一、不同发育类型生态雄性不育小麦的育性转换特性研究（论文文献综述）
王娜[1]（2021）在《LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探》文中提出中国已实现利用二系杂交小麦技术体系生产小麦杂交种,目前已进入产业化初级阶段。小麦光温敏雄性不育系是二系法的核心材料,其育性受光和温度调控。尽管前期研究人员对育性转换机理做了大量研究,但是距离系统解析还有一定的距离。LncRNA大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,参与植物生长发育及生物、非生物等胁迫应答。课题组前期已明确不同环境对花药育性产生影响,本论文通过对可育条件和不育条件的小麦光温敏雄性不育系BS366的花药进行转录组测序,筛选出一系列育性相关lncRNA。利用生物信息学手段对差异表达的lncRNA及靶基因进行GO注释和KEGG通路分析,筛选出一个与育性相关的lncRNA-lncRNA27195及其靶基因TaRTS,并对TaRTS基因及蛋白质结构特征、组织特异性和时空表达等方面,以及其与育性的关系进行了分析。本研究中具体结果总结如下:（1）通过4个不同的育性条件,测序鉴定得到上调lncRNA 294个,下调lncRNA 369个,共计663个差异lncRNA。（2）对不同光温条件下差异表达lncRNA靶基因GO富集分析显示:低温长短日照下显着富集在DNA模板的转录调控、液泡膜及核酸结合等;高温长短日照下显着富集在多细胞有机体发育、叶绿体等。（3）转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA2719及靶基因TaRTS,蛋白结构分析为疏水性蛋白,是主要结构为α-螺旋的分泌蛋白。（4）LncRNA27195与TaRTS基因在小麦雄蕊中表达量最高,显着高于其他组织,lncRNA27195与TaRTS在雄蕊上特异性表达,主要参与花药发育的调控。（5）光照和温度均对小麦lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达存在显着影响,高温和长日照可以促进lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达,进而促进育性恢复。（6）适量的MeJA可以促进lncRNA27195及TaRTS的表达,但过高浓度的MeJA反而会抑制其表达;SA可以抑制MeJA的功能,从而抑制lncRNA27195及TaRTS的表达。综上,lncRNA在温度和光照诱导的光温敏雄性不育小麦育性转换过程中,起到重要的作用。其中光照诱导的雄性不育可能主要是基因在蔗糖等能量合成代谢途径中异常表达导致。温度诱导的雄性不育可能主要是基因在能量体运输过程中受阻或者变慢所致。另外通过对LncRNA27195及其靶基因TaRTS进行生物信息学分析和表达水平分析,进一步证明该lncRNA及其靶基因对花粉育性的调节,且受MeJA调控。该基因可能伴随绒毡层凋亡分泌到花粉中,为花粉壁的形成提供必要的组分,为花粉的生长发育提供营养。
叶佳丽[2]（2021）在《小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析》文中认为粮食安全,关乎国泰民安,始终是人类不可忽视的根本问题。小麦作为全球人类的主粮之一,至今仍难以突破杂种优势利用的重重难关,严重阻碍着杂交小麦大面积走向生产实践。因此,筛选影响小麦雄性育性的关键基因,借以创制构建优良的小麦雄性不育种质材料,对保障人类粮食安全具有重要的意义。本课题组选育的K型温敏细胞质雄性不育（Thermo-sensitive male sterile line with Aegilops kotschyi cytoplasm,K-TCMS）小麦材料KTM3315A,具有稳定的遗传特性,育性受温度调控,生产上可实现“一系两用”,被广泛的作为小麦雄性不育机理探究的理想材料。为了揭示影响小麦雄性育性的关键基因,本研究进行了三个育性相关基因家族的系统分析、KTM3315A花药的长链非编码RNA（lncRNA）测序、大麦条纹花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）介导的基因功能验证等试验,筛选到多个育性相关候选基因。进一步,结合互作mi RNA的预测和验证等试验,共同构建出一个多分子联合调控KTM3315A育性的机制模型。本研究所获得的主要结果如下:1.从小麦热激转录因子（Heat stress transcription factor,HSF）、多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase,PG）、蔗糖转化酶（Invertase,INV）基因家族中分别鉴定到61、113、130个成员。以进化关系和理化性质为依据,HSF家族被分为ABC三大类,PG家族被分为A-F六大类,INV基因家族被分为酸性INV（Acid invertase,AINV）和中碱性INV（Neutral/alkaline invertase,A/NINV）两大类。重复事件的分析证明,全基因组复制对于小麦HSF、PG、INV三个基因家族的扩张贡献最大。基因结构和保守氨基酸基序分析显示,每个基因家族内部不同大类间的成员具有多样性,但是各自亚类内成员相对保守。Ta Hsf被预测与HSP70、HSP90和HTPG三种主要的蛋白互作。Ta PG被预测主要参与水解作用和催化作用,且其启动子上具有响应多种激素和MYB转录因子的顺式作用元件。从表达模式上分析,这三个小麦基因家族都具有组织特异性,有7个Ta Hsf显示出穗特异性,21个和22个Ta PG分别在单核早期和三核期的穗中高表达,8个Ta AINV在生殖生长期穗部特异表达。最终,通过在KTM3315A的花药中验证,结合水稻和拟南芥同源基因的功能参考,本研究预测三个Ta Hsf A2基因可能受高温响应以调节HSP70的表达来影响小麦花药发育;Ta PG09、Ta PG54、Ta PG87、Ta PG93等四个基因可能参与小麦花粉粒的分离、花药的开裂、花粉管的生长和萌发等过程;Ta CWINV40、Ta CWINV46、Ta CWINV53可能通过影响绒毡层功能调控小麦雄性育性。2.对KTM3315A不育条件（AS）和可育条件（AF）下的单核期、二核期和三核期花药进行lncRNA测序,获得每个样品平均12.12 GB的质控后数据。通过与小麦参考基因组比对,共获得36,934个m RNAs和15,659个lncRNAs,其中包括基因间lncRNAs14,984个、正义lncRNA 135个、反义lncRNA 393个和内含子lncRNA 174个。与m RNA一样,不同发育时期和外界环境都会造成lncRNA的差异表达。三个时期AF和AS的差异表达lncRNA依次为848、887和662个,差异表达m RNA的个数依次为3,293、3,220和3,415。为了进一步获得lncRNA的功能,预测到1,705个lncRNA对应的2,068个cis靶基因,和7,253个lncRNA对应的18,090个trans靶基因。根据差异表达lncRNA靶基因的KEGG富集情况可以判断,单核期的差异表达lncRNA主要参与黄酮类、苯丙烷类、糖类等物质的生物合成途径,二核期的差异表达lncRNA主要涉及各种萜类、固醇和氨基酸的生物合成,而三核期的差异表达lncRNA主要与脂类和角质、蜡质等合成相关。此外,本研究获得了以育性相关候选基因Ta CWINV40、Ta CWINV46和Ta CWINV53为靶标的lncRNA MSTRG.224114。荧光定量PCR（q RT-PCR）结果证明,MSTRG.224114在根、茎、叶、籽粒和花药中的表达模式与其靶基因趋势一致。3.通过基因克隆,获得长度为1,755 bp的Ta CWINV53 CDS序列,和长度为256 bp的lncRNA MSTRG.224114已知序列。Ta CWINV53的CDS包含8个外显子,MSTRG.224114包含两个外显子,它们其中的一个外显子在小麦5D染色体上反向互补重叠。通过显色原位杂交技术发现,MSTRG.224114在KTM3315A可育花药前期的药壁、药隔和小孢子细胞核中都有表达,至三核期几乎消失不见。Ta CWINV53蛋白的亚细胞定位在细胞壁,且在花药特异表达。VIGS验证试验表明,Ta CWINV53和MSTRG.224114在KTM3315A的下调表达引发了花药和花粉粒的一系列雄性败育表型,并且导致了花药酸性蔗糖转化酶活性的下降。依据Ta CWINV53启动子和MSTRG.224114本体共有ERF转录因子（Traes CS5B01G565300）的结合位点,综合它们的结构和位置信息,推测MSTRG.224114可能在高温响应下通过招募ERF蛋白增强Ta CWINV53的表达水平来调节KTM3315A的育性。4.依据软件比对结果及已有研究基础,预测tae-mi R408与Ta CWINV53存在互作关系并参与KTM3315A育性调控。从KTM3315A花药中克隆获得长度为253 nt和256 nt的两种tae-mi R408前体序列,并分别命名其为tae-MIR408A和tae-MIR408C。VIGS功能验证表明,tae-mi R408的过表达株重复了Ta CWINV53和MSTRG.224114沉默株的败育表型,但是其过表达对Ta CWINV53和MSTRG.224114的表达水平影响极弱。相反,在Ta CWINV53和MSTRG.224114的沉默株中,tae-mi R408的表达量显着上调。烟草的GUS染色试验证明tae-mi R408的表达受Ta CWINV53抑制调控,而不同处理中KTM3315A的花药蔗糖含量进一步显示出与tae-mi R408表达水平的密切关系。为了揭示tae-mi R408影响KTM3315A育性的下游原因,通过q RT-PCR验证了被tae-mi R408抑制的蓝铜蛋白基因（Traes CS7A02G176800）在KTM3315A花药中的差异表达。综上,本研究梳理出一个多基因参与KTM3315A育性调控的机制模型:高温可育条件下（>20℃）,lncRNA MSTRG.224114以招募ERF转录因子的方式增强Ta CWINV53表达,进而通过降低蔗糖含量来抑制tae-mi R408的表达并间接促进Traes CS7A02G176800表达,最终保障花粉发育的物质供应,使KTM3315A表现出雄性可育表型。
高宇杰[3]（2021）在《YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定》文中研究说明小麦（Triticum aestivum L.）作为重要的粮食作物,其产量和品质可利用杂种优势有效提高。雄性不育系在杂种优势利用中至关重要,但至今小麦雄性不育的机理依然没有系统地解释。本研究主要挖掘K型小麦雄性不育系K519A和温敏雄性不育系YS3038的细胞质不育基因,以K519A和其同型保持系519B以及温敏雄性不育系YS3038为材料,利用第二代高通量测序技术,对三个材料小麦的细胞质基因组进行测序、组装和拼接,比对分析基因组序列得到候选差异基因,通过大麦条状花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）的方法验证基因的育性功能,进一步筛选雄性不育相关的候选基因。获得的主要结果如下:1.利用二代高通量测序技术获得了完整的K519A、519B和YS3038的叶绿体基因组数据,并完成了数据的组装拼接。小麦雄性不育系K519A的叶绿体基因组全长136,996 bp,其中大单拷贝区（LSC）片段长811,36 bp,小单拷贝区（SSC）片段长12,776bp,反向重复区（IR）长21,542bp,基因组G/C含量为38.27%。519B叶绿体基因组全长136,235 bp,LSC长80,335 bp（LSC）、SSC长12,796 bp和IR 21,552bp,基因组G/C含量为38.28%。YS3038叶绿体基因组总长度为136,919 bp,LSC长81,059 bp（LSC）、SSC长12,776 bp、IR长21,542 bp,基因组G/C含量为38.28%。2.K519A和519B叶绿体基因比对后共发现104个基因碱基突变位点,突变发生在42个基因中,其中的16个基因是非同义突变基因;在K519A和YS3038之间的叶绿体编码基因中没有碱基突变。3.利用二代高通量测序技术获得了完整的K519A、519B和YS3038的线粒体基因组数据并完成了数据的组装拼接。K519A线粒体基因组全长420,543 bp,基因组的G/C含量为44.14%;519B线粒体基因组总长度为433,560 bp,G/C含量为44.14%;YS3038线粒体基因组的总长度为452,567 bp,G/C含量为44.35%。比较K519A和519B的线粒体基因组后,共发现了14个差异基因和83个差异的开放阅读框。比较YS3038与K519A的线粒体基因组后,发现YS3038与K519A共存在10个差异基因和122个差异开放阅读框。4.对候选基因进行qPCR后发现,大多数基因在二核期到三核期之间的表达量差异显着,这与小麦育性转换的时期相符。经过BSMV-VIGS验证候选基因的育性功能后发现,叶绿体atp B和ndh H基因可能与K519A的育性有关;线粒体cox1基因导致了可育条件下YS3038育性的降低,推测cox1基因的表达可能与YS3038小麦温敏特性有关。
陈彦儒[4]（2021）在《粘果山羊草（Aegilops kotschyi）细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆》文中研究说明小麦是全球重要的口粮作物,提高小麦单产对于保护全球粮食安全意义深远。目前,小麦单产水平处于爬坡阶段,杂种优势利用是增加小麦单产的有力途径之一,细胞质雄性不育已成为小麦杂种优势利用的核心手段。然而,在杂交小麦种子生产过程中,传统的细胞质雄性不育材料存在繁、制种成本高,纯度难以保证等关键问题,严重阻碍了杂交小麦的研发和利用。为突破这一瓶颈,本研究团队创制了具有粘果山羊草（Aegilops kotschyi）细胞质的温敏雄性不育（TCMS-K）小麦KTP116A,该不育类型育性转换明显,且转换的临界温度较高,适应我国黄淮冬麦区、西南冬麦区、西北春麦区、东北春麦区等小麦产区的生态条件,可实现“一系两用”,在“两系”杂交小麦育种中具有重大的应用潜力和前景。本研究以KTP116A、其同型保持系TP116B和恢复系LK783为材料,通过构建BC1F1作图群体,采用正向遗传学与BSR-seq分析策略,对来自LK783中的主效育性恢复基因位点Rfk1进行了精细定位;结合q RT-PCR与RNA-Seq技术手段,对Rfk1候选基因进行了预测与克隆鉴定;并筛选与Rfk1紧密连锁的分子标记用于分子标记辅助选择育种。获得的主要结果如下:1.扫描电镜观察、花粉碘化钾染色发现,LK783及回交群体可育单株的花药形态饱满,顶端开裂,外壁纤维细胞排列整齐,内壁乌氏体均匀致密,富含孢粉素,花粉粒可被I2-KI充分染色。而KTP116A的花药相对瘦小,花药顶端未表现开裂,外壁纤维细胞排列紊乱,内壁中乌氏体粘连散乱,且花粉粒边缘不能被I2-KI充分染色,是典型的染败特征。2.通过SNP-index法和连锁分析,将Rfk1定位在PCR标记Xnwafu＿6和SSR标记Xbarc137之间约6.9 cM的遗传距离内。进一步在初步定位区间内设计KASP标记,结合其他分子标记将Rfk1定位到了Xnwafu＿6和Xnwafu＿1B32之间约26.0 Mb的物理区间内。通过小麦eFP数据库和荧光定量PCR筛选该区间内花药差异表达基因,最终确定Traes CS1B02G197400LC是为其可能的候选基因。3.对TraesCS1B02G197400LC全长CDS区域的克隆结果表明,该基因全长1350bp,仅一个外显子,含有一个PMEI＿like保守结构域,是果胶酯酶超家族中的一员。LK783与KTP116A的编码序列中共有10个氨基酸非同义突变;KTP116A克隆得到的序列在1177 bp处存在一个7 bp碱基片段缺失,导致了编码蛋白结构的改变。另外,表达分析结果表明,该基因存在于小麦根、茎、叶和花药中,并在小麦花药中差异表达,且在三核期表达差异达到显着。4.通过对候选区间内分子标记的筛选,获得了一个与Rfk1紧密连锁的分子标记Xnwafu＿4。该标记在供试恢复系和不育系中表现出稳定的多态性。结实率和带型统计分析表明,该标记2018年和2019年测交试验中准确率分别达到90.4%和94.8%。
韩玉翠[5]（2020）在《YS型小麦温敏雄性不育基因定位及表达调控研究》文中研究表明小麦（Triticum aestivum L.）是最重要的粮食作物之一。长期以来,作物杂种优势研究及利用在提高产量、提高品质、提高抗逆性等方面发挥了重要作用,取得了巨大的社会效益和经济效益。利用小麦杂种优势是提高小麦产量的重要途径之一。光温敏雄性不育系在小麦杂种优势利用中发挥着重要作用。YS3038是本实验室培育的YS型小麦温敏雄性不育系,在小孢子发育的减数分裂时期到单核期,平均温度低于18℃时完全不育,可作为不育系,平均温度高于20℃时完全可育,可自交保持,但其育性转换的分子机制尚不清楚。本研究以探索YS3038的育性转换机制为目的,对温敏不育系YS3038进行了多方位的系统的研究。为了明确育性转换关键时期,进行了花药和小孢子生育过程的细胞学观察和育性转换时期分析,确定了育性转换时期;为了鉴定不育候选基因,对不育基因进行了定位;为了进一步筛选定位区间的候选基因及其它育性相关候选基因,对YS3038进行了转录组分析,并对获得的关键基因进行了大麦条状花叶病毒诱导基因沉默（BSMV-VIGS）验证;为了进一步了解筛选到的育性相关基因的上游调控因子,对YS3038的非编码RNA进行了鉴定和调控关系分析,并对育性转换调控机制进行了预测。获得的主要研究结果如下:1.在不育条件下YS3038的雌蕊发育完全正常,开花时花药细长并且不开裂（有花粉型）,导致不能自交结实。减数分裂前期花药内表皮细胞中叶绿体出现了缺陷,发育到二核期时叶绿体类囊体结构呈线性。花药绒毡层细胞在减数分裂时期发生了提前降解,而此时没有观察到明显的绒毡层小体和造油体。小孢子在单核晚期时发生质壁分离,发育到二核期时填充物质较少、分布不均匀、染色较浅,且小孢子液泡化严重、不规则,这表明二核期的小孢子发育明显异常。育性转换实验发现YS3038小孢子发育受阻于单核晚期到二核期。2.利用极端个体DNA混池和小麦660K芯片,将不育基因定位于小麦1B和6B染色体上。定位于1B染色体上的两个区间的物理位置分别为81 Mb-91 Mb和363Mb-389 Mb,定位于6B染色体上的一个区间的物理位置为480 Mb-520 Mb。1B染色体的两个定位区间共包含283个基因。构建1B染色体的遗传连锁图谱,定位到一个主效QTL,记作Tae TCMS1,遗传距离为7.23 c M,可解释27.3190%的表型变异,此QTL的位置与1B染色体上的81 Mb-91 Mb区间基本一致,此区间包含31个候选基因。3.不同生育时期由不同基因表达来参与YS3038的花药发育过程。不同育性条件下,二核期的差异表达基因最多。1B染色体定位区间的候选基因中,4个基因在二核期差异表达,其中两个被注释到脂质转运和代谢通路及信号转导通路上。通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）得到的两个模块分别与花药发育和育性转换高度相关。其中育性转换相关模块中差异表达基因富集到16个多与能量代谢相关的KEGG通路中。候选基因BSMV-VIGS沉默分析发现,富含亮氨酸重复序列类受体蛋白激酶（Tae RPK）和脂肪酸酰基辅酶A还原酶5（Tae Far5）基因沉默后的植株结实率明显降低,且沉默植株的基因表达量明显降低,说明Tae RPK和Tae Far5基因很可能参与了YS3038的雄性育性转换过程。4.随着小孢子的发育,不育条件下上调lnc RNA和circ RNA的比例随之增大,差异表达的mi RNA数量也随之增加。在二核期,与差异表达mi RNA具有相反表达模式的靶基因起着重要作用,主要富集于芳香族化合物的降解、泛醌与其它萜类醌的生物合成、苯丙氨酸代谢、苯丙素的生物合成途径。二核期共有184个差异表达的RNA存在调控关系。5.鉴定到两个mi RNA与前期筛选获得的两个关键基因密切相关,在二核期时unconservative＿chr3B＿part2＿17629和unconservative＿chr5B＿part2＿30016分别与Tae RPK和Tae Far5存在负调控关系。因此预测了YS3038的育性转换机制:unconservative＿chr3B＿part2＿17629和unconservative＿chr5B＿part2＿30016分别抑制Tae RPK和Tae Far5的表达,当mi RNA表达受阻时,m RNA顺利表达,保证碳水化合物运输和代谢通路、脂质转运与代谢通路、信号转导通路顺利进行,能够保证小孢子发育所需的物质和能量的需求,从而保证小孢子正常发育,反之,mi RNA的大量表达则会抑制m RNA表达,进而影响花药发育和温敏育性。
王永琦[6]（2020）在《西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究》文中研究表明西瓜[Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum.&Nakai]是异花授粉植物,具有明显的杂种优势,利用雄性不育系配制杂交种是西瓜杂种优势利用的重要途径。西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’是本课题组发现的核基因雄性不育材料,其不育性状十分稳定。本研究以西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’为材料,对其花药败育时期的细胞学特征进行观察比较;并通过比较不育株与可育株雄花花蕾发育过程中抗氧化酶活性、氧化物质代谢、内源激素含量等生理生化指标的变化,以探明雄性不育发生过程中生理生化特性;同时,结合BSA（Bulked Segregant Analysis,BSA）和RNA-Seq技术对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,系统分析DEGs的生物学功能,以及初步预测雄性不育基因的候选区域,并对候选区域内的基因进行功能注释,为探究西瓜雄性不育发生的分子机理奠定基础。主要研究结果如下:1.利用光学显微镜观察了西瓜不育和可育花药的发育过程,发现不育花药败育时期发生在小孢子母细胞减数分裂末期。败育的原因可能是由于绒毡层细胞发育异常,引起小孢子母细胞只进行核分裂,而未进行细胞质分裂,不能形成四分体,导致小孢子母细胞减数分裂异常,最终引发雄性不育。2.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期抗氧化酶活性、抗氧化物质含量及活性氧含量的测定,发现不育雄花蕾超氧化物歧化酶（SOD）活性在单—双核小孢子期和花粉粒成熟期均显着高于相应时期可育雄花蕾;过氧化物酶（POD）活性在各时期均显着高于相应时期可育雄花蕾;超氧阴离子（O2-·）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量也一直高于可育雄花蕾。而过氧化氢酶（CAT）活性、谷胱甘肽还原酶（GR）活性、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性和抗坏血酸（AsA）含量、谷胱甘肽（GSH）含量变化与可育雄花蕾的变化趋势相比呈下降趋势。以上结果表明抗氧化酶活性的改变和抗氧化物质含量的降低以及活性氧含量升高可能与花药败育有关。3.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期物质含量的测定,发现不育雄花蕾在各发育时期的可溶性蛋白含量明显低于可育雄花蕾。随着花蕾的生长发育,不育雄花蕾的游离脯氨酸含量变化呈下降趋势,而可育雄花蕾的游离脯氨酸含量则迅速积累,含量显着高于不育雄花蕾。表明可溶性蛋白的缺乏和游离脯氨酸含量的减少可能与花药败育有关。4.利用酶联免疫法测定了西瓜植株叶片和不同发育时期花蕾中生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、玉米素核苷（ZR）、茉莉酸（JA）、油菜素内酯（BR）及异戊烯基腺嘌呤核苷（IPA）的动态变化,发现在花蕾不同发育时期,不育株和可育株内源激素含量变化趋势不同,且含量高低差异明显。在不育株系中不论是叶片还是花蕾,其IAA、ZR和BR含量都表现缺乏,而ABA和JA含量却高于可育株;同时,各激素间的平衡关系也被打破。表明内源激素含量的异常及各激素间比例的失衡可能与花药败育有关。5.采用Illumina HiSeqTM 2500平台对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,共得到43.27Gb的高质量数据。有2507个差异表达基因,其中593个为上调表达,1914个为下调表达。在差异表达基因中有2443个基因获得注释。GO分析结果显示这些差异表达基因涉及到了信号传递、生物调节、生殖生育、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,451个差异表达基因映射到95个不同的通路中,分析结果显示氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等代谢途径被显着富集。该研究结果为阐明西瓜核雄性不育的分子机制和调控基因鉴定提供了参考。6.通过BSR-Seq（Bulked segregant RNA-Seq）方法,选取不育与可育雄花蕾分别构建混池,利用ED算法和关联分析,初步将不育基因定位在Chr5和Chr9染色体上的2个区域内,总长度10.71Mb,差异表达的基因112个,其中20个基因上调表达,92个基因下调表达。GO分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传递、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,候选区域内的14个基因映射到19个不同的通路中,分析结果显示二萜类生物合成、光合生物的固碳作用、精氨酸和脯氨酸代谢以及丙酮酸代谢等代谢途径被显着富集。在COG分析中,有36个基因映射到16个功能类别中,分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传导机制、碳水化合物的运输与代谢、氨基酸转运与代谢等功能。以上研究结果为下一步西瓜雄性不育相关基因的精细定位奠定了基础。
李紫良[7]（2020）在《小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析》文中提出温光敏雄性不育系小麦（Triticum aestivum）的育性受温度和光照的控制,利用这一特性可以实现小麦杂种优势的利用。百农不育系（Bainong sterility,BNS）作为一种良好的小麦温光敏雄性不育系材料,在小麦的杂种优势利用中极具潜力。然而,BNS的雄性不育关键基因和败育机理目前尚不明确。本研究基于不育系和可育系BNS的花药基因表达谱芯片数据,发现一个乙烯响应转录因子（Ethylene response factor,ERF）基因在两系花药存在差异表达情况,将其命名为TaERF7。通过生物信息学、荧光定量技术和遗传转化技术对TaERF7进行序列分析、表达分析和功能验证,同时利用亚细胞定位、原核表达、酵母单杂技术对TaERF7开展研究,得到以下研究结果:1.TaERF7编码的蛋白质为含219个氨基酸的转录因子。分析蛋白序列发现,TaERF7蛋白含有AP2结构域和2个EAR基序,是一个转录抑制因子。酵母自激活检测发现TaERF7没有自激活活性,EAR基序的突变不改变自激活活性。TaERF7定位在细胞核中,具有转录因子的特征。原核表达结果显示TaERF7融合蛋白具有良好的可溶性,诱导融合蛋白表达最适的IPTG浓度为0.5 mmol/L,纯化融合蛋白时最适使用的咪唑缓冲液浓度为50 mmol/L。2.TaERF7启动子区含有多个低温和光响应元件,研究发现TaERF7在BNS中受到低温和短日照的诱导上调表达,而在高温和长日照的环境中下调表达。在不同播期BNS的药隔期幼穗和减数分裂期花药中,TaERF7的表达量随着播期的推迟逐渐降低。同时,在BNS的不同组织和器官中,TaERF7均有表达。3.酵母单杂实验说明TaTMS5是TaERF7的下游靶基因。在不同播期BNS的药隔期幼穗中,TaTMS5与TaERF7的表达量表现出相反的变化趋势,且具有显着的负相关性,说明TaTMS5的表达受到TaERF7的抑制。在早播BNS的药隔期幼穗中,TaERF7受到低温和短日照的诱导表达量上调,抑制了TaTMS5的表达,可能是BNS雄性不育的重要原因。而在晚播BNS的药隔期幼穗中,由于外界环境转变为高温和长日照,TaERF7表达量降低使其对TaTMS5的抑制作用减弱,可能是BNS育性恢复的原因。4.通过在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中进行转基因实验,发现过表达TaERF7对于植物的生长具有抑制作用,而对植物响应低温胁迫具有积极作用,能够提高植物对冷胁迫的抗性。EAR基序的突变会使TaERF7的功能发生相应改变,表现为:其一,突变使得TaERF7对植物生长的抑制功能转变为促进功能,使转基因植物抽薹和开花的时间提前;其二,单个EAR基序突变不影响TaERF7在提高植物抗冻性方面的功能,而2个EAR基序的突变会使这种功能缺失。
姜明珠[8]（2019）在《小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析》文中认为雄性不育是自花和常异花授粉作物利用杂种优势的最重要、最有效途径,小麦杂种优势能否广泛利用在很大程度上取决于人们对小麦不同类型雄性不育的认识与理解。小麦雄性不育类型很多,有核不育、核质互作不育、光温敏不育等。我国小麦生产上小有利用的是光温敏雄性不育,研究小麦光温敏雄性不育的遗传及调控机制将拓展人们对小麦雄性不育的认识与理解,扩大小麦杂种优势利用。本研究对小麦光温敏雄性不育系337S短日低温不育条件下显着上调表达的几个基因进行了克隆,利用Gateway技术构建了其中三个候选基因Ta MS337S-3、Ta MS337S-4、Ta MS337S-5的超表达载体,利用基因枪介导法和农杆菌介导法对小麦不同品种幼胚进行了遗传转化,对转基因阳性苗进行了表型差异分析,同时将三个候选基因在拟南芥中进行了遗传转化和基因功能分析,主要结果如下:1.基因枪介导的小麦幼胚遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了59株抗性苗,PCR检测其中有13株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了46株抗性苗,PCR检测其中有9株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了39株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗。2.农杆菌介导小麦幼胚的遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-4基因共获得了14株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有5株阳性苗。3.转基因阳性苗的表型差异:与对应的受体亲本材料相比,转Ta MS337S-3基因的阳性苗分蘖数明显增多,生长势更旺,并且营养生长期明显延长,表明Ta MS337S-3基因是控制营养生长向生殖生长转化的关键基因之一,据此推测Ta MS337S-3基因可能与337S育性有关;转Ta MS337S-4基因的阳性苗植株相比受体亲本矮小瘦弱,小穗明显变小,并且部分小花的雄蕊短小,没有花粉散出,不能正常灌浆而形成种子,表明Ta MS337S-4基因对小麦的生长、小穗、小花发育,有负向作用,据此推测Ta MS337S-4基因应该与337S的不育性有关;转Ta MS337S-5基因的阳性苗植株在表型上与受体材料无明显差异,暂不能确定Ta MS337S-5基因与育性是否有关。4.以转Ta MS337S-3、Ta MS337S-5基因的T3代拟南芥株系,转Ta MS337S-4基因T2代单拷贝拟南芥株系为材料,研究三个候选基因对拟南芥生长发育的影响。结果表明,转Ta MS337S-3基因拟南芥其中两个株系发现分枝数明显增多,与野生型差异显着,并且开花时间比野生型晚了一周左右,与转基因小麦的表型趋向相似;Ta MS337S-4基因明显延缓了拟南芥的发育进程,与野生型相比,其抽苔开花时间迟了近20 d,且植株相对弱小,荚果长度、荚果数、株高、种子质量等性状表型值显着小于野生材料,亦与转基因小麦的表型趋向相似;转Ta MS337S-5基因的拟南芥5个株系性状与野生型差异较小,也与转基因小麦的表型趋向相似;基于转基因小麦、转基因拟南芥阳性苗的表型差异分析结果,可以认为,Ta MS337S-3、Ta MS337S-4基因与小麦光温敏雄性不育系337S的育性关联,Ta MS337S-5基因对337S的育性影响不大。
杨雪桐[9]（2019）在《小麦温敏雄性不育系偃展4110S育性转换的机制研究》文中认为植物雄性不育的发生十分常见,其对于杂种优势的研究和利用有着不可或缺的地位。小麦光温敏雄性不育系可用于两系杂交生产,即处于某种条件可以自花授粉进行自交繁殖,而在另外的条件通过异花授粉生产杂交小麦种子,光温敏雄性不育系统的利用加速了杂交小麦的育种进程。偃展4110S是一种细胞核雄性不育材料,由西农291S和偃展4110杂交得到其F1代后,并以偃展4110为供体亲本连续回交而来,具有与西农291S同样的温敏特性。偃展4110S在低温条件下表现正常可育,而在较高温度条件下呈现雄性不育,仅一种材料拥有两种不同的功能属性,在小麦两系杂交育种方面应用潜力较大。无论是基础的形态及生理方面,还是其育性发生转变的分子机制方面都仍然尚未进行过研究。本研究以温敏核雄性不育系偃展4110S及偃展4110为试验材料,利用分期播种与剪穗再生分蘖结合的方法进行偃展4110S的温敏性鉴定,进而通过温控试验确定育性转换的关键时期以及临界温度;通过表型特征和细胞学观察研究育性转换的特点与机制;利用RNA-Seq技术分析偃展4110S育性转换的分子机制。通过对偃展4110S进行较为深入的研究,目的是探索育性转换相关的机制,并且对于小麦温核敏雄性不育材料的生产利用做出一定的贡献。通过研究获得的主要结果以下:1.通过分期播种和剪穗再生分蘖试验发现,偃展4110S育性发生转变,具有明显的育性转换特征。经回归方程数据整合,偃展4110S的育性与温度显着相关;温控试验表明,偃展4110S对温度敏感的关键时期在单核晚期,在日平均温度超过20℃时完全雄性不育。由此说明,偃展4110S为高温诱导花粉败育的温敏核雄性不育系。2.表型观察表明,偃展4110S育性转换敏感期处于高温（20℃）条件下,其花药表现为不开裂,败育类型表现为染败;细胞学研究表明,偃展4110S在此条件下,绒毡层延迟降解,进而影响小孢子发育,且败育出现最集中的时段在单核晚期,该期花粉外壁缺陷,可能是引起雄性不育的诱因。3.通过对不同育性条件下的偃展4110S转录组数据进行分析,获得3420个差异表达基因,其中上调和下调的基因分别为2331和1089个。1494个差异表达基因被KOG注释到25个功能类别中,GO分类将差异表达基因分成三大类别包括54个功能组,并提出与雄性不育密切相关的苯丙烷代谢,长链脂肪酸及茉莉酸的合成代谢网络模型,由此推测在高温诱导条件下这些通路中的关键酶的可能下调而使终产物的量减少,从而影响花粉壁的发育以及花药的开裂,引起雄性不育。关键酶的定量分析及终产物茉莉酸含量的测定结果与通路的分析一致,以上结果印证了推论。在本试验中,利用大田分期播种和室内温控试验、表型特征和细胞学观察、转录组数据分析和验证,构建并印证了一个高温诱导偃展4110S不育的调控网络。研究高温诱导雄性不育分子机制,为小麦雄性不育的研究与利用给予一定贡献。
陶军[10]（2019）在《小麦-中间偃麦草后代014-459及其F1不育性的研究》文中进行了进一步梳理小麦雄性不育是生产杂交小麦种子的途径之一。因此,深入研究小麦雄性不育特性和成因对杂种优势利用具有重要意义。普通小麦014-459来源于小麦-中间偃麦草部分双二倍体中4和普通小麦品系绵980127的杂交后代,其与不同基因型的普通小麦杂交,杂种F1出现不育和可育两种情况。本论文将从以下3个方面对其进行研究:（1）调查不同播期对014-459与不同小麦杂种F1结实率的影响;对014-459及其杂种的花粉育性、分子细胞学特征进行鉴定;（2）以014-459作母本,川麦55和绵08-9杂种F1作父本,构建分离群体;利用SLAF-Seq-BSA（specific-locus amplified fragment sequencing and bulked segregant analysis）技术,对不育性状进行关联分析;（3）对014-459、川麦55以及014-459和川麦55杂种F1开花前的花药进行转录组分析,寻找候选基因。主要研究结果如下:1.在不同播期下,014-459与川麦55的杂种F1表现出稳定的不育性状,其自交结实率低于0.5%。014-459与绵08-9杂种F1则部分可育,平均自交结实率为33.66%。014-459减数分裂中期I染色体配对正常。在绝大多数细胞中,42条染色体配对形成21对二价体,仅在少量的末期细胞中观察到微核现象。雄性不育的014-459/川麦55和可育的014-459/绵08-9杂种F1减数分裂染色体行为相似。因此,减数分裂染色体行为异常不是014-459和普通小麦杂种F1表现不育的原因。2.以中间偃麦草DNA为探针,中国春DNA为封阻的基因组原位杂交证明014-459有2条染色体来源于中间偃麦草染色体。同时,荧光原位杂交表明其缺失了一对2A染色体。在减数分裂中期I,014-459中的两条外源染色体能稳定的配对成二价体,表明它们是一对同源染色体。以St基因组DNA和St基因组特异序列St2-80作探针,证明该对染色体属于St基因组。利用PLUG（polymerase chain reaction-based landmark unique gene）标记分析表明该对染色体可能为6St。3.用SLAF-Seq-BSA（specific-locus amplified fragment sequencing and bulked segregant analysis）技术进行相关基因的关联分析,将小麦染色体上可能与育性关联的基因区域缩小到三个区段。这三个区段均位于染色体2D上,具体位置分别是:1.67-17.58 Mb,有539个基因;62.59-63.73 Mb,27个基因;64.61-64.92 Mb,1个基因,三个区段共有567个基因。4.用材料014-459、川麦55以及它们的杂交不育F1的花药进行了转录组研究,比较三者之间转录组的差异,以期找到与育性差异相关的基因。在材料014-459与（014-459/川麦55）F1之间的差异表达基因和川麦55与（014-459/川麦55）F1之间的差异表达基因的共同部分有2603个。根据对这些表现出差异的基因的注释,从其中筛选与目标性状有关的基因,结合SLAF分析得到的位置结果,初步确定与F1不育的关联基因是2D01G027900,GO注释号是0009753,功能是对茉莉酸起响应。
二、不同发育类型生态雄性不育小麦的育性转换特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同发育类型生态雄性不育小麦的育性转换特性研究（论文提纲范文）
（1）LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光温敏雄性不育的研究进展 |
| 1.1.1 植物雄性不育研究进展 |
| 1.1.2 小麦光温敏雄性不育研究进展 |
| 1.1.3 光/温对雄性不育的调控 |
| 1.1.4 非编码RNA对雄性不育的调控 |
| 1.2 LncRNA的研究进展 |
| 1.2.1 LncRNA的概述 |
| 1.2.2 LncRNA在转录调控中的作用机制 |
| 1.2.3 LncRNA表观遗传学水平的基因调控表达 |
| 1.2.4 LncRNA参与转录后基因调控 |
| 1.3 LncRNA在植物中的研究进展 |
| 1.3.1 模式植物和其他植物中lncRNA的研究 |
| 1.3.2 小麦中的lncRNA的研究 |
| 1.4 本试验的研究目的及研究内容 |
| 1.5 本研究技术路线 |
| 第二章 小麦光温敏雄性不育相关的LncRNA的筛选 |
| 2.1 试验材料和方法 |
| 2.1.1 供试材料 |
| 2.1.2 处理方法与取样时期 |
| 2.1.3 花药总RNA提取 |
| 2.1.4 RNA文库构建 |
| 2.1.5 LncRNA的鉴定及分析 |
| 2.1.5.1 LncRNA的鉴定 |
| 2.1.5.2 LncRNA靶基因预测 |
| 2.1.5.3 LncRNA靶基因GO分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 花粉碘染统计 |
| 2.2.2 LncRNA的鉴定 |
| 2.2.3 差异表达lncRNA分析 |
| 2.2.4 差异表达的lncRNA靶基因GO富集分析 |
| 2.2.5 差异表达的lncRNA靶基因KEGG通路分析 |
| 2.2.6 差异表达的lncRNA与 mRNA互作分析 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 小麦LncRNA27195 及其靶基因TARTS的表达分析 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 LncRNA27195 基因及TaRTS基因的克隆 |
| 3.2.2 TaRTS基因生物信息学分析 |
| 3.2.3 TaRTS基因亚细胞定位 |
| 3.2.4 表达模式分析 |
| 3.2.4.1 组织特异性分析 |
| 3.2.4.2 不同育性环境对基因表达模式影响分析 |
| 3.2.4.3 不同光温对基因表达模式影响分析 |
| 3.2.4.4 茉莉酸甲酯对基因表达模式调控分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 LncRNA27195及TaRTS基因的克隆 |
| 3.3.2 TaRTS基因的蛋白质结构分析 |
| 3.3.3 TaRTS基因编码蛋白的系统发育分析 |
| 3.3.4 TaRTS基因启动子元件分析 |
| 3.3.5 LncRNA27195及TaRTS组织特异性分析 |
| 3.3.6 LncRNA27195及TaRTS不同花药发育时期表达分析 |
| 3.3.7 LncRNA27195及TaRTS在不同光温处理下的表达模式分析 |
| 3.3.8 LncRNA27195 及 TaRTS在 MeJA及 SA处理下的表达模式分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（2）小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物温敏雄性不育及其研究进展 |
| 1.1.1 植物雄性不育类型 |
| 1.1.2 植物温敏雄性不育的原因 |
| 1.1.3 植物温敏雄性不育相关基因的研究进展 |
| 1.2 与雄蕊发育相关的基因家族研究进展 |
| 1.2.1 HSF基因家族与植物雄性不育 |
| 1.2.2 PG基因家族与植物雄性不育 |
| 1.2.3 INV基因家族与植物雄性不育 |
| 1.3 植物非编码基因与育性调控 |
| 1.3.1 lncRNA的特征和分类 |
| 1.3.2 lncRNA的作用模式 |
| 1.3.3 植物miRNA的生物合成 |
| 1.3.4 miRNA的作用机制 |
| 1.3.5 植物lncRNA和 miRNA参与雄性育性调控的研究进展 |
| 1.4 植物miRNA408 与雄性育性调控 |
| 1.4.1 植物miR408 的研究基础 |
| 1.4.2 植物miR408 在育性调控方面的研究进展 |
| 1.5 本研究的目的意义和技术路线 |
| 1.5.1 目的意义 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 基因家族系统分析鉴定KTM3315A育性转换相关候选基因 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 全基因组鉴定小麦HSF、PG、INV家族成员 |
| 2.2.2 小麦HSF、PG、INV三家族的系统发育分析 |
| 2.2.3 基因家族的重复事件分析 |
| 2.2.4 基因结构和氨基酸保守结构域鉴定 |
| 2.2.5 启动子顺式作用元件识别、基因GO功能注释、蛋白互作网络分析 |
| 2.2.6 小麦HSF、PG、INV三家族成员的RNA-seq分析 |
| 2.2.7 穗特异性基因的荧光定量PCR验证 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 小麦HSF基因家族的系统分析 |
| 2.3.2 小麦PG基因家族的系统分析 |
| 2.3.3 小麦INV基因家族的系统分析 |
| 2.3.4 小麦HSF、PG和 INV基因家族中育性相关基因的鉴定 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 2.4.1 小麦HSF、PG、INV基因家族的扩张与全基因组复制密切相关 |
| 2.4.2 串联重复揭示PG和INV基因的非剂量敏感特征 |
| 2.4.3 TaHsf A2 可能通过调节HSP70 的表达影响小麦花药发育 |
| 2.4.4 四个TaPG可能参与小麦花药发育的三个关键过程 |
| 2.4.5 TaCWINV受温度调控通过影响绒毡层功能 |
| 第三章 lncRNA-seq揭示KTM3315A育性转换相关候选lncRNA |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 RNA的提取、检测和文库构建及测序 |
| 3.2.2 原始数据的质控和过滤 |
| 3.2.3 测序数据的比对和组装 |
| 3.2.4 转录本的定量和差异表达分析 |
| 3.2.5 鉴定lncRNA |
| 3.2.6 预测lncRNA靶基因 |
| 3.2.7 差异表达lncRNA靶基因的功能注释和富集分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 KTM3315A中 lncRNA的全局鉴定 |
| 3.3.2 差异表达lncRNA的鉴定 |
| 3.3.3 差异表达lncRNA的功能预测 |
| 3.3.4 雄性育性相关候选基因的互作lncRNA鉴定 |
| 3.4 结论与讨论 |
| 3.4.1 lncRNA的分类是功能研究的基础 |
| 3.4.2 KEGG通路的富集有助于推测lncRNA的功能 |
| 3.4.3 lncRNA MSTRG.224114 具有多个trans靶基因 |
| 第四章 lncRNA MSTRG.224114和TaCWINV53对KTM3315A育性调控的功能验证 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 试剂 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 目的基因克隆和分析 |
| 4.2.2 大麦条纹花叶病毒侵染小麦 |
| 4.2.3 目的蛋白的GFP亚细胞定位 |
| 4.2.4 基因的启动子分析和GUS组织定位 |
| 4.2.5 lncRNA的结构分析 |
| 4.2.6 lncRNA的显色原位杂交 |
| 4.2.7 目的基因的功能验证 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 MSTRG.224114和TaCWINV53 的克隆 |
| 4.3.2 MSTRG.224114 的结构分析 |
| 4.3.3 MSTRG.224114在KTM3315A花药中的表达位置分析 |
| 4.3.4 TaCWINV53 的亚细胞定位 |
| 4.3.5 TaCWINV53 的组织定位和启动子分析 |
| 4.3.6 TaCWINV53和MSTRG.224114 的功能验证 |
| 4.4 讨论与结论 |
| 4.4.1 MSTRG.224114 可能是Ta CWINV53 的转录增强子 |
| 4.4.2 TaCWINV53 可能响应光照、温度和干旱胁迫 |
| 4.4.3 BSMV:TaCWINV53和BSMV:MSTRG.224114 通过干扰绒毡层功能影响花药育性 |
| 第五章 TaCWINV53 通过抑制tae-miR408 调控KTM3315A雄性育性的功能解析 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 预测互作miRNA |
| 5.2.2 候选miRNA的表达量分析 |
| 5.2.3 候选miRNA的过表达功能验证 |
| 5.2.4 miRNA与 mRNA的互作鉴定 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 TaCWINV53 的互作miRNA预测 |
| 5.3.2 tae-miR408 的前体序列克隆 |
| 5.3.3 tae-miR408 的过表达功能验证 |
| 5.3.4 TaCWINV53与tae-miR408 的互作验证 |
| 5.3.5 tae-miR408 的靶基因鉴定和分析 |
| 5.3.6 MSTRG.224114 联合多分子调控KTM3315A雄性育性的机制模型构建 |
| 5.4 讨论与结论 |
| 5.4.1 tae-miR408 的过表达依赖于Dicer酶的识别剪切 |
| 5.4.2 TaCWINV53和tae-miR408 存在双向调控 |
| 5.4.3 蓝铜蛋白的下调导致BSMV:MSTRG.224114 花粉内壁异常 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 略缩词 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（3）YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 杂种优势的研究与利用概况 |
| 1.3 植物雄性不育概况 |
| 1.3.1 小麦细胞核雄性不育(GMS) |
| 1.3.2 小麦质核互作雄性不育(CMS) |
| 1.3.3 小麦温敏型雄性不育(TSMS) |
| 1.4 植物雄性不育机制研究 |
| 1.4.1 叶绿体与雄性不育 |
| 1.4.2 线粒体与雄性不育 |
| 1.5 细胞质基因组研究 |
| 1.5.1 叶绿体基因组研究进展 |
| 1.5.2 线粒体基因组研究进展 |
| 1.5.3 RNA编辑(RNA editing)研究进展 |
| 1.5.4 病毒诱导的基因沉默在植物中的应用 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 第二章 K519A、519B和YS3038 的叶绿体基因组分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料种植与取材 |
| 2.1.2 小麦总DNA的提取 |
| 2.1.3 测序拼接和分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 K519A、519B、YS3038 叶绿体基因组测序和基本特征 |
| 2.2.2 叶绿体基因组SSR分析 |
| 2.2.3 叶绿体基因组长重复片段分析 |
| 2.2.4 中国春、K519A、519B和YS3038 之间蛋白编码基因比对 |
| 2.2.5 一代测序验证非同义突变位点 |
| 2.2.6 K519A和519B的系统发育分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 叶绿体基因组研究和基于叶绿体的系统发育分析 |
| 2.3.2 不同品系的叶绿体基因组之间多态性分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 K519A、519B和YS3038 的线粒体基因组分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.1.3 测序拼接和分析 |
| 3.1.4 线粒体基因比对分析和非同义突变位点的验证 |
| 3.1.5 线粒体基因组共线性比较分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 K519A、519B、YS3038 线粒体基因组测序和基本特征 |
| 3.2.2 线粒体蛋白质编码基因的比对和分析 |
| 3.2.3 线粒体基因组开放阅读框的比对 |
| 3.2.4 线粒体差异基因非同义突变位点的测序验证 |
| 3.2.5 不同品种小麦线粒体基因组的共线性关系分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 小麦线粒体基因组的结构多样性和基因功能异常 |
| 3.3.2 线粒体基因重组与CMS |
| 3.4 小结 |
| 第四章 细胞质雄性不育候选基因功能验证 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 K519A与519B叶绿体差异基因的表达分析 |
| 4.2.2 K519A、519B、YS3038 线粒体差异基因的表达分析 |
| 4.2.3 BSMV-VIGS沉默候选基因 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 叶绿体基因表达与雄性不育的关系 |
| 4.3.2 线粒体基因表达与雄性不育的关系 |
| 第五章 结论 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）粘果山羊草（Aegilops kotschyi）细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 杂种优势利用及雄性不育 |
| 1.1.1 杂种优势 |
| 1.1.2 植物雄性不育 |
| 1.1.3 小麦杂种优势利用 |
| 1.2 小麦K型CMS系研究进展 |
| 1.2.1 小麦K型CMS系的来源及特点 |
| 1.2.2 小麦K型CMS系的改良 |
| 1.3 育性恢复基因相关研究进展 |
| 1.3.1 育性恢复基因研究概况 |
| 1.3.2 小麦育性恢复基因定位 |
| 1.3.3 小麦K型CMS系育性恢复机理研究进展 |
| 1.4 BSR-seq和 KASP技术在小麦基因定位中的应用 |
| 1.5 目的意义及技术路线 |
| 1.5.1 目的意义 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 K型温敏雄性不育小麦育性恢复的表型特征 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 花药材料采集与时期鉴定 |
| 2.2.2 花粉 I_2-KI 染色试验 |
| 2.2.3 花药及小孢子扫描电镜(SEM)观察 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 LK783、KTP116A及回交群体碘化钾染色分析 |
| 2.3.2 LK783、KTP116A及回交群体扫描电镜观察结果 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 恢复基因 Rfk1 的精细定位及候选基因筛选 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 基因组DNA的提取 |
| 3.2.2 子代极端混池构建 |
| 3.2.3 PCR扩增及聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 3.2.4 KASP引物设计及扩增体系和程序 |
| 3.2.5 BSR-seq数据挖掘及SNP-index分析 |
| 3.2.6 连锁分析和遗传图谱的构建 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 基于SNP-index法和连锁分析对Rfk1 的初步定位 |
| 3.3.2 利用KASP标记对Rfk1 的精细定位 |
| 3.3.3 区间内候选基因的筛选 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 主效恢复基因位于小麦1BS染色体上 |
| 3.4.2 Traes CS1B02G197400LC作用机制的预测 |
| 3.4.3 SNP-index法和KASP技术在小麦育性基因定位中的实践 |
| 第四章 恢复基因Rfk1 的克隆及表达模式分析 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 植物总RNA的提取及c DNA第一链的合成 |
| 4.2.2 目的基因蛋白编码区域(CDS)全长的克隆 |
| 4.2.3 实时荧光定量PCR(q RT-PCR) |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 Traes CS1B02G197400LC编码序列及蛋白分析 |
| 4.3.2 Traes CS1B02G197400LC时空表达模式分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 果胶代谢对植物育性的影响 |
| 4.4.2 Rfk1 编码区碱基片段缺失导致小麦育性的改变 |
| 第五章 与Rfk1 连锁的分子辅助选择标记的开发 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 测交F1 代群体自交结实率调查 |
| 5.2.2 基因组DNA提取 |
| 5.2.3 极端混池构建 |
| 5.2.4 PCR扩增及聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 5.2.5 统计及结果分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 Rfk1 分子标记初筛 |
| 5.3.2 Xnwafu_4 分子标记准确性鉴定 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（5）YS型小麦温敏雄性不育基因定位及表达调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物雄性不育基因定位及克隆 |
| 1.1.1 细胞核雄性不育基因定位及克隆 |
| 1.1.2 细胞质雄性雄性不育基因定位及克隆 |
| 1.1.3 生理型雄性不育基因定位及克隆 |
| 1.1.4 利用极端个体+混池定位基因 |
| 1.1.5 小麦光温敏雄性不育基因定位 |
| 1.2 植物雄性不育机制 |
| 1.2.1 花药结构和生理过程与雄性不育 |
| 1.2.2 基因表达差异与雄性不育 |
| 1.2.3 非编码RNA与雄性不育 |
| 1.2.4 DNA甲基化与雄性不育 |
| 1.3 本研究的目的意义和技术路线 |
| 1.3.1 本研究的目的意义 |
| 1.3.2 本研究的技术路线 |
| 第二章 YS3038小麦温敏雄性不育系败育的细胞学特征及育性转换时期研究 |
| 2.1 材料和方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 YS3038不育系外部形态观察 |
| 2.2.2 YS3038 不育系小孢子DAPI染色观察 |
| 2.2.3 YS3038不育系花药扫描电镜观察 |
| 2.2.4 YS3038不育系花药亚显微结构观察 |
| 2.2.5 YS3038不育系花药超显微结构观察 |
| 2.2.6 YS3038不育系育性转换时期确定 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 YS3038小麦温敏雄性不育基因定位 |
| 3.1 试验材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 YS3038/许科129F2表型鉴定 |
| 3.2.2 小麦660K芯片SNP位点分布统计 |
| 3.2.3 利用小麦660K芯片定位YS3038温敏不育基因 |
| 3.2.4 YS3038不育基因的定位区间确定和候选基因分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 YS3038温敏雄性不育基因表达差异和基因功能研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 YS3038 不育系m RNA分析 |
| 4.2.2 YS3038不育系加权基因共表达网络分析 |
| 4.2.3 YS3038 不育系差异表达基因的q PCR分析 |
| 4.2.4 1B染色体YS3038不育基因定位区间的基因差异表达分析 |
| 4.2.5 能量代谢通路基因对YS3038小麦温敏雄性不育的调控机制 |
| 4.2.6 重要通路基因的BSMV-VIGS沉默验证 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 非编码RNA对YS3038温敏雄性不育的调控 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 YS3038 不育系lnc RNA分析 |
| 5.2.2 YS3038 不育系circ RNA分析 |
| 5.2.3 YS3038 不育系miRNA分析 |
| 5.2.4 YS3038 育性转换ce RNA调控网络分析 |
| 5.2.5 非编码RNA对YS3038育性转换的调控模式 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 讨论 |
| 6.1 b HLH转录因子与YS3038 雄性育性的相关性 |
| 6.2 乌氏体发育异常与YS3038雄性不育的关系 |
| 6.3 淀粉和蔗糖代谢对YS3038雄性育性的影响 |
| 6.4 三羧酸循环与YS3038雄性不育的相关性 |
| 6.5 氧化磷酸化和ATP含量与YS3038雄性不育的相关性 |
| 6.6 铁青色模块基因对YS3038雄性不育的影响 |
| 6.7 定位区域的差异表达基因对YS3038温敏雄性不育系育性的影响 |
| 6.8 miRNA或 miRNA家族在小麦雄性不育及育性转换中的作用 |
| 6.9 非编码RNA对YS3038温敏雄性不育系育性转换的调控作用 |
| 第七章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 缩略词 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物雄性不育的研究概况 |
| 1.1.1 植物雄性不育的起源 |
| 1.1.2 植物雄性不育的类型 |
| 1.1.3 植物雄性不育的遗传 |
| 1.1.4 花粉发育与雄性不育形成机制 |
| 1.2 植物雄性不育的生理生化研究进展 |
| 1.2.1 雄性不育与物质代谢 |
| 1.2.2 雄性不育与能量代谢 |
| 1.2.3 雄性不育与活性氧代谢 |
| 1.2.4 雄性不育与内源激素 |
| 1.3 植物雄性不育相关基因研究进展 |
| 1.3.1 植物细胞核雄性不育相关基因 |
| 1.3.2 拟南芥花药和花粉发育相关基因 |
| 1.4 植物雄性不育的转录组分析 |
| 1.4.1 转录组测序技术的发展 |
| 1.4.2 RNA-seq技术测序流程 |
| 1.4.3 RNA-seq技术在植物雄性不育研究中的应用 |
| 1.5 西瓜雄性不育的研究与利用 |
| 1.5.1 西瓜雄性不育的类型及遗传研究 |
| 1.5.2 西瓜雄性不育的研究与利用 |
| 1.6 本研究的目的、意义和内容 |
| 1.6.1 研究目的意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 西瓜细胞核雄性不育系的细胞学研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不育株与可育株花的形态特征 |
| 2.2.2 可育株花药发育过程 |
| 2.2.3 不育株花药发育过程 |
| 2.3 讨论与结论 |
| 第三章 西瓜细胞核雄性不育与膜脂过氧化的关系 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 取样 |
| 3.1.3 测定项目与方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 花蕾抗氧化酶活性的变化 |
| 3.2.2 花蕾抗氧化物质含量的变化 |
| 3.2.3 花蕾活性氧含量的变化 |
| 3.3 讨论与结论 |
| 3.3.1 雄性不育与抗氧化酶活性的关系 |
| 3.3.2 雄性不育与抗氧化物质含量的关系 |
| 3.3.3 雄性不育与活性氧含量的关系 |
| 第四章 西瓜细胞核雄性不育与物质代谢的关系 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 取样 |
| 4.1.3 测定项目与方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 花蕾可溶性蛋白含量的变化 |
| 4.2.2 花蕾游离脯氨酸含量的变化 |
| 4.3 讨论与结论 |
| 4.3.1 雄性不育与可溶性蛋白含量的关系 |
| 4.3.2 雄性不育与游离脯氨酸含量的关系 |
| 第五章 西瓜细胞核雄性不育与内源激素的关系 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 取样 |
| 5.1.3 测定项目与方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 花蕾内源激素含量的变化 |
| 5.2.2 叶片内源激素含量的变化 |
| 5.2.3 花蕾中内源激素之间的平衡关系 |
| 5.3 讨论与结论 |
| 5.3.1 雄性不育与内源激素含量的关系 |
| 5.3.2 雄性不育与激素比值的关系 |
| 第六章 西瓜细胞核雄性不育花蕾转录组分析 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 试验材料 |
| 6.1.2 取样 |
| 6.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
| 6.1.4 数据处理和分析 |
| 6.1.5 qRT-PCR分析 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 转录组测序及数据分析 |
| 6.2.2 差异表达基因的功能注释和分类 |
| 6.2.3 植物内源激素相关的差异表达基因 |
| 6.2.4 花发育相关的差异表达基因 |
| 6.2.5 差异表达的转录因子相关基因 |
| 6.2.6 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 转录组测序数据和花药发育相关的DEGs |
| 6.3.2 内源激素相关的DEGs |
| 6.3.3 转录因子相关的DEGs |
| 6.4 结论 |
| 第七章 西瓜细胞核雄性不育候选基因区段的预测与分析 |
| 7.1 材料与方法 |
| 7.1.1 试验材料 |
| 7.1.2 取样 |
| 7.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
| 7.1.4 SNP标记检测 |
| 7.1.5 关联分析 |
| 7.1.6 候选区域基因的功能注释 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 SNP检测 |
| 7.2.2 BSR关联分析 |
| 7.2.3 候选区域内基因功能注释 |
| 7.3 讨论与结论 |
| 第八章 结论与创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析（论文提纲范文）
| 基金 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦雄性不育研究进展 |
| 1.1.1 小麦细胞质雄性不育研究现状 |
| 1.1.2 小麦细胞核雄性不育研究现状 |
| 1.1.3 小麦光温敏雄性不育研究现状 |
| 1.1.4 化学杂交剂诱导小麦雄性不育研究现状 |
| 1.2 小麦光温敏雄性不育系BNS的研究进展 |
| 1.2.1 BNS的育性转换规律 |
| 1.2.2 BNS雄性不育的细胞学研究 |
| 1.2.3 BNS雄性不育的分子生物学研究 |
| 1.2.4 BNS雄性不育的生理生化研究 |
| 1.2.5 BNS相关的杂种优势研究 |
| 1.3 乙烯响应因子ERF在植物中的研究 |
| 1.3.1 乙烯响应因子ERF的分类 |
| 1.3.2 乙烯响应因子ERF的研究进展 |
| 1.4 本研究的目的与意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 乙烯响应因子基因TaERF7的克隆、序列分析和亚细胞定位 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料 |
| 2.1.2 DNA和总RNA的提取 |
| 2.1.3 cDNA第一链的合成 |
| 2.1.4 TaERF7及其启动子的序列扩增 |
| 2.1.5 基因的连接与转化 |
| 2.1.6 TaERF7及其启动子的生物信息学分析 |
| 2.1.7 TaERF7蛋白的亚细胞定位 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 TaERF7及其启动子的克隆 |
| 2.2.2 TaERF7蛋白的序列分析 |
| 2.2.3 TaERF7启动子的序列分析 |
| 2.2.4 TaERF7的亚细胞定位 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 乙烯响应因子TaERF7的原核表达 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 原核表达载体构建 |
| 3.1.2 TaERF7融合蛋白分子量的预测 |
| 3.1.3 TaERF7融合蛋白的诱导表达 |
| 3.1.4 TaERF7融合蛋白的提取 |
| 3.1.5 融合蛋白的电泳、染色和脱色 |
| 3.1.6 融合蛋白的纯化 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 原核表达载体的构建 |
| 3.2.2 融合蛋白的诱导表达 |
| 3.2.3 融合蛋白的可溶性分析 |
| 3.2.4 TaERF7蛋白的纯化 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 乙烯响应因子基因TaERF7受光温诱导的表达特性 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 BNS不同组织部位的取样 |
| 4.1.2 不同光照和温度处理 |
| 4.1.3 荧光定量PCR |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 TaERF7的组织表达特性 |
| 4.2.2 TaERF7在不同光照时间处理后的表达 |
| 4.2.3 TaERF7在不同温度处理期间的表达变化 |
| 4.3 讨论 |
| 第五章 TaERF7 与下游基因TaTMS5 的互作关系分析 |
| 5.1 材料 |
| 5.1.1 植物材料及取样 |
| 5.1.2 菌株和载体 |
| 5.1.3 试剂 |
| 5.2 方法 |
| 5.2.1 不同播期BNS的育性统计 |
| 5.2.2 TaTMS5的克隆与分析 |
| 5.2.3 TaERF7与TaTMS5 的荧光定量PCR |
| 5.2.4 突变EAR基序的TaERF7 的获得 |
| 5.2.5 制备与转化酵母感受态细胞 |
| 5.2.6 TaERF7的毒性和自激活检测 |
| 5.2.7 酵母单杂交 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 TaERF7和TaTMS5 的差异表达与BNS育性的关系 |
| 5.3.2 TaTMS5及其启动子的序列分析 |
| 5.3.3 TaERF7及其突变体的转录自激活检测 |
| 5.3.4 TaERF7 及其突变体与TaTMS5 启动子的结合 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 TaERF7基因的功能分析 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 材料 |
| 6.1.2 过表达载体的构建 |
| 6.1.3 农杆菌介导法侵染拟南芥 |
| 6.1.4 拟南芥生理指标的测定 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 转基因拟南芥的验证 |
| 6.2.2 转基因拟南芥的表型分析 |
| 6.2.3 转基因拟南芥的耐寒性鉴定 |
| 6.3 讨论 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 引言 |
| 2 小麦杂种优势的利用 |
| 3 雄性不育研究进展 |
| 3.1 雄性不育的主要类型 |
| 3.1.1 细胞核雄性不育(GMS) |
| 3.1.2 核质互作雄性不育(CMS) |
| 3.1.3 光温敏雄性不育(PTMS) |
| 3.2 雄性不育机理研究 |
| 3.2.1 绒毡层发育与雄性不育 |
| 3.2.2 蛋白质、糖、氨基酸、酶类、Ca2+等生理生化特征与雄性不育 |
| 3.2.3 线粒体DNA组与雄性不育 |
| 3.2.4 RNA编辑与雄性不育 |
| 4 小麦光温敏雄性不育研究进展 |
| 4.1 小麦光温敏雄性不育的种类 |
| 4.2 小麦光温敏雄性不育机理的研究 |
| 4.2.1 小麦光温敏雄性不育的细胞学特征 |
| 4.2.2 小麦光温敏雄性不育生理生化研究 |
| 4.2.3 小麦光温敏雄性不育的分子研究 |
| 5 相关基因的研究背景 |
| 5.1 植物核苷二磷酸激酶(NDPKs)的研究进展 |
| 5.2 RNA识别基序蛋白家族(orrm)研究进展 |
| 5.3 线粒体内膜转位酶复合体(TIM)的研究进展 |
| 6 小麦转基因研究进展 |
| 6.1 小麦转基因方法 |
| 6.1.1 农杆菌介导法 |
| 6.1.2 基因枪法 |
| 6.1.3 花粉管通道法 |
| 6.2 小麦外植体的选择 |
| 6.2.1 小麦幼胚 |
| 6.2.2 小麦成熟胚 |
| 6.2.3 其他外植体材料 |
| 6.3 转基因技术在小麦育种上的应用 |
| 6.3.1 小麦品质改良 |
| 6.3.2 抗性改良 |
| 7 本文研究目的与意义 |
| 第二章 小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 基因枪介导小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
| 1.1.1 受体材料 |
| 1.1.2 试剂与仪器 |
| 1.1.3 目的基因与载体 |
| 1.1.4 培养基 |
| 1.1.5 统计方法 |
| 1.1.6 小麦幼胚组织培养与基因枪轰击转化 |
| 1.1.7 基因枪轰击 |
| 1.1.7.1 质粒向大肠杆菌转化 |
| 1.1.7.2 质粒的制备 |
| 1.1.7.3 微弹的制备 |
| 1.1.7.4 基因枪轰击操作 |
| 1.1.8 转基因植株T0代PCR检测 |
| 1.1.8.1 抗性苗总DNA的提取 |
| 1.1.8.2 引物设计 |
| 1.1.8.3 PCR检测 |
| 1.2 农杆菌介导的小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
| 1.2.1 受体材料 |
| 1.2.2 试剂与仪器 |
| 1.2.3 目的基因与载体 |
| 1.2.4 培养基 |
| 1.2.5 统计方法 |
| 1.2.6 小麦幼胚组织培养与农杆菌转化 |
| 1.2.7 转基因植株T0代PCR检测 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 不同小麦品种幼胚出愈率统计情况与分析 |
| 2.2 基因枪介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
| 2.2.1 基因枪介导小麦流程 |
| 2.2.2 基因枪介导小麦遗传转化数据统计 |
| 2.2.3 基因枪介导法转化T0 代抗性苗PCR检测结果 |
| 2.3 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
| 2.3.1 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化流程 |
| 2.3.2 农杆菌介导小麦遗传转化数据统计 |
| 2.4 T1 代转基因小麦PCR检测鉴定 |
| 2.5 小麦转基因阳性苗性状差异 |
| 2.5.1 小麦转基因阳性苗性状数据统计 |
| 2.5.2 转基因阳性苗生长发育表型差异 |
| 3 讨论 |
| 3.1 不同基因型愈伤组织出愈情况 |
| 3.2 两种遗传转化法效果比较 |
| 3.3 三个候选基因功能的初步鉴定 |
| 第三章 拟南芥雄性不育基因的遗传转化 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 受体材料 |
| 1.2 试剂与仪器 |
| 1.3 目的基因与载体 |
| 1.3.1 目的基因 |
| 1.3.2 载体 |
| 1.4 培养基 |
| 1.5 试验方法 |
| 1.6 转基因植株PCR检测 |
| 1.6.1 植物DNA提取 |
| 1.6.2 植物RNA提取 |
| 1.7 拟南芥性状统计 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 拟南芥遗传转化实验流程 |
| 2.2 拟南芥T2 代筛选单拷贝数据分析 |
| 2.3 拟南芥RNA检测结果 |
| 2.4 转基因拟南芥表型差异 |
| 2.4.1 转TaMS337S-3 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
| 2.4.2 转TaMS337S-4 基因T2 代拟南芥植物学性状统计分析 |
| 2.4.3 转TaMS337S-5 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
| 3 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）小麦温敏雄性不育系偃展4110S育性转换的机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 杂种优势利用和植物雄性不育 |
| 1.1.1 杂种优势 |
| 1.1.2 植物雄性不育 |
| 1.1.2.1 植物细胞核雄性不育 |
| 1.1.2.2 植物细胞质雄性不育 |
| 1.1.3 植物雄性不育的分子机理及相关基因 |
| 1.2 温敏雄性不育小麦 |
| 1.2.1 温敏雄性不育小麦育性转换 |
| 1.2.2 温敏雄性不育小麦细胞学研究 |
| 1.2.2.1 花药的发育 |
| 1.2.2.2 绒毡层的发育 |
| 1.2.2.3 细胞学研究 |
| 1.3 雄性不育与转录组学 |
| 1.3.1 转录组学 |
| 1.3.2 转录组学主要研究技术 |
| 1.3.3 转录组学在植物雄性不育研究中的应用 |
| 1.4 研究的目的意义 |
| 第二章 温敏核雄性不育系偃展4110S的温敏性鉴定及育性转换特点 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 分期播种与剪穗再生分蘖结合 |
| 2.2.2 温控处理 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 温敏核雄性不育系偃展4110S温敏性鉴定 |
| 2.3.2 温敏核雄性不育系偃展4110S育性转换关键时期及临界温度 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 温敏性鉴定 |
| 2.4.2 育性转换关键时期与临界温度 |
| 第三章 温敏核雄性不育系偃展4110S败育的表型和细胞学特征 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 试验所需溶液的配制 |
| 3.2.2 花药的外观和I2-KI染色 |
| 3.2.3 扫描电镜观察花药和小孢子特征 |
| 3.2.4 DAPI染色 |
| 3.2.5 半、超薄切片制作 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 花药的外部形态特征分析 |
| 3.3.2 花药和小孢子特征分析 |
| 3.3.3 小孢子发育过程分析 |
| 3.3.4 绒毡层发育过程分析 |
| 3.3.5 花粉壁发育过程分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 花药败育表型的鉴定 |
| 3.4.2 DAPI制片观察小孢子发育 |
| 3.4.3 雄性不育与绒毡层的程序化死亡关系 |
| 3.4.4 花粉壁发育 |
| 第四章 温敏核雄性不育系偃展4110S的转录组测序分析 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 RNA提取和检测,转录组测序文库的建立与测序 |
| 4.2.2 质量控制与基因注释 |
| 4.2.3 差异表达基因的筛选与生物信息学分析 |
| 4.2.4 育性相关候选基因的qRT-PCR验证 |
| 4.2.5 表型和细胞学特征 |
| 4.2.6 酶联免疫吸附试验测定花药的茉莉酸含量 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 原始数据分析 |
| 4.3.2 差异表达基因的GO分类 |
| 4.3.3 差异表达基因的KOG分类 |
| 4.3.4 转录因子的研究 |
| 4.3.5 与育性相关的关键途径和调控网络 |
| 4.3.6 候选基因的实时定量PCR |
| 4.3.7 表型特征和小孢子的发育 |
| 4.3.8 茉莉酸含量 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 苯丙烷和长链脂肪酸合成途径与植物雄性不育的关系 |
| 4.4.2 茉莉酸合成途径与植物雄性不育的关系 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（10）小麦-中间偃麦草后代014-459及其F1不育性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1 小麦雄性不育研究现状 |
| 1.1 小麦核基因不育的发现及类型 |
| 1.1.1 隐性核不育 |
| 1.1.2 显性核不育 |
| 1.2 细胞质不育 |
| 1.2.1 传统意义上的细胞质不育 |
| 1.2.2 黔型雄不育 |
| 1.2.3 其它细胞质不育 |
| 1.3 温光敏或光温敏型不育 |
| 1.3.1 细胞质作用型 |
| 1.3.2 非细胞质作用型 |
| 2 不育性状的研究内容 |
| 2.1 对雄性生殖细胞败育的观察 |
| 2.2 不育基因的染色体定位 |
| 2.3 不育基因的分子标记 |
| 2.4 利用m RNA差异寻找不育基因 |
| 2.5 利用差异蛋白寻找与不育基因相关的蛋白 |
| 2.6 不育基因导致的线粒体DNA的差异 |
| 3 中间偃麦草遗传物质的鉴定 |
| 3.1 中间偃麦草的特征、特性及分布 |
| 3.2 中间偃麦草染色体组组成 |
| 3.2.1 减数分裂配对分析 |
| 3.2.2 原位杂交分析 |
| 3.3 中间偃麦草在小麦育种中的应用 |
| 3.4 中间偃麦草遗传物质的鉴定方法 |
| 3.4.1 染色体原位杂交 |
| 3.4.2 利用分子标记对中间偃麦草染色体组St基因组的鉴定 |
| 4 研究内容、目的及意义 |
| 4.1 研究内容 |
| 4.2 研究目的与意义 |
| 第二章 014-459 特性及其F_1育性差异研究 |
| 1 引言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1014-459 品质性状的研究 |
| 2.2.2 育性分析 |
| 2.2.3 染色体配对情况分析 |
| 2.2.4 花粉育性分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 品质特性 |
| 3.2 014-459及F_1染色体配对 |
| 3.3 014-459及杂种F_1育性结果 |
| 4.讨论 |
| 第三章 014-459 外源染色质的鉴定 |
| 1 引言 |
| 2 材料方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 原位杂交染色体的准备 |
| 2.2.2 总DNA的提取 |
| 2.2.3 原位杂交探针标记 |
| 2.2.4 荧光原位杂交探针的制备 |
| 2.2.5 封阻DNA的制备 |
| 2.2.6 基因组原位杂交的步骤 |
| 2.2.7 St特异标记St2-80 荧光原位杂交的步骤 |
| 2.2.8 荧光原位杂交的步骤 |
| 2.2.9 PLUG标记分析 |
| 2.2.10 A-PAGE电泳 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 原位杂交结果 |
| 3.2 PLUG分析结果 |
| 3.3 A-PAGE结果 |
| 4 讨论 |
| 第四章 利用SLAF分析不育相关基因 |
| 1 引言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 3 SLAF-Seq结果 |
| 3.1 SLAF-Seq分析方法的效果 |
| 3.2 碱基类型分布 |
| 3.3 测序数据统计 |
| 3.4 SLAF标签开发 |
| 3.5 关联分析 |
| 3.5.1 高质量SNP筛选 |
| 3.5.2 ED方法关联结果 |
| 3.5.3 SNP-index方法关联结果 |
| 3.5.4 候选区域筛选 |
| 3.6 候选区域的功能注释 |
| 3.6.1 候选区域的SNP注释 |
| 3.6.2 候选区域的基因注释 |
| 3.6.3 候选区域内基因的GO富集分析 |
| 4 讨论 |
| 第五章 利用转录组分析不育相关基因 |
| 1 引言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 SNP/In Del分析 |
| 3.2 差异表达基因数目统计 |
| 3.3 差异表达基因功能注释和富集分析 |
| 3.4 差异表达基因GO分类 |
| 3.5 差异表达基因COG分类 |
| 3.6 差异表达基因KEGG注释 |
| 3.7 差异表达基因KEGG通路富集分析 |
| 3.8 对2603个差异表达基因的分析 |
| 3.9 对候选基因的分析 |
| 4 讨论 |
| 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附表 |
| 附图 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
四、不同发育类型生态雄性不育小麦的育性转换特性研究（论文参考文献）
- [1]LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探[D]. 王娜. 中国农业科学院, 2021
- [2]小麦K-TCMS育性转换相关基因的鉴定及lncRNA MSTRG.224114调控其育性转换的功能解析[D]. 叶佳丽. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [3]YS型小麦雄性不育系细胞质基因组分析及雄性不育候选基因鉴定[D]. 高宇杰. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [4]粘果山羊草（Aegilops kotschyi）细胞质雄性不育小麦KTP116A育性恢复基因位点Rfk1的精细定位及分子克隆[D]. 陈彦儒. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]YS型小麦温敏雄性不育基因定位及表达调控研究[D]. 韩玉翠. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [6]西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究[D]. 王永琦. 西北农林科技大学, 2020
- [7]小麦温光敏不育系BNS中乙烯响应因子基因TaERF7的功能分析[D]. 李紫良. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [8]小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析[D]. 姜明珠. 华中农业大学, 2019(02)
- [9]小麦温敏雄性不育系偃展4110S育性转换的机制研究[D]. 杨雪桐. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [10]小麦-中间偃麦草后代014-459及其F1不育性的研究[D]. 陶军. 四川农业大学, 2019(07)