和感官评分略有增加,改善了海绵蛋糕品质。3、通过对小麦品种科农199(KN199)组织培养获得了1Dy12缺失的无性系变异体AS273,分析了1Dy12在籽粒不同发育阶段的表达情况,发现籽粒灌浆期1Dy12在转录水平表达,相比对照KN199显着降低,但在翻译水平没有表达。然后对1Dy12进行扩增、测序和比对,发现AS273中的1Dy12存在碱基替换(T/C),出现了提前终止密码子,导致了1Dy12沉默。进一步利用qRT-PCR对品质相关基因在籽粒不同发育阶段的表达情况进行了分析,表明AS273中PDI-4、PDI-5、DOF-3、SPA-A的表达水平与KN199相比明显上调,Bip-1表达略有上调,PDI-1表达略有降低。利用透射电镜观察比较AS273和KN199籽粒不同发育阶段的蛋白体变化,除7 DPA和28 DPA时期外,AS273的蛋白体普遍大于KN199,且AS273的蛋白体积累速率比KN199快。此外,28 DPA时AS273和KN199形成了蛋白体片层的网络结构。对AS273和KN199进行面包、海绵蛋糕和饼干加工品质分析,发现AS273的吸水率、面团形成和稳定时间、面包体积显着降低,耐揉指数显着增高;海绵蛋糕体积略有减小,内部质地粗糙,口感稍差;饼干饼体增厚,内部质地粗糙。
倪盛晶[5](2020)在《穗后高温对啤用大麦品质性状的影响及其原因分析》文中进行了进一步梳理全球气候变化引起的高温已成为威胁全球作物生产与品质的一大逆境。明确高温对作物产量和品质形成的影响及其原因,对培育作物耐高温新品种、制订抗高温栽培技术措施具有重要意义。大麦(Hordeum vulgare L.)是重要的禾谷类作物,用途广泛,适应性强。目前,全球范围内因高温引起的啤用大麦品质恶化时有发生,导致年度间、地区间品质的不稳定,而目前有关麦芽品质主要性状对高温的响应以及相关基因的表达调控仍缺乏研究。本研究以啤用大麦品种浙大9号和花30为材料,连续两年在人工气候箱条件下,测定了穗后前、中期高温处理下几个关键品质性状的变化,并用qRT-PCR技术检测了相关基因的高温胁迫反应,分析了穗后高温对啤用大麦品质性状的影响及其原因。取得的主要结果如下:1.穗后高温处理对大麦产量性状的影响温度处理设整个成熟期常温(对照,18/24℃,夜/昼,12/12 h)、前期高温和中期高温3个处理。两种高温处理分别在大麦移入气候箱后第7天(HT7,前期)和第14天(HT14,中期)进行,温度为26/32℃(夜/昼,12/12 h),持续7天后恢复常温直至成熟。三种温度处理以及品种之间,每穗粒数、结实率和千粒重均存在显着差异。不论穗后高温处理与否,浙大9号的每穗粒数、结实率均高于花30;两品种的千粒重无显着差异,高温处理下浙大9号下降程度大于花30。与对照相比,两种高温处理下浙大9号和花30的每穗粒数、结实率和千粒重都显着下降,其中HT7的影响要大于HT14。2.穗后高温对大麦主要麦芽品质性状的影响穗后前、中期高温处理,籽粒蛋白质含量显着增加,其中HT7的影响大于HT14。两品种在对照条件下籽粒蛋白质含量无显着差异,但在高温处理下差异显着,与浙大9号相比,花30受高温影响更大。穗后高温处理显着增加籽粒β-葡聚糖含量,HT14的作用大于HT7,浙大9号受影响比花30大。无论高温处理与否,花30的β-葡聚糖含量均高于浙大9号。高温下4种蛋白组分含量均显着增加,且HT7的影响大于HT14,但增加程度因不同组分蛋白而差异很大。同时,两品种间也存在着明显差异。对照条件下,浙大9号的β-淀粉酶活性和LD活性分别低于或高于花30,穗后高温处理显着增加两品种这两种酶的活性,其中HT7比HT14的影响更大。3.穗后高温对HvCslF6、HvCslF9、HvBmy1和LD gene相对表达量的影响本研究选取HvCslF6,HvCslF9,HvBmy1和LD gene为大麦麦芽品质性状的相关基因。穗后高温显着上调这四个相关基因的相对表达水平,与HT7相比,HT14的影响更大,说明穗后高温引起的相关基因表达上调是β-葡聚糖含量、β-淀粉酶和LD活性增加的重要原因。此外,高温对以上品质性状相关基因表达的影响,花30和浙大9号之间均存在着明显的差异。
樊超凤[6](2018)在《大麦籽粒蛋白质含量QTL定位与候选基因克隆》文中研究说明籽粒蛋白质含量是大麦育种的重要品质指标之一,而QTL定位和基因克隆是蛋白质含量分子遗传改良的基础。本研究以紫光芒裸二棱与澳选3号杂交产生的高代重组自交家系(Recombinant Inbred Lines,RILs)为研究材料,在六个环境下对大麦籽粒蛋白质含量进行QTL定位分析,并进一步以BC3F2群体为材料,对鉴定出的三个含有环境稳定QTL的染色体区段进行验证。在此基础上,通过筛选重组单株对大麦籽粒蛋白质含量主效QTL位点QGpc.ZiSc-6H.3进行精细定位和候选基因克隆。主要研究结果如下:1.以大麦紫光芒裸二棱/澳选3号衍生的RIL群体为材料,构建了覆盖7条大麦染色体,包含21个SSR标记和1473个SNP标记的高密度遗传连锁图谱。该图谱总长2353.48 cM,平均位点密度为2.33 cM。2.通过复合区间作图法(Composite interval mapping,CIM),对六个环境下的籽粒蛋白质含量进行了 QTL定位,并对各个环境下的最佳无偏线性估计进行了 QTL检测。结果表明,在除1H和3H外的5条大麦染色体上共检测到17个QTL,其中6个为环境稳定型QTL,单个QTL的表型变异贡献率为4.20%-17.90%。在此基础上,利用近等基因系进一步证实2H、6H和7H的三个染色体区段均存在控制大麦籽粒蛋白质含量的QTL。3、采用图位克隆方法将QGpc.ZiSc-6H.3区段缩小到标记6L15和M2区间内,其对应的大麦参考基因组物理距离为31.7Kb。研究发现,QGpc.ZiSc-6H.3不仅影响籽粒蛋白质含量,同时也影响千粒重,且二者之间呈现负相关。通过基因注释发现该区间仅包含一个开放阅读框(ORF),编码一个NAC转录因子,将其命名为GPC-6H。通过对紫光芒裸二棱与澳选3号GPC-6H基因的基因组序列分析,发现在第一个外显子上存在单核苷酸转换(C-A),并导致编码氨基酸改变(P-Q),该突变位置位于NAC结构域中。qRT-PCR的结果表明,GPC-6H在种皮中高表达,在授粉后第6天的种子的种皮中表达最高,且紫光芒裸二棱基因型的GPC-6H表达显着高于澳选3号。原位杂交结果显示,GPC-6H主要在种皮中的外珠被中表达。另外,对正交和反交当代杂交种子的比较结果也显示,GPC-6H基因主要通过母本基因型对籽粒性状产生影响。
闫学春,栾培贤,曹顶臣,何立川,孙效文[7](2017)在《显微介导中国明对虾基因鲤F2代肌肉营养成分分析》文中认为为了研究中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)总DNA直接导入鲤鱼(Cyprinus carpio)后,其对鲤鱼肌肉营养成分的影响,本研究依靠显微介导远缘杂交技术,将远缘基因(中国明对虾基因组DNA)导入鲤鱼受精卵内并获得了子代,对其子代进行扩增片段长度多态性(amplification fragment length polymorphism,AFLP)检测,均扩增出了供体基因片段。在确定了外源DNA稳定遗传的基础上,测定了显微介导中国明对虾基因鲤F2代肌肉中的营养成分、金属元素含量,发现显微介导中国明对虾基因鲤与普通鲤肌肉中粗蛋白质含量、氨基酸总量、4种鲜味氨基酸总含量、必需氨基酸总量,分别为18.37%和16.49%、79.92%和74.16%、31.16%%和28.04%、31.5%和29.54%,均高于普通鲤,两种鲤鱼的第一限制氨基酸都是缬氨酸。与普通鲤相比较,显微介导中国明对虾基因鲤在营养价值上具有一定优势。在所测的显微介导中国明对虾基因鲤和普通鲤的重金属Cu,Zn,Cr、Hg,Cd和Pb含量均符合相关食品安全标准要求。本研究结果为显微介导中国明对虾基因鲤的商品化提供了理论依据。
马玉杰[8](2017)在《大豆含硫氨基酸相关性状的遗传解析及胱硫醚β-裂解酶基因的功能研究》文中研究指明大豆[Glycine Max(L.)Merr.]是我国重要的粮食和油料作物,为动物和人类提供必要的蛋白和氨基酸。随着人们生活水平的提高,对营养品质的要求也逐渐提高。大豆中蛋白含量约为35~42%,但是其中含硫氨基酸(甲硫氨酸Met、半胱氨酸Cys)的含量较低,尤其是甲硫氨酸,所以提高大豆中含硫氨基酸的含量是改善大豆营养品质的关键环节之一。大豆起源于我国,我国具有丰富的大豆种质资源。但是由于大豆蛋白含量易受环境和遗传因素的影响,传统的基于表型选择的育种方法在蛋白含量改良方面进展缓慢。因此,一些育种家将注意力集中在分子标记辅助选择育种(MAS)上,利用分子标记挖掘与研究性状相关的数量性状位点(QTL)。本研究为了挖掘与含硫氨基酸相关的遗传位点,利用含有184个家系的重组自交系群体NJRIKY和含有262份栽培大豆的自然群体对与含硫氨基酸相关的多个性状进行连锁分析和全基因组关联分析,并对鉴定到的相关候选基因进行功能验证以分析其在大豆含硫氨基酸合成过程中所起的作用。主要研究内容及结果如下:1.利用科丰1号和南农1138-2为亲本构建的重组自交系群体NJRIKY对大豆球蛋白(11S)、β-伴大豆球蛋白(7S)、11S+7S(SGC)、11S/7S(RGC)3 年数据连同其平均值作为一个单独的环境进行QTL分析。利用两个不同的软件WinQTLCart 2.5和QTLNetwork 2.0对加性QTL和上位性QTL进行鉴定。结果表明:两个软件一共鉴定到36个加性QTL和3对上位性QTL,有5个主要的染色体区段包含有多个QTL;在3对上位性QTL中有2个QTL(q11S-6-5、q11S-20-3)与加性QTL定位结果一致,这表明这些QTL既具有加性效应又具有上位性效应;结合编码大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的基因发现,在RGC和SGC相关的标记区间sat418-satt650和sat196-sat303中包含编码β-伴大豆球蛋白亚基的基因,在与11S、7S和SGC相连锁的标记sat318附近存在1个编码大豆球蛋白亚基的基因。这部分研究将上位性QTL考虑在内,有助于我们对11S和7S调控机制的理解,为大豆品质相关性状的分子标记辅助育种及营养品质的提高提供了理论基础。2.利用 NJRIKY 群体对 Met/PC、Cys/PC、Met+Cys/PC(SAA/PC)及蛋白含量(PC)2年数据连同其平均值作为一个单独的环境进行QTL分析。结果显示:该群体中这4个性状均表现出广泛的变异,其分布近似正态分布;性状遗传力在14.76~73.90%之间,其中蛋白含量的遗传力最高;相关性分析发现Met/PC、Cys/PC这两个性状与SAA/PC呈显着正相关,与PC呈显着负相关,它们彼此呈显着正相关;QTL分析共鉴定到35个相关的QTL,其中包括4个主要的基因组区段,分别分布于3、8、1 1和20号染色体上。3.测定了 262份栽培大豆的Met/PC、Cys/PC、Met+Cys/PC及PC,并利用本实验室开发的高密度SNP芯片对这4个性状进行全基因组关联分析。结果表明:该群体中性状之间的相关性与NJRIKY中的相关性分析一致,且PC的广义遗传力最高,达到68.40%;关联分析检测到与Met/PC、Cys/PC、SAA/PC、PC显着相关的SNP分别为111、14、65、123个,共涉及到263个SNP,主要分布于4、7、8、12、16和17号染色体,并形成显着的SNP簇;通过比较连锁分析和关联分析的结果,发现在3号和10号染色体各有1个区段在这两个结果中都被检测到;查看这两个区间中包含的基因鉴定到1个候选基因Glyma03g28530,它编码含硫氨基酸通路上关键酶胱硫醚β-裂解酶。4.对鉴定到的候选基因 Glyma03g28530(GmCBL1)和它的同源基因Glyma1 9g31280(GmCBL2)进行功能验证。这两个基因在大豆的所有组织中都有表达,在幼嫩的荚中表达量最高,其次是在根中。对大豆幼苗进行干旱、低温、盐和ABA处理发现,GmCBL1和GmCBL2基因表达受胁迫诱导。为了验证它们在大豆含硫氨基酸合成过程中的作用,将它们在毛状根中分别过表达,结果发现过表达GmCBL1的毛状根中Met和Cys含量都得到了显着提高,过表达GmCBL2的毛状根其Met含量显着提高,说明这两个基因对大豆含硫氨基酸的合成至关重要。利用酵母双杂交技术鉴定鉴定到1个编码β-伴大豆球蛋白α亚基的基因Glyma20g28660和bHLH转录因子家族的基因Glyma06g09670与GmCBL1互作,这也说明大豆中11S、7S的含量与含硫氨基酸之间也存在着一定的联系。对GmCBL1和GmCBL2基因启动子序列分析发现,在靠近基因ATG的3’端序列相对比较保守,且它们都能激活GUS的表达。5.测定了 NJRIKY和262份栽培大豆中GmCBL1和GmCBL2在幼嫩荚中2年的基因表达量,并鉴定与之相关的eQTL。研究发现:GmCBL1基因表达量在两个群体均与Met/PC、Cys/PC呈显着正相关,GmCBL2基因表达量在自然群体中与Met/PC呈显着正相关,这与过表达这两个基因的大豆毛状根中含硫氨基酸含量的变化趋势是一致的。这也为它们参与大豆含硫氨基酸合成提供了又一有力证据。基因表达量在两个群体中都表现出广泛的变异,且分布近似正态分布。利用NJRIKY群体进行连锁分析,共鉴定到14个eQTL;利用自然群体进行全基因组关联分析,鉴定到198个SNP,其中有 3 个 SNP(AX-93887959、AX-93887966、AX-93974283)是在两个基因表达量的关联分析中都鉴定到的,GmCBL1表达量鉴定到位于3号染色体的SNP簇中有3个SNP(AX-93994591、AX-93698337、AX-93994607)是在 E1 和 E2 两个环境中都鉴定到的,有1个(AX-94274378)位于GmCBL1启动子区域,GmCBL2表达量在不同的环境中也鉴定到了 2个相同的SNP(AX-93974283和AX-93644909)。将连锁分析和关联分析的结果结合比较发现,GmCBL1的表达受顺式和反式eQTL的共同调控,而GmCBL2在本研究中只鉴定到了反式eQTL。
邹宏达[9](2012)在《小—大麦2H染色体重组材料创制及外源基因在小麦背景中表达研究》文中指出小麦(Triticum aestivum L.,2n=6×=42)和大麦(Hordeum vulgare L.,2n=2×=14)是世界上两大重要的麦类作物,通过小麦和大麦的远缘杂交,可以将大麦的优良基因及其相应性状导入小麦,如早熟、耐生物和非生物胁迫及各种品质性状。小麦成熟期穗发芽是一种世界性自然灾害,穗发芽时小麦α-淀粉酶活性提高,对胚乳中淀粉分解能力增强,不仅影响小麦产量,而且还会影响小麦的营养品质和加工品质。位于大麦2H染色体长臂上的Isa基因所编码的大麦α-淀粉酶抑制蛋白BASI(bifunctional α-amylase/subtilisin inhibitor),可以通过与小麦α-淀粉酶相结合而抑制其活性,从而降低小麦穗发芽的危害,提升小麦品质。本研究通过郑麦9023,CB037,中麦16等小麦品种与小-大麦2H染色体异代换系2H(2A)及2H(2B)的杂种幼胚组织培养,经愈伤组织诱导、继代、分化的途径最终获得522株结实的SC1代再生植株。以大麦Betzes、小麦CS、小-大麦2H染色体异附加系、一整套小-大麦2H染色体异代换系2H(2A)、2H(2B)和2H(2D)为材料共筛选出10对分别位大麦2H染色体短臂和长臂的大麦2H染色体特异SSR分子标记。通过大麦第二部分同源群特异SSR分子标记,对组培SC1代再生植株及其自交后代SC2-5代植株进行逐代筛选,以追踪和鉴定大麦2H染色体。通过以大麦Betzes基因组DNA为探针、小麦CS基因组DNA为封阻的基因组原位杂交对部分SC4及SC5植株进行进一步验证,最终获得了携带有大麦2HL染色体的杂合易位、纯合易位、单端体、双端体及单等臂体遗传材料。经大麦Isa基因特异引物进行PCR验证,以上这些材料均携带Isa基因。对小-大麦2HL染色体杂合易位系32-4-9,32-4-18及纯合易位系32-4-11花粉母细胞减数分裂I中期的染色体构型进行检测,表明杂合易位系和纯合易位系染色体配对正常,细胞学上遗传稳定。在将外源种质转移至小麦遗传背景的过程中,会引起小麦基因组结构及基因表达的广泛遗传变异。为了了解由大麦2H染色体导入而引起的小麦基因组结构的变异,采用荧光AFLP对大麦Betzes,小麦CS,小-大麦2H异附加系,小-大麦2H异代换系2H(2A)、2H(2B)、2H(2D)这一整套材料进行分析。64对引物组合在大麦中获得了3157个条带,在其它材料中获得了4736个条带。AFLP扩增类型表明,附加系中检测到了消减和激活位点,而代换系基因组结构几乎无变化。同时还检测到了多条大麦2H染色体及小麦2A、2B、2D染色体特异的AFLP片段,经回收测序后,将AFLP分子标记转换成STS分子标记并进行验证,共获得2条大麦2H染色体特异的AFLP-STS分子标记,小麦2A、2B、2D染色体特异的AFLP-STS分子标记各1条。为了了解由大麦2H染色体导入而引起的小麦基因组的表观遗传学变异,在荧光AFLP检测的基础上构建了荧光MSAP检测体系,对大麦Betzes,小麦CS,小-大麦2H异附加系,小-大麦2H异代换系2H(2A)、2H(2B)、2H(2D)这一整套材料的基因组甲基化模式进行分析。MSAP结果表明,大麦2H染色体导入引起了小麦基因组的甲基化变异,同时大麦2H染色体本身也检测到了甲基化的升高。为了了解由大麦2H染色体导入所引起的基因表达差异,通过荧光cDNA-AFLP对大麦Betzes,小麦CS,小-大麦2H异附加系,小-大麦2H异代换系2H(2A)、2H(2B)、2H(2D)这一整套材料进行了基因表达差异分析,分离和克隆了大量差异表达基因,并初步确定了大麦2H染色体在小麦基因背景中的表达模式。通过iTRAQ技术来了解由大麦2H染色体导入所引起的蛋白表达差异,尝试对以上材料进行差异蛋白质组学分析,目前为止,共鉴定出589个蛋白。
孙红艳[10](2012)在《大麦耐镉及镉积累相关QTL定位与候选基因筛选及调控研究》文中研究指明镉是一种有毒重金属,其在环境中的迁移性强,极易被植物吸收积累,并通过食物链危害人体健康。明确大麦耐镉与镉积累机理是培育耐镉与低镉积累新品种和制订耐镉与低镉积累调控措施的基础。本研究以本实验室前期筛选获得的镉耐性与镉积累不同的大麦基因型为材料,探讨镉吸收和分布的规律及基因型差异的生理机理;分析不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白质表达谱差异,鉴定大麦籽粒低镉积累相关的目标蛋白;克隆籽粒镉积累相关基因,并进行大麦遗传转化;构建大麦悬浮细胞系在细胞水平上分析其耐镉性差异及镉积累目标基因的表达情况;以耐镉和镉敏感基因型杂交产生F1构建的DH群体为材料,构建遗传图谱,进行耐镉相关性状QTL定位及环境互作研究。同时,探讨了外源乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine, NAC)对大麦镉吸收与耐镉性影响的基因型差异及生理机制,为低镉积累育种与生产提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下:1.镉胁迫对大麦幼苗光合特性及镉吸收与分布的影响及基因型差异以镉耐性与积累不同的大麦基因型(浙农8号和W6nk2)为材料,水培试验,对照,5、50和500μM不同浓度镉胁迫试验,研究了镉胁迫对大麦幼苗生长、光合特性及镉吸收与分布的影响及基因型差异。结果表明,镉胁迫显着降低麦苗株高、根长、叶绿素含量、地上部和根系干重;基因型之间差异显着,耐镉基因型浙农8号受害较轻,镉敏感基因型W6nk2抑制严重。根尖镉荧光定位分析结果显示,镉主要滞留在根系的质外体,尤其是细胞壁中,其中耐性基因型更为明显;同一植株内由根尖到茎部的镉含量呈逐渐下降趋势,且处理时间越长,镉积累量越高,并有从根尖向茎部移动的趋势。镉胁迫显着影响大麦的光合作用及叶绿素荧光,且不同基因型之间差异显着,镉敏感基因型W6nk2受抑制严重,耐镉基因型浙农8号表现出相对较强的抗性。2.不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白表达谱的比较研究利用双向电泳和MALDI-TOF质谱技术,分析比较了籽粒镉积累不同的大麦基因型(浙农8号和VV6nk2)籽粒蛋白表达差异,检测到29个差异表达蛋白质点,浙农8号与W6nk2相比,籽粒蛋白质高表达蛋白点17个,表达受抑制蛋白点12个。差异表达蛋白以蛋白酶抑制剂类相关蛋白为主,包括高表达蛋白α淀粉酶/胰岛素抑制剂CM,Z-型丝氨酸蛋白酶抑制剂和丝氨酸蛋白酶抑制剂Z7;表达受抑制蛋白包括胰蛋白酶抑制剂蛋白BTI-CMe2.1蛋白、胰蛋白酶抑制剂蛋白BTI-CMe2.2蛋白和胰蛋白酶抑制剂。其次是热休克蛋白HSP70和Ras致癌基因家族成员Rab4蛋白等胁迫相关蛋白在浙农8号中高表达;而在W6nk2中有脱氢抗坏血酸还原酶等胁迫相关蛋白高表达。另外还有贮藏类蛋白,比如球蛋白,推定的燕麦蛋白前体在浙农8号中高表达。这些差异表达蛋白可能与大麦籽粒镉积累与耐性密切相关,本研究鉴定得到的蛋白可为深入阐明大麦镉积累机理提供新的契机。3.大麦遗传图谱的构建及苗期耐镉相关性状的QTL定位以萎缩不知(耐镉)和苏引麦2号(镉敏感)杂交F1构建的含有108个株系的大麦DH群体为材料,利用SSR和SNP标记,构建遗传图谱,该图谱包含41个SSR标记和15个SNP标记,图谱总长396.9cM,标记间平均距离8.1cM。水培镉胁迫试验,以不加镉为对照,分析苗期耐镉相关农艺与生理性状的耐镉指数CTI,检测到农艺性状相关加性QTLs9个,表型贡献率介于3.30-9.49%之间;检测到酶活和MDA含量相关QTL22个,分布在大麦7条染色体上,其加性效应都达到了显着水平。其中地上部和根系各有11个QTLs,平均表型变异为5.6%。另外,检测到一对控制根系GPX活性的上位性QTL。在第2染色体上标记区间(?)BC2-Chitinase检测到了4个QTLs,其中单株叶片数、根系CAT活性及根系干重都位于0.0cM处,推测为同一QTL,说明控制这些性状的基因很有可能与ABC转运蛋白相关。基因与环境互作条件下,检测到苗期镉含量相关QTLs6个;其中,地上部检测到了2个,分别位于2H和7H上,且这2个QTLs存在极显着地加性×加性上位性互作效应,加性效应值为-23.68,环境镉效应引起的加性效应值为-21.21,可解释表型变异0.57%。根系检测到4个,分别位于1H、5H、6H和7H上。地上部和根系分别检测到7个和11个微量元素含量相关QTLs,总遗传贡献率分别为16.37%和24.95%,由于环境互作效应引起的总遗传变异分别为12.41%和14.6%。4.大麦不同生育期耐镉及镉积累相关性状QTL定位盆栽试验,研究了镉胁迫对不同生育期大麦生长及生理性状的影响及株系间差异,检测大麦不同生育期耐镉与镉积累相关QTLs。检测到不同生育期镉含量相关QTLs11个,检测到2对上位性QTLs,分别控制籽粒镉积累及根系Zn含量。另外,检测到地上部镉累积量相关的具有显着加性与环境互作效应的QTL1个。检测到63个与微量元素含量相关QTLs,其中苗期、分蘖期、拔节期和灌浆期4个生育期叶片微量元素含量相关QTLs25个,收获期不同器官微量元素相关QTLs38个;其中17个具有显着地加性与环境互作效应。定位到了8个与农艺和产量CTI相关的QTLs,表型变异在1.54-10.79%之间。而且,遗传标记区间EBmac0615-EBmatc0054, EBmac0557-EBmac0615和SNP标记ABC转运蛋白检测到了镉及数个微量元素含量相关QTLs。5.大麦籽粒镉积累相关基因表达分析、克隆及大麦转化利用基因芯片技术,分析了籽粒镉积累差异显着的大麦基因型(高积累:浙农8号;低积累:W6nk2)幼苗在镉胁迫下的基因表达谱,结果显示,镉胁迫显着影响大麦转录水平,基因型间存在显着差异;对2基因型镉胁迫下差异表达基因比对发现,5Cd处理诱导低镉积累基因型W6nk2的运输载体相关基因上调表达,如ZIP、ABC转运蛋白、ATPase、以及Zn、Fe离子运输载体等基因上调表达,说明W6nk2籽粒镉低积累特性可能与这些转运载体基因的上调表达相关;荧光定量PCR验证这些候选基因,得到了一致的表达。进一步利用Gateway克隆技术构建了ZIP基因家族在大麦里发现的4个成员ZIP3、ZIP5、ZIP7和ZIP8的基因沉默表达载体,阳性克隆载体经PCR验证、酶切和测序鉴定;为了进一步研究ZIP家族不同成员之间及在不同大麦基因型间的表达差异和功能,用农杆菌介导法转化此基因到品质较好的模式转化大麦Golden promise,以期进一步研究ZIP基因对大麦镉转运与积累的调控与影响。6.不同大麦基因型悬浮细胞系的建立及耐镉性差异分析以籽粒镉积累不同的大麦基因型(高积累:浙农8号;低积累:W6nk2),和耐镉性不同的大麦基因型(耐镉:萎缩不知;镉敏感:东17)为材料,在成功建立分散均匀、稳定的胚性悬浮细胞系的基础上,分析镉胁迫对大麦悬浮细胞生长影响及其基因型差异,及镉胁迫对不同基因型大麦悬浮细胞系生长的影响;并进一步利用大麦不同基因型单细胞悬浮系来验证本实验前期结果所得基因ZIP蛋白的表达情况。结果表明,以直径约2mm的幼胚为外植体,可以成功建立上述4基因型大麦悬浮细胞系;50μM Cd处理,4基因型大麦悬浮细胞活力都显着下降,随着Cd处理时间延长,大麦细胞活力逐步下降;且敏感基因型下降更为明显。SDS-PAGE电泳和Western杂交结果表明,ZIP7蛋白在籽粒低镉积累基因型W6nk2中的表达要强于浙农8号,这一结果与前面实验结果相符。7.外源NAC对大麦镉毒害的缓解效应及基因型差异以耐镉基因型萎缩不知和镉敏感基因型东17为材料,水培试验,研究外源NAC对镉所致大麦损伤的缓解作用。结果表明,50μM Cd处理下,添加200μM NAC (Cd+NAC)显着减少大麦幼苗对镉的吸收和积累;缓解大麦幼苗镉毒害症状,2个基因型株高、根长及生物量都比Cd处理显着提高。外源NAC显着影响细胞超微结构及活性氧代谢,NAC显着缓解镉胁迫引起的叶绿体和根系细胞结构的损伤,基本恢复叶绿体片层结构的损伤,嗜锇粒数量显着减少,有效提高了根系分生组织细胞核膜的稳定性和完整性。外源NAC对镉胁迫引起的大麦氧化损伤有明显的缓解效应,显着提高抗氧化酶活性,减少叶片O2·-和·OH、MDA累积,缓解镉对大麦根尖细胞活力的损伤。
二、大豆DNA导入引起大麦籽粒蛋白含量及氨基酸含量变异的遗传稳定性分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大豆DNA导入引起大麦籽粒蛋白含量及氨基酸含量变异的遗传稳定性分析(论文提纲范文)
(1)普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生后代的分子细胞遗传学研究及特异标记开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦的起源和进化 |
1.1.1 小麦族分类 |
1.1.2 小麦的起源和进化 |
1.2 小麦远缘杂交研究 |
1.2.1 小麦远缘杂交特性 |
1.2.2 外源遗传物质的转移 |
1.2.3 外源染色质的检测 |
1.2.4 染色体工程育种进展 |
1.3 偃麦草属研究进展 |
1.3.1 偃麦草属系统分类研究 |
1.3.2 偃麦草属染色体组成及同源性分析 |
1.3.3 十倍体长穗偃麦草远缘杂交研究进展 |
1.4 外源遗传物质导入对小麦的影响 |
1.4.1 染色体结构变异 |
1.4.2 基因表达变化 |
1.5 基于测序技术的染色体研究进展 |
1.5.1 基因组 |
1.5.2 转录组 |
1.6 本研究的目的和意义 |
第二章 十倍体长穗偃麦草染色体核型及亲缘关系分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 实验材料和处理 |
2.1.2 染色体组型计算及判定原则 |
2.1.3 多态性检测 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 十倍体长穗偃麦草染色体组型分析 |
2.2.2 十倍体长穗偃麦草亲缘关系分析 |
2.3 讨论 |
第三章 9个小麦-十倍体长穗偃麦草部分双二倍体的分子细胞学鉴定 |
3.1 材料及方法 |
3.1.1 实验材料和处理 |
3.1.2 细胞统计学分析 |
3.1.3 原位杂交鉴定 |
3.1.4 农艺性状调查及谷物含量分析 |
3.1.5 抗病性评估 |
3.1.6 分子标记分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 部分双二倍体的形态学和细胞学观察 |
3.2.2 部分双二倍体的原位杂交鉴定 |
3.2.3 部分双二倍体的分子标记鉴定 |
3.2.4 部分双二倍体的抗病性调查 |
3.2.5 部分双二倍体的谷物相关品质分析 |
3.3 讨论 |
第四章 7个小麦-十倍体长穗偃麦草异代换系的分子细胞遗传学研究 |
4.1 材料及方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 细胞统计学分析 |
4.1.3 原位杂交鉴定 |
4.1.4 农艺性状调查及谷物含量分析 |
4.1.5 抗病性评估 |
4.1.6 分子标记鉴定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 3个二体异代换系的鉴定 |
4.2.2 4个双重异代换系的鉴定 |
4.3 讨论 |
第五章 基于SLAF-seq的十倍长穗偃麦草特异分子标记开发 |
5.1 材料及方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验流程 |
5.1.3 分析方案 |
5.1.4 特异分子标记检测 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 生物信息学结果展示 |
5.2.2 十倍体长穗偃麦草基因注释分析 |
5.2.3 十倍体长穗偃麦草特异标记开发及应用 |
5.2.4 1J~S染色体标记开发和应用 |
5.3 讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(2)大麦籽粒蛋白质含量QGpc.ZiSc-2H位点的精细定位研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
第一章 文献综述 |
1.1 大麦简介 |
1.2 国内外大麦种植与生产现状 |
1.3 植物蛋白质概述 |
1.3.1 植物蛋白的来源 |
1.3.2 植物蛋白的营养价值 |
1.3.3 种子储藏蛋白的合成及积累 |
1.3.4 植物蛋白的其他功能 |
1.4 大麦籽粒蛋白质组分及利用价值概述 |
1.4.1 大麦籽粒蛋白质各组分含量 |
1.4.2 大麦籽粒蛋白质含量对籽粒用途和营养价值的影响 |
1.4.3 大麦籽粒其他利用价值 |
1.5 籽粒蛋白质含量研究进展 |
1.5.1 大麦蛋白质含量国内研究进展 |
1.5.2 大麦蛋白质含量国外研究进展 |
1.5.3 其他作物蛋白质含量研究进展 |
1.6 竞争性等位基因特异性PCR(KASP)概述 |
1.6.1 KASP技术的精确性 |
1.6.2 KASP技术的成本 |
1.6.3 KASP技术的利用 |
1.7 数量性状作图群体 |
1.7.1 数量性状初定位群体 |
1.7.2 数量性状精细定位群体 |
1.8 研究目的与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 大麦材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 田间管理 |
2.2.2 大麦籽粒蛋白质含量的测定 |
2.2.3 大麦单株DNA提取及检测 |
2.2.4 分子标记开发与设计 |
2.3 基因分型统计分析 |
第三章 大麦籽粒蛋白质含量QGpc.ZiSc-2H基因的精细定位与遗传分析 |
3.1 在2H染色体上定位了一个籽粒蛋白质含量QTL位点 |
3.2 QGpc.ZiSc-2H遗传效应评价 |
3.3 缩小QGpc.ZiSc-2H定位区间 |
3.4 QGpc.ZiSc-2H精细定位 |
第四章 讨论 |
4.1 KSAP基因分型技术的优越性 |
4.2 精细定位与近红外技术相结合 |
4.3 影响籽粒蛋白质含量的非遗传因素 |
4.4 与前人大麦籽粒蛋白质研究比较 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(3)稻米蛋白质含量QTL qGPC-10的图位克隆与功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 文献综述 |
1.1 稻米品质的遗传研究 |
1.1.1 稻米品质的评价标准 |
1.1.2 稻米品质相关基因的定位与克隆 |
1.2 稻米蛋白质遗传研究 |
1.2.1 稻米蛋白质的组成及其营养价值 |
1.2.2 贮藏蛋白的分子生物学研究 |
1.2.3 稻米蛋白质的遗传变异与影响因素 |
1.2.4 稻米蛋白质性状QTL定位研究 |
1.2.5 稻米蛋白质含量相关基因克隆 |
1.2.6 稻米蛋白质营养品质遗传改良 |
1.3 利用分子标记辅助育种(MAS)改良稻米品质 |
1.4 本研究目的及意义 |
第2章 水稻籽粒蛋白质含量分布与遗传变异 |
2.1 前言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 田间种植 |
2.2.3 近红外光谱测定稻米蛋白含量 |
2.2.4 凯氏定氮法测定稻米组分蛋白含量 |
2.2.5 数据处理 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 稻米蛋白质含量在种质资源间的变异与分布 |
2.3.2 组分蛋白在种质资源中的变异与分布 |
2.4 讨论 |
2.4.1 稻米蛋白质含量变异广泛 |
2.4.2 谷蛋白含量变异是籼粳亚种稻米蛋白质含量差异的主要因素 |
第3章 稻米蛋白质含量QTLqGPC-10精细定位 |
3.1 前言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 田间种植 |
3.2.3 近红外光谱测定稻米蛋白含量 |
3.2.4分子连锁图构建与QTL检测 |
3.2.5 凯氏定氮法测定稻米组分蛋白含量 |
3.2.6 蛋白SDS-PAGE检测及染色 |
3.2.7 RT-PCR分析 |
3.2.8 数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 双亲及CSSL群体中稻米蛋白质含量 |
3.3.2 分子标记连锁图谱 |
3.3.3 蛋白质含量QTL定位 |
3.3.4 qGPC-10精细定位及近等基因系构建 |
3.3.5 候选区段基因表达分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 CSSL在QTL定位中的应用 |
3.4.2 与前人稻米蛋白质含量QTL定位结果比较 |
3.4.3 稻米蛋白质含量QTL精细定位策略 |
3.4.4 主效QTL育种价值 |
第4章 稻米蛋白质含量QTLqGPC-10克隆与功能研究 |
4.1 前言 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 田间种植 |
4.2.3 凯氏定氮法测定稻米组分蛋白含量 |
4.2.4 载体构建 |
4.2.5 DNA提取与分子标记分析 |
4.2.6 透射电镜分析 |
4.2.7 稻米理化性质测定 |
4.2.8 氨基酸含量测定 |
4.2.9 GUS活性定量测定 |
4.2.10 组织化学染色法 |
4.2.11 RT-PCR分析 |
4.2.12 水稻原生质体瞬时表达分析 |
4.2.13 核酸多样性及进化分析 |
4.2.14 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 qGPC-10候选基因的验证 |
4.3.2 qGPC-10的时空表达特征 |
4.3.3 OsGluA2具有多效性 |
4.3.4 OsGluA2促进蛋白体Ⅱ体积 |
4.3.5 启动子区单碱基差异造成功能性遗传变异 |
4.3.6 OsGluA2与籼粳分化有关 |
4.3.7 OsGluA2~(LET)的进化分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 qGPC-10育种中的应用 |
4.4.2 籼稻蛋白质含量高于粳稻的原因分析 |
4.4.3 贮藏蛋白基因调控机制 |
4.4.4 OsGluA2的驯化分析 |
第5章 全文总结 |
5.1 全文结论 |
5.2 研究创新点 |
参考文献 |
附录 |
附录一: 部分实验详细步骤 |
附录二: 材料清单(1) |
附录三: 材料清单(2) |
附录四: 材料清单(3) |
附录五: 引物序列(1) |
附录六: 引物序列(2) |
致谢 |
攻读学位期间科研成果 |
(4)高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 麦谷蛋白品质效应研究进展 |
1.1.1 高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS) |
1.1.2 低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS) |
1.2 分子标记辅助选择及其在小麦回交转育中的应用 |
1.2.1 分子标记的种类 |
1.2.2 分子标记辅助选择 |
1.2.3 分子标记在小麦回交转育中的应用 |
1.3 小麦遗传转化技术在分析HMW-GS功能中的应用 |
1.4 HMW-GS突变体创制及其品质效应研究 |
1.5 小麦籽粒贮藏蛋白合成与调控相关基因 |
1.5.1 蛋白二硫键异构酶 |
1.5.2 结合蛋白 |
1.5.3 Dof转录因子 |
1.5.4 贮藏蛋白激活子 |
1.6 本研究的目的和意义 |
1.7 研究方案和技术路线 |
第二章 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS和1S~lS/1BL易位系分析和易位染色体向优良品种中的转育 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 分子标记 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 农艺性状调查 |
2.2.2 面包加工品质分析 |
2.2.3 原位杂交 |
2.2.4 易位染色体回交转育 |
2.2.5 分子标记辅助选择 |
2.2.6 小麦籽粒HMW-GS提取和SDS-PAGE分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS起始易位系农艺性状表现和分子鉴定 |
2.3.2 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS起始易位系SDS-PAGE鉴定 |
2.3.3 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS和1S~lS/1BL起始易位系面包加工品质分析 |
2.3.4 小麦-高大山羊草易位染色体1S~lL/1BS和1S~lS/1BL向优良小麦品种的回交转育 |
2.3.5 1S~lL/1BS和1S~lS/1BL新易位系BC3F4 代加工品质分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 小麦-高大山羊草整臂互补易位系的农艺性状差异 |
2.4.2 整臂互补易位系的应用 |
2.4.3 小片段易位系获得方法及应用 |
2.4.4 小麦-高大山羊草整臂互补易位系在小麦加工品质的效应 |
第三章 高大山羊草1S~lx2.3*亚基转基因株系品质效应分析 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 主要试剂 |
3.1.3 本章所用引物序列 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 转基因植株检测 |
3.2.2 总RNA提取及基因表达分析 |
3.2.3 面包和海绵蛋糕加工品质分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 转1S~lx2.3*基因小麦植株检测 |
3.3.2 转1S~lx2.3*基因株系纯合 |
3.3.3 转1S~lx2.3*基因纯合株系中HMW-GS基因表达分析 |
3.3.4 转基因株系中贮藏蛋白合成加工相关基因的表达分析 |
3.3.5 转1S~lx2.3*基因纯合株系面包和海绵蛋糕加工品质分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 1S~lx2.3*亚基的面包和海绵蛋糕加工品质效应 |
3.4.2 1S~lx2.3*亚基与小麦内源亚基的相互作用 |
3.4.3 贮藏蛋白合成加工相关基因的表达 |
第四章 小麦无性系变异体AS273中1Dy12亚基沉默机制和品质效应研究 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 小麦材料 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 本章所用引物序列 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 农艺性状调查 |
4.2.2 小麦籽粒HMW-GS提取及SDS-PAGE分析 |
4.2.3 基因组DNA提取及1Dy12基因编码序列的扩增 |
4.2.4 1Dy12基因全长扩增、测序及序列比对 |
4.2.5 总RNA提取及相关基因表达分析 |
4.2.6 小麦籽粒透射电镜(TEM)分析 |
4.2.7 面粉加工品质分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 无性系变异体AS273中1Dy12 亚基缺失的SDS-PAGE鉴定 |
4.3.2 无性系变异体AS273中HMW-GS在籽粒不同发育时期积累情况分析 |
4.3.3 不同发育时期籽粒1Dy12基因的表达分析 |
4.3.4 AS273中1Dy12基因沉默的分子机制探究 |
4.3.5 AS273籽粒中贮藏蛋白合成加工相关基因表达分析 |
4.3.6 AS273籽粒发育不同时期蛋白体观察 |
4.3.7 AS273主要农艺性状差异 |
4.3.8 AS273和KN199面粉品质特性分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 突变体AS273中1Dy12基因属于转录后沉默 |
4.4.2 1Dy12基因沉默对贮藏蛋白合成加工相关基因表达的影响 |
4.4.3 1Dy12亚基的面粉加工品质效应 |
4.4.4 AS273潜在利用价值 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(5)穗后高温对啤用大麦品质性状的影响及其原因分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
1 文献综述 |
1.1 全球气候变化对农业生产的影响 |
1.1.1 全球变暖与21世纪的高温气候 |
1.1.2 高温气候对全球农业的影响 |
1.2 啤用大麦主要品质性状及其对高温的反应 |
1.2.1 啤用大麦主要品质性状 |
1.2.2 高温对啤用大麦品质性状的影响 |
1.3 大麦籽粒蛋白质及其组分的环境与遗传变异 |
1.3.1 大麦籽粒蛋白质对啤酒品质的影响 |
1.3.2 大麦籽粒蛋白组分构成 |
1.3.3 大麦籽粒蛋白组分与啤酒品质的关系 |
1.3.4 大麦籽粒蛋白质及其组分含量的环境效应 |
1.3.5 籽粒蛋白质及其组分含量的遗传效应 |
1.4 大麦籽粒β-葡聚糖的环境与遗传变异 |
1.4.1 大麦籽粒β-葡聚糖的生化特性 |
1.4.2 大麦籽粒β-葡聚糖含量对啤酒品质的影响 |
1.4.3 大麦籽粒β-葡聚糖含量的环境效应 |
1.4.4 大麦籽粒β-葡聚糖含量的遗传效应 |
1.4.5 大麦籽粒β-葡聚糖合成基因 |
1.5 大麦籽粒β-淀粉酶的环境与遗传变异 |
1.5.1 大麦籽粒β-淀粉酶的酶学特性 |
1.5.2 大麦籽粒β-淀粉酶活性对啤酒品质的影响 |
1.5.3 大麦籽粒β-淀粉酶活性的环境效应 |
1.5.4 大麦籽粒β-淀粉酶活性的遗传效应 |
1.5.5 大麦β-淀粉酶合成基因 |
1.6 大麦籽粒极限糊精酶的环境与遗传变异 |
1.6.1 大麦籽粒极限糊精酶的酶学特性 |
1.6.2 大麦籽粒极限糊精酶活性对啤酒品质的影响 |
1.6.3 大麦籽粒极限糊精酶活性的环境和基因型效应 |
1.6.4 大麦籽粒极限糊精酶合成基因 |
1.7 本研究的目的和技术路线 |
1.7.1 研究目的 |
1.7.2 技术路线 |
2 材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 种植和取样方式 |
2.3 大麦产量性状考查 |
2.4 蛋白质及其组分含量测定 |
2.4.1 蛋白质含量测定 |
2.4.2 蛋白组分含量测定 |
2.5 大麦籽粒β-葡聚糖含量测定 |
2.6 大麦籽粒β-淀粉酶活性测定 |
2.7 大麦籽粒极限糊精酶活性测定 |
2.8 大麦籽粒总RNA提取和qRT-PCR测定 |
2.8.1 大麦籽粒总RNA提取 |
2.8.2 大麦主要品质性状基因的筛选与qRT-PCR分析 |
2.9 数据统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 穗后高温处理对大麦农艺性状的影响 |
3.2 穗后高温处理对大麦产量性状的影响 |
3.3 穗后高温处理对大麦品质性状的影响 |
3.3.1 总蛋白含量 |
3.3.2 高温处理对总蛋白含量动态的影响 |
3.3.3 β-葡聚糖含量 |
3.3.4 高温处理对β-葡聚糖含量动态的影响 |
3.3.5 β-淀粉酶活性 |
3.3.6 高温处理对β-淀粉酶活性动态的影响 |
3.3.7 极限糊精酶活性 |
3.3.8 高温处理对极限糊精酶活性动态的影响 |
3.3.9 蛋白组分含量 |
3.4 穗后高温对大麦品质性状相关基因相对表达量的影响 |
3.4.1 穗后高温对Hv CslF6和Hv CslF9 表达的影响 |
3.4.2 穗后高温对HvBmy1表达的影响 |
3.4.3 穗后高温对LD基因表达的影响 |
3.4.4 穗后高温处理下大麦品质相关基因在不同时期的表达动态 |
4 讨论 |
4.1 穗后高温胁迫对大麦产量和啤用品质的影响 |
4.2 穗后高温处理对大麦啤用品质性状相关基因表达的影响 |
4.3 展望与不足 |
参考文献 |
作者简历 |
(6)大麦籽粒蛋白质含量QTL定位与候选基因克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 大麦简介 |
1.2 大麦籽粒蛋白质的营养价值 |
1.2.1 籽粒蛋白质含量对大麦营养价值的影响 |
1.2.2 大麦籽粒蛋白质组分及其含量 |
1.3 大麦籽粒蛋白质含量的QTL定位 |
1.3.1 QTL定位原理和方法 |
1.3.2 大麦籽粒蛋白质含量QTL定位研究进展 |
1.4 QTL精细定位 |
1.4.1 精细定位的策略 |
1.4.2 QTL精细定位的三要素 |
1.5 控制籽粒蛋白质含量的基因研究进展 |
1.5.1 控制籽粒储藏蛋白质合成基因 |
1.5.2 贮藏蛋白质的调控 |
1.6 本论文的主要研究内容及研究目标 |
第二章 大麦遗传连锁图谱构建及籽粒蛋白质含量QTL定位 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料和田间种植 |
2.1.2 基因型分型 |
2.1.3 性状考察及数据处理方法 |
2.1.4 遗传连锁图谱构建 |
2.1.5 QTL定位分析方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 表型分析 |
2.2.2 遗传连锁图谱构建 |
2.2.3 籽粒蛋白质含量的QTL定位结果 |
2.3 讨论 |
2.3.1 高密度遗传连锁图谱的构建和应用 |
2.3.2 大麦中籽粒蛋白质含量存在丰富的遗传变异 |
2.3.3 与前人大麦籽粒蛋白质含量QTL定位结果的比较 |
2.3.4 染色体6H和7H上存在控制籽粒蛋白质含量的QTL簇 |
第三章 QGpc.ZgSc-6H.3的精细定位及候选基因克隆 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料与田间种植 |
3.1.2 单株性状考察 |
3.1.3 数据分析 |
3.1.4 纯系性状考察 |
3.1.5 DNA粗提 |
3.1.6 标记开发 |
3.1.7 RNA提取 |
3.1.8 原位杂交 |
3.1.9 细胞学观察和测量方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 遗传图谱加密和近等基因系的构建 |
3.2.2 QTL效应分析 |
3.2.3 Region 6H区段的分解和效应验证 |
3.2.4 QGpc.ZgSc-6H.3精细定位 |
3.2.5 利用近等基因系分析QGpc.ZgSc-6H.3的遗传效应 |
3.2.6 GPC-6H候选基因序列分析和比较 |
3.2.7 GPC-6H基因表达模式分析 |
3.2.8 正交和反交杂交种F_1种子性状观察 |
3.3 讨论 |
3.3.1 NIL群体的鉴定 |
3.3.2 GPC-6H基因的精细定位 |
3.3.3 籽粒蛋白质含量和千粒重的关系 |
3.3.4 候选基因克隆 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
作者简历 |
(7)显微介导中国明对虾基因鲤F2代肌肉营养成分分析(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 显微介导中国明对虾基因鲤 |
1.1.2 虾基因鲤基因组DNA提取 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 外源基因导入 |
1.2.2 扩增片段长度多态性实验 |
1.2.3 取样方法 |
1.2.4 常规营养成分测定 |
1.2.5 氨基酸测定 |
1.2.6 微量元素测定 |
1.3 营养评价 |
2 结果与分析 |
2.1 AFLP检测结果 |
2.2 主要营养成分 |
2.3 氨基酸 |
2.4 营养价值评定 |
2.5 金属元素含量 |
3 讨论 |
3.1 显微介导中国明对虾基因鲤AFLP检测 |
3.2 显微介导中国明对虾基因鲤主要营养成分 |
3.3 显微介导中国明对虾基因鲤氨基酸含量分析和营养价值评定 |
3.4 显微介导中国明对虾基因鲤金属元素含量分析 |
4 结论 |
(8)大豆含硫氨基酸相关性状的遗传解析及胱硫醚β-裂解酶基因的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一部分 文献综述 |
第一章 大豆含硫氨基酸研究概况 |
1 大豆中贮藏蛋白的研究进展 |
1.1 大豆贮藏蛋白的主要组分 |
1.2 大豆贮藏蛋白的特性 |
1.3 大豆贮藏蛋白基因 |
2 大豆含硫氨基酸研究概况 |
2.1 半胱氨酸和甲硫氨酸的合成 |
2.2 大豆含硫氨基酸合成路径中关键酶及相关基因 |
2.3 含硫氨基酸研究进展 |
第二章 分子标记辅助选择在植物遗传育种中的应用 |
1 分子标记和遗传图谱 |
2 大豆品质相关性状的QTL研究进展 |
2.1 大豆贮藏蛋白QTL定位 |
2.2 大豆含硫氨基酸QTL定位 |
2.3 大豆蛋白QTL定位 |
3 关联分析在植物遗传育种方面的研究 |
4 遗传基因组学在植物中的应用 |
4.1 遗传基因组学概念 |
4.2 eQTL分类 |
4.3 遗传基因组学的应用 |
本研究的目的意义、内容及技术路线 |
第二部分 研究报告 |
第三章 大豆籽粒中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白相关性状的QTL分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 性状测定 |
1.4 遗传图谱 |
1.5 表型分析 |
1.6 连锁分析 |
2 结果与分析 |
2.1 表型变异和方差分析 |
2.2 相关性分析 |
2.3 QTL分析 |
2.4 QE互作效应和上位性QTL |
3 讨论 |
3.1 11S、7S、SGC和RGC的表型变异 |
3.2 QTL定位结果及与前人研究结果的比较 |
3.3 上位性QTL为研究11S和7S的合成调控提供新思路 |
第四章 大豆籽粒含硫氨基酸的QTL分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与遗传图谱 |
1.2 试验设计 |
1.3 表型测定 |
1.4 表型分析及连锁分析 |
2 结果与分析 |
2.1 表型变异和方差分析 |
2.2 相关性分析 |
2.3 QTL分析 |
3 讨论 |
第五章 大豆籽粒含硫氨基酸的关联分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 表型测定与分析 |
1.4 关联分析 |
2 结果与分析 |
2.1 表型变异和方差分析 |
2.2 相关性分析 |
2.3 关联分析 |
2.4 关联分析与连锁分析联合分析 |
3 讨论 |
第六章 GmCBL1和GmCBL2的功能分析 |
1 材料和方法 |
1.1 试验植物材料及处理 |
1.2 菌株与载体 |
1.3 主要试剂 |
1.4 大豆核酸的提取及cDNA第一链的合成 |
1.5 生物信息学分析 |
1.6 基因表达水平的测定 |
1.7 载体的构建 |
1.8 亚细胞定位 |
1.9 农杆菌介导的大豆毛状根转化实验 |
1.10 GUS染色 |
1.11 游离氨基酸的测定 |
1.12 大豆子叶节的转化 |
1.13 酵母的转化 |
2 结果与分析 |
2.1 GmCBL1和GmCBL2基因的序列分析 |
2.2 基因表达水平分析 |
2.3 亚细胞定位 |
2.4 大豆毛状根的转化 |
2.5 GmCBL1互作蛋白的筛选 |
2.6 GmCBL1和GmCBL2启动子序列分析 |
2.7 GmCBL1和GmCBL2启动子活性鉴定 |
3 讨论 |
第七章 GmCBL1和GmCBL2的eQTL分析 |
1 材料和方法 |
1.1 试验材料与试验设计 |
1.2 表型测定 |
1.3 数据分析 |
1.4 基因启动子测序 |
2 结果与分析 |
2.1 表型变异和方差分析 |
2.2 相关性分析 |
2.3 连锁分析 |
2.4 关联分析 |
2.5 优异等位基因的挖掘 |
2.6 启动子序列变异分析 |
3 讨论 |
3.1 GmCBL1和GmCBL2基因表达量调控大豆中甲硫氨酸的含量 |
3.2 基因的表达受顺式和反式作用的共同调控 |
3.3 eQTL定位为大豆的品质改良提供新思路 |
全文结论 |
本研究创新之处 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间发表及待发表的论文 |
致谢 |
(9)小—大麦2H染色体重组材料创制及外源基因在小麦背景中表达研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩写词 |
第1章 文献综述 |
1.1 小麦穗发芽 |
1.1.1 小麦穗发芽的危害 |
1.1.2 影响小麦穗发芽的因素 |
1.2 大麦α-淀粉酶抑制蛋白 |
1.2.1 大麦α-淀粉酶抑制蛋白结构特点和功能 |
1.2.2 大麦α-淀粉酶抑制蛋白的时空表达及影响因素 |
1.2.3 大麦α-淀粉酶抑制蛋白的作用机制 |
1.2.4 大麦α-淀粉酶抑制蛋白的应用前景 |
1.3 大麦有益基因向普通小麦的导入 |
1.4 小麦背景中大麦染色体的鉴定 |
1.4.1 基因组水平 |
1.4.2 表观遗传学水平 |
1.4.3 转录水平 |
1.4.4 蛋白质水平 |
1.5 研究目的和意义 |
第2章 小-大麦 2H 染色体重组材料创制与鉴定 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 杂交组合配制 |
2.2.2 幼胚组织培养 |
2.2.3 基因组 DNA 提取、纯化与浓度测定(小量提取) |
2.2.4 SSR 分子标记 |
2.2.5 基因组原位杂交 |
2.2.6 Isa 基因特异分子标记 |
2.2.7 花粉母细胞染色体构型 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小-大麦重组材料创制 |
2.3.2 大麦 2H 染色体特异 SSR 分子标记 |
2.3.3 SSR 分子标记鉴定筛选筛选重组材料 |
2.3.4 基因组原位杂交 |
2.3.5 Isa 基因特异分子标记分析 |
2.3.6 花粉母细胞减数分裂 I 中期染色体构型分析 |
2.3.7 易位系农艺性状 |
2.4 讨论 |
2.4.1 组织培养与易位系选育 |
2.4.2 SSR 分子标记和基因组原位杂交相结合鉴定筛选易位系 |
2.4.3 小-大麦易位系的利用价值 |
第3章 小麦遗传背景中大麦 2H 染色体基因组结构分析 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 基因组 DNA 提取、纯化与浓度测定(大量提取) |
3.2.2 AFLP 分析(荧光标记检测) |
3.2.3 AFLP 分析(银染检测) |
3.2.4 差异片段回收、克隆 |
3.2.5 差异片段序列分析及同源性比较 |
3.2.6 AFLP-STS 分子标记的设计与验证 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 AFLP 荧光检测 |
3.3.2 AFLP 银染检测 |
3.3.3 AFLP 扩增类型 |
3.3.4 AFLP-STS 分子标记的设计和验证 |
3.4 讨论 |
3.4.1 AFLP 荧光检测同 AFLP 银染检测比较 |
3.4.2 大麦 2H 染色体导入小麦背景中后的基因组结构变异 |
3.4.3 AFLP 分子标记转化 STS 分子标记 |
第4章 小麦遗传背景中大麦 2H 染色体基因组甲基化分析 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 基因组 DNA 提取、纯化与浓度测定(大量提取) |
4.2.2 MSAP 分析(荧光标记检测) |
4.2.3 MSAP 分析(非荧光标记检测) |
4.2.4 差异片段回收、克隆 |
4.2.5 差异片段序列分析及同源性比较 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 MSAP 荧光检测 |
4.3.2 MSAP 扩增类型 |
4.3.3 MSAP 差异片段回收、测序与同源性分析 |
4.4 讨论 |
第5章 小麦遗传背景中大麦 2H 染色体基因组表达分析 |
5.1 实验材料 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验材料处理 |
5.2.2 总 RNA 提取 |
5.2.3 cDNA 第一链合成 |
5.2.4 cDNA 第二条链的合成 |
5.2.5 cDNA 第二条链的纯化 |
5.2.6 cDNA-AFLP 荧光检测 |
5.2.7 差异片段序列分析及同源性比较 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 cDNA-AFLP 荧光检测 |
5.3.2 cDNA-AFLP 差异片段回收与测序 |
5.4 讨论 |
第6章 小麦遗传背景中大麦 2H 染色体蛋白质组分析 |
6.1 实验材料 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 品质测定 |
6.2.2 籽粒胚乳超微结构观察 |
6.2.3 2D-PAGE 分析 |
6.2.4 iTRAQ 分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 品质测定 |
6.3.2 籽粒胚乳超微结构观察 |
6.3.3 籽粒种子总蛋白双向电泳分析 |
6.3.4 籽粒总蛋白 iTRAQ 分析 |
第7章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)大麦耐镉及镉积累相关QTL定位与候选基因筛选及调控研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 文献综述 |
1.1 镉在植物体内的积累及植物对镉胁迫的响应和耐性机制 |
1.1.1 镉对植物的影响及植物对镉胁迫的响应 |
1.1.2 植物对镉的耐性 |
1.2 N-乙酰半胱氨酸对氧化胁迫的影响 |
1.3 大麦逆境胁迫响应的蛋白质组学研究 |
1.4 基因芯片在研究植物抗逆性上的应用 |
1.5 数量性状QTL定位在大麦上的应用 |
1.6 植物悬浮细胞系在逆境胁迫研究中的应用 |
1.6.1 植物悬浮细胞在逆境研究中的特点 |
1.6.2 植物悬浮细胞在逆境研究中的应用 |
1.7 RNA干扰在逆境研究中的应用 |
1.7.1 RNA干扰的发现 |
1.7.2 RNA干扰的分子生物学机制及在植物上的应用 |
1.8 本研究的目的意义 |
第二章 镉胁迫对大麦光合特性及镉吸收与分布的影响及基因型差异 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验设计 |
2.1.2 数据统计 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 镉胁迫对大麦幼苗生长的影响及基因型差异 |
2.2.2 镉胁迫对大麦幼苗叶绿素含量的影响及基因型差异 |
2.2.3 镉胁迫对大麦幼苗的光合参数的影响及基因型差异 |
2.2.4 镉胁迫对大麦幼苗叶绿素荧光参数的影响及基因型差异 |
2.2.5 镉胁迫下大麦幼苗根尖镉分布的基因型差异 |
2.2.6 镉胁迫下大麦幼苗根尖镉荧光定位及基因型差异 |
2.3 讨论 |
第三章 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白质表达的比较研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植株培养 |
3.1.2 籽粒镉及其它微量元素含量测定 |
3.1.3 总氮(N)含量、蛋白组分含量测定 |
3.1.4 籽粒可溶性氨基酸含量测定 |
3.1.5 蛋白质表达谱分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒镉及其它微量元素含量比较分析 |
3.2.2 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒总蛋白及蛋白组分含量比较分析 |
3.2.3 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒可溶性氨基酸含量比较分析 |
3.2.4 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白表达图谱的构建与比较分析 |
3.2.5 差异表达蛋白点的MALDI-TOF-TOF MS鉴定 |
3.3 讨论 |
第四章 大麦遗传图谱的构建及苗期耐镉相关性状QTL定位 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 DH群体的产生 |
4.1.2 试验设计 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 大麦DH群体遗传连锁图谱的构建 |
4.2.2 镉处理对大麦DH群体生理及表型性状的影响 |
4.2.3 耐镉相关农艺性状QTL定位 |
4.2.4 镉含量及积累量QTL定位 |
4.2.5 金属元素含量QTL定位分析 |
4.2.6 抗氧化酶活性及MDA含量QTL定位分析 |
4.3 讨论 |
第五章 大麦不同生育期耐镉及镉积累相关性状QTL定位 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 镉处理对大麦生长的影响 |
5.2.2 大麦不同生长阶段叶片及收获期不同器官镉含量QTL定位及遗传效应分析 |
5.2.3 大麦收获期镉积累相关QTL定位及遗传效应分析 |
5.2.4 大麦不同生长阶段叶片微量元素含量QTL定位及遗传效应分析 |
5.2.5 大麦收获期不同器官微量元素含量QTL定位及遗传效应分析 |
5.2.6 根系锌含量上位性QTL分析 |
5.2.7 收获期产量性状相关QTL分析 |
5.3 讨论 |
第六章 大麦籽粒镉低积累相关基因筛选与克隆 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 植株培养 |
6.1.2 分子生物学载体与试剂 |
6.1.3 芯片检测 |
6.1.4 RT-PCR验证部分差异表达基因 |
6.1.5 载体构建 |
6.1.6 Gateway克隆 |
6.1.7 农杆菌转化 |
6.1.8 大麦未成熟胚转化(农杆菌法) |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 镉胁迫下大麦叶片基因转录水平的基因型差异 |
6.2.2 镉胁迫诱导不同镉积累基因型大麦基因差异表达功能分析 |
6.2.3 镉胁迫诱导部分上调表达基因的RT-PCR分析 |
6.2.4 大麦ZIP候选基因片段 |
6.2.5 大麦RNAi载体的构建 |
6.2.6 ZIP基因RNAi载体的农杆菌转化 |
6.2.7 大麦转基因植株PCR验证 |
6.3 讨论 |
第七章 不同大麦基因型悬浮细胞系的建立及耐镉性差异分析 |
7.1 材料和方法 |
7.1.1 大麦悬浮细胞系的建立 |
7.1.2 细胞处理及分析测定方法 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 不同基因型大麦悬浮细胞系的建立 |
7.2.2 镉处理对大麦细胞活力的影响及基因型差异 |
7.2.3 镉处理对大麦细胞ZIP蛋白的影响及基因型差异 |
7.3 讨论 |
第八章 外源NAC对大麦镉毒害的缓解效应及基因型差异 |
8.1 材料和方法 |
8.1.1 试验设计 |
8.1.2 分析测定方法 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 外源乙酰半胱氨酸(NAC)对镉胁迫大麦生长的影响及基因型差异 |
8.2.2 外源NAC对不同大麦基因型镉吸收和积累的影响 |
8.2.3 外源NAC对镉胁迫大麦微量元素吸收和分配的影响及基因型差异 |
8.2.4 外源NAC对镉胁迫大麦细胞超微结构的影响及基因型差异 |
8.2.5 外源NAC对镉胁迫大麦根尖细胞活力的影响及基因型差异 |
8.2.6 外源NAC对镉胁迫大麦活性氧累积的影响及基因型差异 |
8.2.7 外源NAC对镉胁迫大麦膜脂过氧化的影响及基因型差异 |
8.2.8 外源NAC对镉胁迫大麦抗氧化酶活性的影响及基因型差异 |
8.2.9 外源NAC对镉胁迫大麦可溶性氨基酸含量的影响及基因型差异 |
8.3 讨论 |
第九章 全文总结与展望 |
参考文献 |
缩略词表 |
附录 |
附录1 遗传图谱标记 |
附录2 大麦DH群体苗期生长状况相关指标 |
附录3 大麦DH群体不同生育期生长状况相关指标 |
附录4 分子生物学实验中的体系建立 |
附录5 本实验用基本培养基配方 |
附录6 mRNA的分离方法 |
附录7 克隆得到的ZIP基因序列 |
附录8 基因芯片相关结果 |
四、大豆DNA导入引起大麦籽粒蛋白含量及氨基酸含量变异的遗传稳定性分析(论文参考文献)
- [1]普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生后代的分子细胞遗传学研究及特异标记开发[D]. 王艳珍. 西北农林科技大学, 2021
- [2]大麦籽粒蛋白质含量QGpc.ZiSc-2H位点的精细定位研究[D]. 赵海鹏. 甘肃农业大学, 2020(12)
- [3]稻米蛋白质含量QTL qGPC-10的图位克隆与功能研究[D]. 杨宜豪. 扬州大学, 2020(01)
- [4]高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析[D]. 陈海强. 中国农业科学院, 2020
- [5]穗后高温对啤用大麦品质性状的影响及其原因分析[D]. 倪盛晶. 浙江大学, 2020
- [6]大麦籽粒蛋白质含量QTL定位与候选基因克隆[D]. 樊超凤. 中国农业大学, 2018(02)
- [7]显微介导中国明对虾基因鲤F2代肌肉营养成分分析[J]. 闫学春,栾培贤,曹顶臣,何立川,孙效文. 农业生物技术学报, 2017(09)
- [8]大豆含硫氨基酸相关性状的遗传解析及胱硫醚β-裂解酶基因的功能研究[D]. 马玉杰. 南京农业大学, 2017(05)
- [9]小—大麦2H染色体重组材料创制及外源基因在小麦背景中表达研究[D]. 邹宏达. 吉林大学, 2012(03)
- [10]大麦耐镉及镉积累相关QTL定位与候选基因筛选及调控研究[D]. 孙红艳. 浙江大学, 2012(08)