导读:本文包含了同核异质不育系论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水稻,细胞质雄性不育系,L-orfH79,育性
同核异质不育系论文文献综述
李佳洋,田泽,李威涛,刘学群,王春台[1]（2019）在《水稻新型胞质不育系L-orfH79与其同核异质YTA的比较》一文中研究指出[目的]验证新型细胞质不育系L-orfH79与其同核异质的近等基因系HL-CMS YTA的区别。[方法]用orfH79和orf290这2种分子标记对L-orfH79和YTA进行分子鉴定,并比较其花粉染色特性、花粉育性、结实率及orfH79表达量。[结果]分子标记鉴定结果显示L-orfH79只含有不育基因orfH79、不含有orf290,YTA同时含有orfH79和orf290。L-orfH79花粉的淀粉沉积比YTA更少,L-orfH79花粉大小均匀,而YTA的花粉形态不一。L-orfH79花粉育性、套袋结实率及自然结实率(都低于10%)略高于YTA(都低于5%)。当L-orfH79中引入恢复基因Rf5或者Rf6后花粉形态和颜色都恢复正常。抽穗期L-orfH79剑叶中的orfH79表达量低于YTA,在L-orfH79中引入Rf5或者Rf6后会减少orfH79的表达量。[结论]L-orfH79是不同于YTA的新型细胞质雄性不育系,L-Rf5、L-Rf6可作为其恢复系。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2019年15期）
刘子涵[2]（2019）在《同核异质雄性不育小麦花粉发育的调控模型构建及育性相关基因TaUGP1-6A的功能分析》一文中研究指出目前,杂交小麦育种是最大限度利用杂种优势提高小麦产量的一种非常有前途的策略。而细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)作为小麦杂种优势利用的主要途径,由于在作物中无法产生有功能的花粉,从而为研究细胞质遗传、生殖生长和花粉发育提供了理想的材料。近年来,我们课题组对一套理想的小麦同核异质雄性不育(Isonuclearalloplasmic male sterility lines,IAMSLs)试验材料展开研究,发现它们不育性稳定,同时具有提高小麦品质、增强抗白粉病能力、提高生长潜力等优势,是一套优良的不育系材料,在小麦的叁系杂交育种中具有很大的应用潜力。然而,这些同核异质雄性不育小麦花粉败育机理目前尚不清楚,尤其是它们核心的败育分子机制。鉴于此,本研究以该5种同核异质雄性不育系(K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A)以及他们的同型保持系B706为供试材料,对其进行了1BL/1RS核型鉴定;利用显微和亚显微技术对不育系和保持系各发育时期的植株、花药、绒毡层、小孢子和花粉壁进行了表型和细胞学观察;通过TUNEL和DNA ladder技术检测了绒毡层细胞程序化死亡(PCD)的动态变化;采用转录组测序技术对不育系败育关键时期的花药进行了差异表达分析,并利用生理指标测定和定量分析对测序分析结果进行了印证;通过RACE技术对转录组分析获得的候选基因TaUGP1-6A进行了全长扩增,并利用拟南芥功能回补和大麦花叶病毒侵染沉默(BSMV-VIGS)技术对该基因进行功能分析,获得以下主要研究结果:1.分子标记和A-PAGE分析结果表明,5种同核异质小麦雄性不育系均为1BL/1RS核型。花粉不同发育时期(四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和叁核期)的细胞学和表型研究表明,在整个生长发育过程中,不育系的雌蕊均发育正常,具有接受外来花粉的能力;然而不育系的雄蕊在叁核时期表现出明显的干瘪、不散粉、内皮乌氏体畸形以及外表皮纤维散乱的败育特征;败育类型为典败或染败,且所占比例不同;不育系小孢子均在单核晚期开始发育紊乱,在二核期败育特征明显,然而败育的原因不同;组织切片、TUNEL和DNA ladder进行了绒毡层降解观察和PCD的检测表明,不育系K706A的花药绒毡层发生了提前降解,其余不育系均发生了延迟降解;超微结构观察表明,不育系绒毡层在单核晚期造油体的缺失以及绒毡层小体的畸形,小孢子花粉外壁无法正常合成孢粉素。以上结果均说明败育关键时期为单核晚期和二核期,绒毡层PCD的异常、造油体缺失以及绒毡层小体的畸形是花粉败育及花粉壁无法正常合成的主要原因。2.对5种不育系败育关键时期(二核期)花药进行转录组测序分析,共获得了109.43GB的高质量clean data。通过差异表达分析(以保持系为对照),不育系K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A分别获得4294、15835、5288、20444、10136个差异表达基因,其中包含1392个差异表达基因的核心基因集(172个基因上调,1220个基因下调)。通过KOG、GO、KEGG、WGCNA分析得到了败育相关的重要通路(糖代谢、氧化磷酸化、苯丙烷生物合成、磷脂酰肌醇信号通路)以及编码关键酶(GLTP、Pectinesterase、UGPase)的重要候选基因。生理指标、组织化学分析及定量的结果表明,不育花药出现了糖和ATP含量下降、ROS过量积累、孢粉素合成受阻以及ROS诱导绒毡层异常降解的现象,同时以上育性相关通路中所涉及的基因表达下调。综合以上结果,构建了一个核心转录互作网络调控同核异质雄性不育小麦花粉败育模型。3.以保持系B706花药cDNA为模板,克隆到2个小麦TaUGP1基因的拷贝TaUGP1-6A和TaUGP1-6B。序列比对发现存在17个差异的SNP位点,但所编码的氨基酸一致。基于转录组学分析发现,位于6A染色体上的编码UGPase的核心不育相关基因TaUGP1-6A(Traes_6AS_3A8E07254)在5种不育系中均显着下调表达。因此,利用RACE技术从B706中克隆了TaUGP1-6A的1731bp的全长cDNA序列,序列分析表明,TaUGP1-6A编码467个氨基酸,具有典型的UDPGP保守结构域。为了验证TaUGP1-6A的功能,通过构建TaUGP1-6A的过表达载体pCAMBIA3301-TaUGP1-6A,对拟南芥纯合突变体atugp1和atugp2的杂合体(Atugp1atugp1/Atugp2atugp2)进行遗传转化。发现正常的杂合体后代有不育株(atugp1atugp1/atugp2atugp2)出现,而转化的植株后代均可育,说明了该基因的回补弥补了拟南芥AtUGP1基因的功能缺失,进而验证了TaUGP1-6A与育性相关。同时采用BSMV-VIGS技术,有效地沉默了B706植株中基因TaUGP1-6A的表达,出现了花药不开裂的不育表型,自交结实率降低。这些结果均表明该基因的正常表达与小麦育性紧密相关。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
邱涛[3]（2017）在《玉米同核异质及同质异核雄性不育系线粒体基因组比较分析》一文中研究指出玉米细胞质雄性不育作为杂种优势利用的重要工具以及核质互作研究的理想材料,长期以来受到遗传学家和育种学家的广泛关注。玉米C型不育胞质具有败育彻底和育性相对稳定等优点,但其败育与育性恢复机理尚未明确。因此,研究玉米C型胞质败育与育性恢复机制具有十分重要的理论意义。以往研究大多是采用一套玉米同核异质材料进行线粒体基因组间的差异分析,但无法了解不同细胞核背景是否会通过核质互作引发细胞质基因组发生变异。本实验以两套同核异质材料C48-2、48-2,C黄早四、黄早四和一套同质异核玉米材料C48-2、C黄早四、C698-3、C478作为研究对象。通过蔗糖衬垫法分离玉米线粒体并提取其DNA,采用IlluminaHiseq2500平台对玉米线粒体基因组进行测序分析,利用Denovo组装和Gap内洞拼接得到完整线粒体基因组序列,进而分析两套同核异质玉米线粒体基因组间的差异,挖掘细胞质雄性不育的候选基因;通过同质异核材料间细胞质基因组的生物信息学分析,探究核质互作对细胞质基因组的影响。本研究所得主要结果如下:1.C48-2、C黄早四、C698-3、C478和48-2、黄早四线粒体基因组测序数据过滤后均大于1GB。基因组组装结果分别为739,660bp(C48-2)、739,653bp(C黄早四)、739,607bp(C478)、739,643bp(C698-3)和 566,154bp(48-2)、566,503bp(黄早四),GC 含量均约为44%。C48-2、C黄早四、48-2和黄早四叶绿体基因组的组装结果分别为140,473bp(C48-2)、140,478bp(C 黄早四)、140,458bp(48-2)、140,448bp(黄早四),GC含量均为38.4%。2.通过6个供试材料线粒体基因组的序列同源性和共线性比较,发现C型不育系和保持系(48-2、黄早四)线粒体基因组保守区域共线性较高,但这些保守序列段的排列顺序及方向存在差异。C型不育系线粒体基因组中存在总长约为241kb的大片段重复序列,而可育材料中的大片段重复序列较少,简单重复序列(SSR)的检索结果也显示,线粒体基因组中存在大量的五、六碱基单元的重复序列,且不育材料比可育材料中数量更多。3.六个材料线粒体基因组均注释到33个已知蛋白编码基因,对这些基因的序列进行比对发现nad4L、cob、cox3、atp9、rps4基因在不同细胞质线粒体基因组中的拷贝数存在差异;atp4、atp6、cox2、nad2、rps2B基因在不同细胞质线粒体基因组中的基因序列信息存在差异。通过预测这些差异基因的二级结构和跨膜结构域并进行比较分析,发现基因内部分碱基序列的变异可造成蛋白质二级结构的变化,并引发其功能的改变。4.两套同核异质玉米叶绿体基因中均注释到84种蛋白编码基因、30种tRNA基因和4中rRNA基因,只是不同材料间部分基因的拷贝数存在差异。共线性比较分析发现,叶绿体基因组结构高度保守,基本没有发现序列片段的重组;并且根据四种材料叶绿体基因组上的变异位点(SNP与InDel)分析,显示大多数的单碱基变异和所有的插入缺失都发生在基因组Poly结构区域。5.通过两套玉米同核异质系C48-2、48-2,C黄早四、黄早四线粒体与叶绿体基因组的结构信息、重复序列、编码基因以及变异位点的比较,可以看出不育胞质线粒体基因组较可育胞质更复杂,主要原因可能是其存在大量的重复序列,而叶绿体基因组则高度保守。而玉米同质异核系C48-2、C黄早四、C698-3、C478线粒体和叶绿体基因组比较分析显示不同细胞核背景对同一细胞质中线粒体和叶绿体基因组影响较小,主要发生在重复序列和基因间隔区存在一些差异,而编码基因的碱基序列基本没有差异。(本文来源于《四川农业大学》期刊2017-05-01）
康公平,戴小军,欧立军,李文嘉,梁满中[4]（2016）在《同核异质温敏核不育水稻光合特性的细胞质效应》一文中研究指出以来源于不同地域的8个水稻品种为细胞质供体,以温敏核不育系株1S、准S作为细胞核供体,分别连续回交12次,得到株1S和准S 2套核背景的同核异质温敏核不育系,比较了新质源不育系与其对照不育系的光合特性。结果表明,在株1S同核异质不育系中,以日本晴为细胞质源的不育系株1-5S的Pn、Fv'/Fm'、Phi PS2和q P均显着大于对照株1S,而以V20A为细胞质源的不育系株1-3S则显着小于对照株1S;在准S同核异质不育系中,以茶陵野生稻为细胞质源的不育系准-8S的Pn、Fv'/Fm'、Phi PS2和q P均显着大于对照准S,而以Lemont为细胞质源的不育系准-7S的Pn、Fv'/Fm'、Phi PS2和q P及以V20A为细胞质源的不育系准-3S的Pn则显着小于对照准S。V20A细胞质对不育系的光合效率有负效应,茶陵野生稻细胞质和日本晴细胞质在特定的质核互作中有明显的正效应。(本文来源于《杂交水稻》期刊2016年05期）
马智宏[5]（2015）在《两个不结球白菜同核异质不育系育种潜力的评价与研究》一文中研究指出不结球白菜(Brassic campestris L.ssp.Chinensis L.Makino)又名小白菜,十字花科芸薹属白菜亚种的一个变种,是我国南方重要的秋冬蔬菜,不结球白菜为典型的异花授粉作物,杂种优势明显,其利用途径为雄性不育性和自交不亲和性。其中,细胞质雄性不育是杂种优势利用的理想途径。本研究选用不结球白菜hau和eru两个同核异质细胞质雄性不育系进行研究,通过对两个细胞质雄性不育类型进行不育性评价、杂种优势分析、配合力分析以及细胞质效应分析,在评价两个不育系的应用价值的同时选育不育性稳定、彻底、配合力高的不结球白菜胞质雄性不育系和优良的杂交组合。其主要结果如下:1.两个细胞质雄性不育系不育性的评价。本研究首先通过对两个细胞质雄性不育类型进行不育度与不育株率的调查、花粉活力的检测以及花器官形态学观察。通过两年对两种不育细胞质类型的不育系进行了不育性的鉴定,结果表明两种不育系的不育度和不育株率均为100%;两种不育系均无花粉或无有活力花粉;不结球白菜hau细胞质雄性不育系雌蕊柱头粗壮,遇潮湿阴冷天气部分会畸形,表现为柱头粘连或者出现多个柱头,雄蕊退化成黄色心皮结构,雄蕊无花粉粒。不结球白菜eru细胞质雄性不育系雌蕊柱头高出雄蕊很多,雄蕊退化成白色心皮状,雄蕊无花粉粒。2.48个不结球白菜自交系进行遗传多样性分析。首先利用SSR分子标记对48个不结球白菜进行遗传多样性分析,从白菜基因组中均匀筛选476对SSR引物对5份差异性较大不结球白菜资源进行多态性筛选。其中114对SSR引物表现为清晰的多态性带型,然后用筛选的114对引物对48个亲本材料的DNA进行PCR扩增,利用扩增出的329条多态性好的条带的条带进行聚类分析;同时对48份材料进行田间农艺学性状和品质性状的多态性分析,调查48份材料的主要农艺性状,包括株高、株幅、腰粗、菜头粗、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽、叶色、叶柄色、束腰性,产量、干物质量、蛋白含量、糖含量共15个性状,根据所得数据运用系统聚类法分析。以上分析结果表明,基于SSR的聚类分析结果和基于田间性状聚类的结果基本一致,根据聚类结果选择13份不结球白菜自交系进行杂种优势、配合力和胞质效应分析。3.杂种优势分析。本研究以两个胞质不育系及其共同的保持系为母本,以13个自交系为父本进行杂交产生F1代,对F1的39个杂交组合和亲本进行杂种优势分析、配合力分析以及细胞质效应分析。杂种优势分析结果表明,3个母本的F1都有明显的杂种优势,但以保持系为母本F1的杂种优势最强,以hau细胞质雄性不育为母本的F1的杂种优势最小。4.配合力的分析结果表明,不结球白菜保持系白菜9号的一般配合力最高,说明在13个不结球白菜亲本自交系中,保持系白菜9号最具有育种潜力。不结球白菜hau细胞质雄性不育系的一般配合力最低,在目前的几种自交系之间的杂种优势潜力不够。5.细胞质效应分析结果表明,两种不育系均存在这胞质负效应,但hau细胞质雄性不育系的胞质负效应很明显,eru细胞质雄性不育系的胞质负效应不明显。综合分析3个母本(两个细胞质不育系以及共同的保持系),保持系无论在杂种优势方面还是在配合力方面,表现都优于两个不育系,即利用自交不亲和系进行杂种优势育种,对于本研究选取的材料,表现较强的杂种优势和较高的配合力,具有较好的育种潜力;比较两个不结球白菜同核异质细胞质雄性不育系,不结球白菜eru细胞质雄性不育具有较优良的杂种优势、配合力和较小的细胞质负效应,并且不育性彻底,是在白菜类蔬菜中具有杂种优势利用前景。(本文来源于《华中农业大学》期刊2015-06-01）
康公平,戴小军,欧立军,李文嘉,梁满中[6]（2015）在《同核异质温敏核不育系主要农艺性状与细胞质效应研究》一文中研究指出以起源于美国北部、美国南部、日本和菲律宾的普通野生稻,栽培稻作为细胞质供体。以株1S、准S为细胞核供体,经连续回交12次,构建两套1种核9种细胞质的同核异质温敏核不育系,在相同栽培条件下比较对照不育系与新质源不育性的主要农艺性状。结果表明,同核异质不育系及同核异质组合的生物学性状主要受核基因控制,但细胞质效应和质核互作效应对部分性状也有显着影响。细胞质对不育系的主要农艺性状都有不同程度影响:日本晴细胞质能显着增加不育系的剑叶面积、宽度;Lemont细胞质能降低不育系的穗长和颖花数,缩短不育系的生育期,V20A细胞质能降低不育系的地上部分干重。(本文来源于《湖北农业科学》期刊2015年08期）
康公平[7]（2012）在《同核异质温敏核不育系及组合主要性状与细胞质效应研究》一文中研究指出水稻正反交杂种优势存在不一致现象、即细胞质效应,叁系杂交水稻恢复系与保持系杂交的优势大多大于与不育系的杂交优势,即不育细胞质存在负效应。两系杂交稻不受细胞质约束,可以培育出各种不同细胞质类型的核不育系和高产组合,然而两系杂交稻选育都忽视了细胞质效应。本研究以细胞质来源于广东珠江流域的广陆矮四号、江苏长江中下游的9311、菲律宾国际水稻所的R402、日本的日本晴、南美的巴西陆稻、北美的Lemont、我国北纬18.73。的普通野生稻(野败)V20A和北纬26.50°的普通野生稻茶陵野生稻为细胞质供体,以株1S、准S为细胞核供体,经连续回交12次,构建两套1种核9种细胞质的同核异质温敏核不育系,并与父本9311、527、R819、师大21杂交制备72个同核异质组合,在相同栽培条件下比较同核异质温敏核不育系及同核异质组合生物学性状,探讨不同类型细胞质的效应以及与核、质互作关系,旨在为两系法杂交水稻选育最佳不育系及核、质互作组合提供理论指导。主要结果如下：1、对cpDNA9个片段共计9080个碱基的比对分析表明,8个细胞质供体以及细胞核供体株1S、准S的cpDNA之间都存在遗传差异,并根据碱基差异建立了各种细胞质的cpDNA分子指纹。2、利用ISSR、SRAP和TRAP叁种分子标记方法对细胞核供体核DNA分析表明,细胞核供体株1S与准S的核DNA存在遗传差异,并建立了细胞核供体核DNA分子指纹。3、同核异质不育系的制备以及代换系纯度的分子鉴定构建了两套1种核9种细胞质的同核异质温敏核不育系材料,经516对SSR引物标记对同核异质不育系细胞核进行检测,结果表明所转育的不育系材料与细胞核供体完全一致,且同类不育材料在大田的农艺性状完全一致,前后代之间没有性状分离。4、细胞质对不育系及杂交组合主要农艺性状的影响细胞质对不育系或组合的株叶型、生育期等都有不同程度影响。例如C5(为了保密,细胞质源名称省略,下同)细胞质能显着增加不育系的剑叶面积、宽度：以C5为细胞质源制备株1S、准S同核异不育系的剑叶面积比对照(株1S、准S)大2.64cm2、4.77cm2；剑叶宽度比对照宽0.19cm、0.15cm。 C7细胞质显着降低组合的株高：具C7细胞质源的组合株高比对照矮0.4～11.Ocm。具C7细胞质源的组合全生育期比对照缩短2.2～5.2天,具C3细胞质源的组合全生育期比对照长0.4～3.1天。5、细胞质对不育系及杂交组合主要经济性状的影响细胞质对不育系或组合的有效穗、穗长、颖花数(穗粒数)、结实率等都有不同程度影响。C7细胞质能降低不育系、组合的穗长和颖花数,以C3为细胞质的组合结实率较其他细胞质源组合低2.0-8.1个百分点。C4细胞质对部分组合有效穗有正效应。6、细胞质对不育系光合特性影响在株1S核源中,以C5为细胞质源的不育系净光合速率、Fv'/Fm'、 PhiPS2、qP显着大于对照,而以C3为细胞质源的不育系则显着小于对照,在准S核源中,以C8为细胞质源的不育系净光合速率、Fv'/Fm' PhiPS2、qP显着大于对照,而以C7为细胞质源的不育系则显着小于对照。在株1S、准S两个核源中,换质后的不育系光合色素含量、表观量子效率、光补偿点、光饱和点、ETR与对照差异不显着。7、细胞质对杂交组合生物学优势的影响C2、C4、C5细胞质对杂交组合的地上部分干重有正效应：具C2细胞质源的晚稻组合地上部分干重高出对照7.6%、1.8%(前者为株1S组合,后者为准S组合,下同)；具C4细胞质源的早稻组合地上部分干重高出对照2.9%～7.7%、1.7%～4.0%；C5细胞质源的组合地上部分干重高出对照2.3%～16.8%。而具C3细胞质源的组合地上部分干重低于对照6.7%～18.3%、16.0%～17.6%；具C7细胞质源的早、中稻组合低于对照3.9%～9.6%、18.0%～19.0%。8、细胞质对温敏核不育系临界不育温度的影响株1S被更换不同细胞质后,花粉不育的稳定性最差的是C6细胞质配制的不育系,临界不育温度超过了23.5℃,不适宜在长江中下游稻区应用。以C1、C8为细胞质源的不育系其不育的稳定性比株1S有所降低,但可繁性有所提高。以C2、C3为细胞质的不育系其不育的稳定性比株1S更高,但可繁性更低。在更换不同细胞质的准S系列不育系中,导致临界不育温度显着升高、花粉不育的稳定性最差的是C7细胞质,而C2、C3细胞质能显着提高不育性的稳定性,使不适宜在长江中下游稻区应用的准S达到安全应用标准。综上所述,同核异质不育系及同核异质组合的生物学性状主要受核基因控制,但细胞质效应和质核互作效应对部分性状也有显着影响。C2细胞质是选育温敏核不育系最适宜的细胞质,有利于降低临界不育温度,提高杂交制种的安全性。利用C7细胞质有利于选育早熟早稻组合。C2、C4、C5为细胞质有利于选育高产组合。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2012-05-01）
张新钵[8]（2012）在《3例同核异质小麦雄性不育系及其保持系线粒体DNA差异的AFLP检测》一文中研究指出当今世界人口以刚性速度增长，粮食危机越来越严重。为了解决这一现状，作物杂种优势的利用显得越来越重要，而细胞质雄性不育（CMS）是作物杂种优势利用的基础，在进行作物杂交种选育时，人们利用雄性不育这一优势，可以节约大量的人力和时间用以作物强优势组合的培育。与此同时，亦对雄性不育机理做了大量的研究，结果表明，线粒体DNA与CMS密切相关。但在细胞质雄性不育中，由于存在核质互作现象，很难确定细胞质基因组的差异是细胞质基因组本身引起，还是由于细胞核对细胞质的影响而产生的。因此，如果不经选择专门的研究材料，仅单一的对某一供试材料进行研究很难确定其不育胞质来源与性质。为了解决这一问题，本研究经过多年的培育育成了一批同核异质小麦不育材料，这些材料均通过回交转育数十代，它们具有相同的核遗传背景。因此，在对雄性不育研究过程中可以完全排除细胞核带来的影响，用此为供试材料，其研究过程中得到的差异完全可以认为来自于细胞质基因组的本质差异。本研究正是基于此，选取3例同核异质小麦雄性不育系及其对应保持系为材料，利用AFLP分子标记对其mtDNA进行了差异性分析，旨在小麦杂种优势利用中用以鉴别不同不育细胞质类型及其各不同不育细胞质的恢保特性，以提高核质互作型不育类型的实际利用效能，获得下述重要结果：(1)本实验利用密度梯度离心法提取mtDNA，纯度高，可以满足AFLP的实验要求。(2)64对引物组合中共筛选出5对引物组合：E7/M21，E10/M16，E12/M18,E13/M18，E13/M20有较好的多态性；对此过程进行了2次重复,均得到了同样结果。(3)在E7/M21引物组合中，在200bp左右的位置扩增了一条相当明显的差异带；在E12/M18引物组合中,在250bp左右产生了一条相当明显的差异带；在E13/M20引物组合中，在400bp左右产生了一条明显的差异带；这些差异带可以作为鉴别3例同核异质小麦雄性不育系及其保持系mtDNA的稳定依据。(4)通过上述引物扩增出的特异差异条带，说明这3例同核异质小麦雄性不育系及其保持系mtDNA确实存在明显的多态性，这些差异带亦说明供试同核异质小麦线粒体基因组间确实存在差异，可以作为小麦杂种优势研究与利用中用于区别不同细胞质不育类型的稳定分子标记，甚至可以延伸到对其恢保特性的研究。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2012-05-01）
吴丹[9]（2012）在《同核异质温敏核不育系准S光合特性及相关基因表达的研究》一文中研究指出水稻(Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一,在全球粮食生产和消费中占有极其重要的地位。我国以世界19%的水稻种植面积,生产出世界总产量21%的稻谷,这个数据充分说明,我国依靠农业科学技术的进步,以不太优越的土地条件在水稻的生产上创造出了惊人业绩。杂交水稻的研究、广泛推广在提高我国稻谷产量方面起到了至关重要的作用。叁系法杂交水稻自推广以来为我国粮食增产作出了巨大贡献,但随着杂交水稻的发展培育更高产组合的周期越来越长、难度越来越大,寻找新的方法技术来提高杂种优势成为了必然。两系法杂交水稻的研究成功有效地解决了不育细胞质和恢保关系的约束,育成了一批超级杂交稻。但目前所推广的两系杂交组合都未曾研究过其细胞质效应,更不能回答是否是最佳核质互作组合,这对于充分发挥两系法杂种优势是不利的。本文以温敏核不育系准S为对照,探讨北美种植的水稻Lemont和普通野生稻茶陵野生稻细胞质对光合特性和光合基因表达的影响,旨在促进对水稻细胞质效应在分子水平的认识,为选择最佳的核质配制和最有利的母本材料提供理论指导。主要结果如下：1.同核异质两用温敏核不育系生物产量的比较以准S为对照,比较相同栽培条件下同核异质不育系lemont//准S和茶陵野生稻／／准S的生物产量,结果显示,茶陵野生稻／／准S日产干重显着高于Lemont//准S和对照准S,而Lemont//准S和对照准S日产干重未呈现显着差异。2.同核异质两用温敏核不育水稻光合特性的比较以准S为对照,比较Lemont//准S、茶陵野生稻//准S分蘖期功能叶片的光合色素含量、净光合速率和Rubisco活性发现,3个材料的光合色素含量无显着差异；而茶陵野生稻//准S的净光合速率比对照准S高16.3%,而Lemont//准S比对照低8.4%；在Rubisco活性上,茶陵野生稻//准S显着高于对照,是对照的准S的142.2%,而Lemont//准S是对照准S酶活性的68.7%。3.同核异质不育系光合基因的表达差异以准S为对照,比较Lemont//准S、茶陵野生稻//准S4个光合基因psbA、rbcL、rbcS以及rca在mRNA水平的表达差异,结果发现,3个材料在4个基因的表达上均存在不同程度的差异,其中在细胞质基因psbA和rbcL的表达上,Lemont//准S与对照的差异不显着,但显着低于茶陵野生稻//准S；细胞核基因rbcS和rca的表达上,茶陵野生稻//准S和Lemont//准S的差异不显着,但二者均显着高于对照准S。综上所述,在准S细胞核背景下,不同细胞质源会导致光合速率、光合关键酶活性的差异,最终导致生物产量的差异,这些差异可能与光合基因的表达水平密切相关；而茶陵野生稻细胞质源的两用不育系在光合特性和光合基因表达上都高于其他材料,可作为两系法杂交育种母本材料选择的参考。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2012-05-01）
苏家秀,谭学林,徐津,李伟华,海梅荣[10]（2011）在《同核异质滇Ⅰ型粳稻不育系及其保持系的光合特性》一文中研究指出滇Ⅰ型不育系和保持系是我国粳稻杂种优势利用最主要的技术体系之一。本研究利用Li-6400便携式光合测定系统测定了79对滇Ⅰ型同核异质粳稻不育系及保持系上叁叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)和叶绿素相对含量(SPAD)。结果表明,不育系间及保持系间的光合参数在3个叶位上都达到了极显着水平,基因型间的这种显着差异为高光效育种提供了宝贵的遗传基础。同一叶位上不育系与保持系间的光合参数具有显着的正相关。除SPAD值外,其他光合参数值在不育系与保持系间没有显着差异,但不育系的SPAD值显着大于保持系。叶绿素相对含量不是粳稻提高光合作用的限制因子;滇I型细胞质对光合作用没有负效应;利用滇I型细胞质转育的不育系的叶绿素含量很可能有所提高。基于剑叶光合参数值对保持系及不育系的聚类,不育系和保持系可分别分为高和较低光合速率的类型。本研究为滇I型不育系的高光效育种提供了理论基础,也可作为杂交粳稻高光效的理论参考。(本文来源于《作物学报》期刊2011年11期）
同核异质不育系论文开题报告
（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：
目前,杂交小麦育种是最大限度利用杂种优势提高小麦产量的一种非常有前途的策略。而细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)作为小麦杂种优势利用的主要途径,由于在作物中无法产生有功能的花粉,从而为研究细胞质遗传、生殖生长和花粉发育提供了理想的材料。近年来,我们课题组对一套理想的小麦同核异质雄性不育(Isonuclearalloplasmic male sterility lines,IAMSLs)试验材料展开研究,发现它们不育性稳定,同时具有提高小麦品质、增强抗白粉病能力、提高生长潜力等优势,是一套优良的不育系材料,在小麦的叁系杂交育种中具有很大的应用潜力。然而,这些同核异质雄性不育小麦花粉败育机理目前尚不清楚,尤其是它们核心的败育分子机制。鉴于此,本研究以该5种同核异质雄性不育系(K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A)以及他们的同型保持系B706为供试材料,对其进行了1BL/1RS核型鉴定;利用显微和亚显微技术对不育系和保持系各发育时期的植株、花药、绒毡层、小孢子和花粉壁进行了表型和细胞学观察;通过TUNEL和DNA ladder技术检测了绒毡层细胞程序化死亡(PCD)的动态变化;采用转录组测序技术对不育系败育关键时期的花药进行了差异表达分析,并利用生理指标测定和定量分析对测序分析结果进行了印证;通过RACE技术对转录组分析获得的候选基因TaUGP1-6A进行了全长扩增,并利用拟南芥功能回补和大麦花叶病毒侵染沉默(BSMV-VIGS)技术对该基因进行功能分析,获得以下主要研究结果:1.分子标记和A-PAGE分析结果表明,5种同核异质小麦雄性不育系均为1BL/1RS核型。花粉不同发育时期(四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和叁核期)的细胞学和表型研究表明,在整个生长发育过程中,不育系的雌蕊均发育正常,具有接受外来花粉的能力;然而不育系的雄蕊在叁核时期表现出明显的干瘪、不散粉、内皮乌氏体畸形以及外表皮纤维散乱的败育特征;败育类型为典败或染败,且所占比例不同;不育系小孢子均在单核晚期开始发育紊乱,在二核期败育特征明显,然而败育的原因不同;组织切片、TUNEL和DNA ladder进行了绒毡层降解观察和PCD的检测表明,不育系K706A的花药绒毡层发生了提前降解,其余不育系均发生了延迟降解;超微结构观察表明,不育系绒毡层在单核晚期造油体的缺失以及绒毡层小体的畸形,小孢子花粉外壁无法正常合成孢粉素。以上结果均说明败育关键时期为单核晚期和二核期,绒毡层PCD的异常、造油体缺失以及绒毡层小体的畸形是花粉败育及花粉壁无法正常合成的主要原因。2.对5种不育系败育关键时期(二核期)花药进行转录组测序分析,共获得了109.43GB的高质量clean data。通过差异表达分析(以保持系为对照),不育系K706A、Va706A、Ju706A、C706A和U706A分别获得4294、15835、5288、20444、10136个差异表达基因,其中包含1392个差异表达基因的核心基因集(172个基因上调,1220个基因下调)。通过KOG、GO、KEGG、WGCNA分析得到了败育相关的重要通路(糖代谢、氧化磷酸化、苯丙烷生物合成、磷脂酰肌醇信号通路)以及编码关键酶(GLTP、Pectinesterase、UGPase)的重要候选基因。生理指标、组织化学分析及定量的结果表明,不育花药出现了糖和ATP含量下降、ROS过量积累、孢粉素合成受阻以及ROS诱导绒毡层异常降解的现象,同时以上育性相关通路中所涉及的基因表达下调。综合以上结果,构建了一个核心转录互作网络调控同核异质雄性不育小麦花粉败育模型。3.以保持系B706花药cDNA为模板,克隆到2个小麦TaUGP1基因的拷贝TaUGP1-6A和TaUGP1-6B。序列比对发现存在17个差异的SNP位点,但所编码的氨基酸一致。基于转录组学分析发现,位于6A染色体上的编码UGPase的核心不育相关基因TaUGP1-6A(Traes_6AS_3A8E07254)在5种不育系中均显着下调表达。因此,利用RACE技术从B706中克隆了TaUGP1-6A的1731bp的全长cDNA序列,序列分析表明,TaUGP1-6A编码467个氨基酸,具有典型的UDPGP保守结构域。为了验证TaUGP1-6A的功能,通过构建TaUGP1-6A的过表达载体pCAMBIA3301-TaUGP1-6A,对拟南芥纯合突变体atugp1和atugp2的杂合体(Atugp1atugp1/Atugp2atugp2)进行遗传转化。发现正常的杂合体后代有不育株(atugp1atugp1/atugp2atugp2)出现,而转化的植株后代均可育,说明了该基因的回补弥补了拟南芥AtUGP1基因的功能缺失,进而验证了TaUGP1-6A与育性相关。同时采用BSMV-VIGS技术,有效地沉默了B706植株中基因TaUGP1-6A的表达,出现了花药不开裂的不育表型,自交结实率降低。这些结果均表明该基因的正常表达与小麦育性紧密相关。
（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。
同核异质不育系论文参考文献
[1].李佳洋,田泽,李威涛,刘学群,王春台.水稻新型胞质不育系L-orfH79与其同核异质YTA的比较[J].安徽农业科学.2019
[2].刘子涵.同核异质雄性不育小麦花粉发育的调控模型构建及育性相关基因TaUGP1-6A的功能分析[D].西北农林科技大学.2019
[3].邱涛.玉米同核异质及同质异核雄性不育系线粒体基因组比较分析[D].四川农业大学.2017
[4].康公平,戴小军,欧立军,李文嘉,梁满中.同核异质温敏核不育水稻光合特性的细胞质效应[J].杂交水稻.2016
[5].马智宏.两个不结球白菜同核异质不育系育种潜力的评价与研究[D].华中农业大学.2015
[6].康公平,戴小军,欧立军,李文嘉,梁满中.同核异质温敏核不育系主要农艺性状与细胞质效应研究[J].湖北农业科学.2015
[7].康公平.同核异质温敏核不育系及组合主要性状与细胞质效应研究[D].湖南师范大学.2012
[8].张新钵.3例同核异质小麦雄性不育系及其保持系线粒体DNA差异的AFLP检测[D].西北农林科技大学.2012
[9].吴丹.同核异质温敏核不育系准S光合特性及相关基因表达的研究[D].湖南师范大学.2012
[10].苏家秀,谭学林,徐津,李伟华,海梅荣.同核异质滇Ⅰ型粳稻不育系及其保持系的光合特性[J].作物学报.2011