导读:本文包含了叶色基因论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:叶片主脉褐色突变体(bml),紫叶色突变体(pl),水稻,叶色
叶色基因论文文献综述
Delara,Akhter[1]（2019）在《水稻叶色基因OsBML和OsPL的基因定位和功能分析》一文中研究指出水稻是世界上重要的粮食作物之一,也是中国的主要粮食作物。稻米养活了世界一半以上的人口,中国近65%的人口是以稻米为食,培育出产量更高更稳的水稻新品种有利于保证国家的粮食安全。近年来,水稻基因组学的发展给水稻优良品种的选育带来了新的机遇和挑战。正常的叶色有利于叶片进行光合作用,而一些特殊的叶色也可作为鉴定水稻材料的有效标志性状。叶色的变化与植株衰老有着直接或间接的关系,对水稻的产量和品质影响很大。目前,在水稻中已经发现了一些与叶色有关的基因,但是对于调控叶色与叶片衰老的遗传机理和分子机制仍缺乏充分的了解和认识。深入研究这些叶色基因的生物学功能和代谢途径有助于叶色标记性状在水稻遗传育种中的应用,在水稻抗衰老育种中也有重要的理论和实践意义。本研究采用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术从籼稻品种浙农34的M2群体中分离到两个不同的叶色突变体,分别命名为水稻叶片主脉褐色突变体bml和紫叶色突变体pl。并采用表型观察、图位克隆和基因表达分析等方法分析了突变基因的功能。结果表明,两个叶色基因控制的表型能够稳定遗传,在叶片衰老过程中均起着重要作用,其中OsBML和OsPL分别参与了早期和后期的叶片衰老调控。另外两个基因也在一定程度上参与了水稻响应生物胁迫或非生物胁迫的过程。主要研究结果如下:(1)两个突变体均表现出异常的叶色表型、叶片早衰、结实率降低和千粒重减少。与野生型(WT)相比,bml突变体在抽穗期表现出主脉褐锈色的早期叶片衰老,首先是突变体叶片中脉开始变褐色,并出现类病斑,后蔓延至整张叶片;而pl突变体叶片是在籽粒灌浆的后期出现紫色,其表现为叶片的中脉和左叶部分开始变紫,最后逐渐扩散到整张叶片。(2)bml和pl两个突变体叶片细胞发育异常,叶绿体退化或扭曲,且叶绿素含量显着降低。此外,两个突变体在籽粒灌浆期的叶绿素a/b比值明显降低,且光合相关基因均表达下调,说明突变体中的光系统已经受损。bml突变体中活性氧(ROS)过度积累,诱导衰老的基因以及相关转录因子表达上调。同时,两个突变体中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛含量均明显高于野生型植株,表明伴随着叶片的早衰,突变体的膜损伤程度有所加剧;两个突变体中脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)含量的提高,则可能加剧了突变体叶片的衰老。(3)遗传分析表明,bml突变体和pl突变体的突变性状均受单隐性核基因控制。其中bml基因被精细定位于5号染色体短臂InDel标记L5IS7和L5IS11之间57.3 kb的区间内;该区域内一个编码叶绿体前体激酶APKIA的基因LOC_Os05g02020被认为是最佳的候选基因,DNA测序发现该基因的5'非编码区(UTR,+98 bp)发生了一个碱基的替换(G-A)。同时,pl基因则被精细定位在5号染色体长臂上InDel标记L1S4和L1S5之间36.7 kb的区间内;测序发现突变体pl中LOC_Os05g48010的第叁外显子(+901 bp)有一个单碱基(C)的插入,使编码序列发生移码突变而导致翻译提前终止;功能注释发现该基因编码了一个MYB转录因子。(4)在抽穗期对叶、茎、穗和根组织cDNA进行qRT-PCR分析的结果表明,OsBML基因在这些器官中均有表达。突变体b6ml基因在叶、茎、穗和根组织中的表达量均低于WT相应部位的OsBML表达量,其原因可能是由于OsBML基因的5'-UTR上G突变为A之后,影响了突变基因bml在突变体中的转录水平。采用qRT-PCR对OsPL进行器官特异性表达谱分析,发现该基因在不同器官中均能检测到表达,其中在叶片的表达量为最高,其次是叶鞘。(5)为进一步阐明OsBML的生物学功能,采用amiRNA沉默技术观察OsBML沉默后的植株表型。发现OsBML沉默株系的愈伤组织均表现出严重的褐变,未能再生出新的植株,说明OsBML在愈伤组织再生过程中发挥着重要作用。(6)分别在幼苗期、孕穗期和成熟期对bml和WT植株接种水稻白叶枯病菌(Xoo),病害分级评分结果发现bml植株各阶段的病斑长度均小于WT,说明突变体对Xoo的抗性更强。孕穗期4个病程相关(PR)标记基因(PRIa、PRlb、PR5和PR10)在突变体bml中的表达均表现为显着上调,表明bml突变体中存在积极的免疫防御反应。因此OsBML基因是负调控水稻对白叶枯病菌的免疫响应。(7)经40℃高温处理1 h后,WT和pl植物中OsPL/pl基因的表达均可被诱导,并在24 h时降低到最初水平。这可能与OsPL基因启动子区携带有应激反应顺式作用元件,如热休克蛋白DREs/CRTs(脱水或干旱反应元件)等有关。pl植株胚芽鞘在40处理5d后长度要大于WT,表明突变体pl具有更强的耐热力。因此OsPL基因在水稻耐高温方面是起着负调控作用。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01）
沈明晨[2]（2019）在《水稻叶色基因OsDCL的鉴定与功能研究》一文中研究指出叶绿体是高等植物光合作用的场所,同时负责各种代谢物的生物合成和储存,是植物细胞内多种代谢和调节功能的中心枢纽。叶绿体的发育异常会导致叶绿素含量的变化,从而产生叶色突变体。水稻作为重要的粮食作物和单子叶模式生物,目前已有许多关于叶色突变体的研究报道,并且克隆了多种与叶绿素生物合成和降解途径以及叶绿体发育相关的基因。然而,仍有许多参与叶绿体发育和调节叶绿素代谢的基因是未知的。本实验室前期研究发现水稻第8染色体着丝粒区域存在活性基因OsDCL(LOC_Os08g2700),该基因同源注释与叶绿体发育相关。本研究以该基因OsDCL为研究对象,构建了该基因的过表达、干扰和CRISPR/Cas9基因编辑材料开展相关研究,明确OsDCL基因对水稻的叶片颜色和生长发育具有重要作用。包括以下主要研究结果:1.OsDCL基因序列全长4185bp,包含叁个外显子区域,其编码序列长度较短,仅为579bp。该基因在水稻不同组织中均有表达,其中在叶片中的表达水平最高。同时OsDCL蛋白定位在叶绿体中。2.对OsDCL过表达和RNA干扰植株的表达量鉴定结果显示,与野生型相比,干扰植株中的表达量显着降低,过表达植株的表达量则显着升高。利用CRISPR-Cas9技术编辑OsDCL基因,成功获得了单碱基C缺失的纯合突变体和单碱基A插入的纯合突变体。3.对OsDCL基因的RNAi、过表达植株和dcl突变体植株农艺性状考察结果显示,过表达植株较野生型叶片颜色变深,每穗粒数增加,籽粒变大,千粒重显着提高。而OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株形态和农艺性状相似,表现出叶片变黄,穗长变短,每穗粒数减少,籽粒变小,千粒重显着降低。并且该基因对水稻稻米的外观品质以及理化品质产生一定影响,特别是垩白度变化明显。4.OsDCL过表达植株中的总叶绿素含量和叶绿素各组分含量较野生型的显着上升,而DCL-RNAi植株和dcl突变体植株中的总叶绿素和叶绿素各组分含量均下降。通过电镜扫描结果发现,OsDCL过表达转基因植株中的叶绿体较野生型体积变大且基粒片层变厚,OsDCL-RNAi转基因植株叶绿体中的基粒减少且排列无序,说明OsDCL基因与叶绿体的正常发育密切相关。5.通过qRT-PCR分析光合作用中相关基因的表达水平,发现大多数在过表转基因植株中的表达水平上升,而在OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株中的表达水平降低。进一步通过Western blot分析发现大多数参与叶绿素生物合成以及叶绿体发育蛋白在OsDCL过表转基因材料中蛋白水平升高,而在OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株中蛋白水平下降。说明OsDCL基因的表达与叶绿素合成以及叶绿体发育密切相关。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
梁先利[3]（2019）在《陆地棉叶色突变体花青素代谢及GhCHS，GhLAR和GhANR基因功能的初步分析》一文中研究指出植物叶片呈色的原因是非常复杂的,直接原因是影响叶片呈色的花青素、叶绿素和类胡萝卜素叁种色素在叶片中的比例和分布。花色素苷是叶色呈彩色的主要色素之一,多种因素影响花色素苷在植物中的累积和色素沉着,花青素生物合成途径及调控因子研究是彩色叶片和果蔬色泽形成研究的重点和热点。但是在重要经济作物棉花中研究叶色突变和彩色纤维色泽形成机理的研究较少,而且大多数棉花品种/品系叶色是绿色,纤维色泽是白色,通过棉花叶片颜色突变的呈色机理研究对改良彩色纤维色泽具有很重要的作用。1.本论文主要研究21个棉花叶色突变体的叶片和纤维呈色与花青素代谢的关系。测定21个叶色突变体叶片的花青素含量变化,结果表明红色或紫色叶片的花青素提取液明显比非红色或紫色叶片突变体的颜色深。棉花叶色突变体15天纤维中花青素含量分析表明纤维花青素的累积和含量高则纤维色泽深,但是叶片和纤维中花青素含量变化不一致。为了更好地研究陆地棉叶色突变体呈色机理,按陆地棉叶色突变体叶片花青素含量“高～中～低”筛选出8个实验材料做后续实验。2.通过棉花全基因组分析,研究了花青素合成途径中花青素合成和转运相关基因GhCHS、GhLAR和GhANR的结构和基因家族的保守性。从棉属CHS家族成员进化树构建结果表明LOC107914136是单独分支,与其他成员距离较远。一级结构理化性质分析结果表明陆地棉CHS的15个拷贝中,除LOC107914136等电点是7.11,其他均小于7。通过同源性分析、进化树构建、理化性质、跨膜结构域、叁级结构建模等生物信息学分析表明,GhCHS、GhLAR和GhANR基因同源性高,保守型高。以该叁个基因的保守区域为干涉的目标区段进行基因干涉研究,分析叁个基因的功能。3.在筛选的8个陆地棉叶色突变体叶片和纤维不同发育时期中分析了GhCHS,GhANR,GhLAR基因的表达水平。该叁个基因在白绿相间的花斑叶中表达量低,在紫色叶中的表达水平显着升高。在不同发育时期纤维中,叁个基因在棕色纤维的紫花棉中表达极显着高。该研究结果表明这叁个花青素通路合成和转运关键酶基因在棕色纤维色泽形成中起重要作用。4.本文构建了棉花GhANR,GhLAR,GhCHS基因干涉表达载体,通过病毒介导基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)系统,获得大量彩色棉棕絮1号(ZX1)转基因干涉植株。检测了GhANR,GhLAR,GhCHS基因在GhANRi,GhLARi,GhCHSi株系纤维不同发育时期的表达水平,与对照相比,各干涉株系的基因表达量显着降低。测定分析了转基因干涉植株及对照幼叶、纤维种皮混合物、棉仁花青素含量变化,结果表明GhANR,GhLAR,GhCHS基因干涉株系幼叶和纤维中的花青素含量都比对照显着降低。通过对干涉株系的纤维色泽、目标基因表达水平和花青素含量的比较分析,结果表明干涉株系基因表达水平越低,花青素含量越低,相应的纤维色泽越浅,进一步说明GhANR、GhLAR和GhCHS基因在纤维中的花青素合成累积及纤维色泽呈色过程中起着重要作用。该研究为进一步研究棉花叶片和纤维呈色机理及培育出更多的多种颜色的彩色纤维的棉花品种奠定基础。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2019-06-01）
董翔宇[4]（2019）在《黄瓜叶色黄化突变基因yf的精细定位及候选基因分析》一文中研究指出黄瓜(Cucumis sativus L.)叶片是光合作用的重要器官,也是植株形态建成和果实生长的重要基础。黄瓜叶色常常发生突变,人们常常利用叶色突变体进行相关基因及光合作用机理的研究,对明确黄瓜相关基因功能乃至光合作用都具有重要意义。本实验以发现的一种黄瓜叶色黄化突变体yf为研究对象,对其叶色、相关表型显微结构观察进行分析,并利用突变体yf和Gy14构建F_2分离群体,通过BSA筛选与候选基因紧密连锁的分子标记,并进行精细定位和进行候选基因的预测分析,为黄瓜叶黄突变基因的克隆奠定基础。主要研究结果如下。1.对黄瓜叶黄突变体yf的色素含量、光合性能及光合相关物质的含量进行了测定。突变体子叶期、幼苗期与成苗期植株叶绿素含量均处于较低水平。在幼苗期与成苗期,突变体净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、最小初始荧光(F0)等均显着低于Gy14,非光化学猝灭系数(NPQ、qN)显着高于Gy14。Gy14中叶绿素合成途径上的5-氨基乙酰丙酸(ALA)含量、Mg-原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)和原叶绿素酸酯(Pchlide)显着低于Gy14,但原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)含量与Gy14差异不大。2.对突变体yf叶片显微结构和超微结构进行了分析。显微结构分析表明,突变体栅栏组织排列散乱,细胞间隙大。透射电镜分析表明,突变体海绵细胞不规则,畸形细胞较多,细胞壁薄,内含物较少,胞间间隙大。细胞内部叶绿体大小不一,畸形叶绿体较多,叶绿体内不含或者含有少量淀粉粒。叶绿体内类囊体基粒片层薄,呈线条状且排列散乱。3.对叶黄色在yf×Gy14 F_2群体中的遗传规律进行了分析。绿色株和黄色株在yf×Gy14 F_2分离群体中呈现3:1分离,表明叶黄色突变是由单基因控制的隐性突变。4.yf基因的定位及候选基因预测。通过BSA法筛选到了位于第7条染色体上的4个SSR标记,将yf基因定位在引物SSR22777和SSR01099引物之间。进一步对593个F_2单株分离群体进行筛选,将yf基因定位在SSR20583-SSR10066之间,遗传图距为2.3 cM和4.5 cM。通过和基因组信息进行比对,SSR20583-SSR10066之间内共有41个基因,其中Cucsa.099260编码SRP43蛋白,和类囊体合成有关,推测跟叶黄突变有关。对Gy14和yf突变体的Cucsa.099260的基因序列进行扩增,两者的序列相同。5.候选基因表达模式分析。在叶黄突变体中,候选基因Cucsa.099260.1表达量降低了526倍,突变体谷氨酰-tRNA还原酶(Glu-TR)相对表达量降低了0.59倍,Mg螯合酶H亚基基因(MgCH-H)表达提高了26.59倍,叶绿素合成酶基因(CS)表达降低了0.23倍,原叶绿素氧化还原酶(Por)表达降低了0.30倍,叶绿素b还原酶基因(CBR)表达提高了1.63倍。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-06-01）
程国新[5]（2019）在《辣椒(Capsicum annuum L.)可用叶色突变体的筛选鉴定及叶色调控基因CaPAL功能的初步分析》一文中研究指出辣椒是重要的蔬菜作物,亦常用作观赏植物,创制与筛选不同叶色的辣椒种质材料,对于利用苗期隐性叶色标记生产一代杂种,选育叶用辣椒品种、观赏辣椒品种,以及提高辣椒抗虫性等方面具有重要意义。然而,目前辣椒叶色基因资源匮乏,不同叶色的遗传规律与机制尚不十分清楚。鉴于此,本论文通过诱变获得了辣椒浅绿叶突变体,并结合项目组前期获得的其他辣椒叶色突变材料,分析了叶色突变体的生长发育特征和遗传机制,并探索了叶色关键基因对辣椒叶色的调控作用。主要结果如下:1.通过诱变技术筛选获得了辣椒浅绿叶突变体zylm利用甲基磺酸乙酯诱变辣椒“Zunla”种子并对其突变一代(M_1)和突变二代(M_2)进行调查分析发现,M_1代产生了不同类型的突变且部分突变性状能够遗传。通过对M_2代的筛选鉴定发现了叶色、叶形和矮化等形态学突变。其中,No.418-7单株呈现明显的生长缓慢和叶色变异,其未发现后代发生性状分离,将该突变体命名为zylm。2.叶绿素缺失导致辣椒生长发育不良,花青苷积累促进辣椒的生长通过对zylm和项目组前期获得的其他辣椒叶色突变体(紫叶突变体z1和黄绿叶突变体bmy)的形态学观察和生理生化指标测定发现:同对照(绿叶辣椒品系Zunla和B12)相比,突变体zylm的植株矮小,叶片呈浅绿色,根系发育不良,叶片色素含量低,光合作用弱。突变体bmy同zylm相比叶片呈黄绿色,叶绿素含量低,光合作用弱,根系活力与zylm相同。突变体z1植株叶片肥厚宽大呈深紫色,根系发达,花青苷含量高,根系活力强,但其光合作用弱。这些突变体的类胡萝卜素在叶片中比例相对较小,且不同突变体中类胡萝卜素合成基因的表达无显着差异。叶绿素和花青苷含量及两种色素合成基因的表达在不同突变体中差异显着,说明辣椒叶色突变与叶绿素和花青苷代谢密切相关。3.浅绿叶和紫叶的遗传均受核基因控制,CaPAL基因在紫叶遗传中起重要作用在突变体zylm和野生型Zunla构建的543株F_2群体中发现叶色分离且符合孟德尔分离定律,说明浅绿叶遗传属单基因隐性遗传模式。通过基因定位技术将浅绿叶基因ZYLM定位在3号染色体上的rSSR003和rSSR09-3标记之间,目标区间共发现39个功能基因,未发现直接参与叶绿素合成的基因。在突变体z1和绿叶品种P126构建的273株辣椒F_2代群体中发现紫叶-绿叶分离,c~2分析发现该群体符合3:1的分离比,说明紫叶遗传属单基因显性遗传模式。通过基因定位技术将紫叶基因PL(Purple leaf)位于辣椒9号染色体上的pSSR020和CaES177标记之间,目标区间共95个功能基因,其中在CaES177标记附近发现编码苯丙氨酸转氨酶(PAL)的基因(LOC107843092)。该基因(CaPAL)在突变体z1叶片中的表达量最高,而且是花青苷代谢途径的结构基因。4.CaPAL的沉默引起了紫叶突变体z1的叶片褪色并提高了z1对低温的敏感性通过病毒诱导的基因沉默技术将TRV2:CaPAL沉默载体转化到紫叶突变体z1中。结果发现,同对照相比,CaPAL沉默能够引起z1的花青苷合成减少,紫叶褪色。低温处理后,CaPAL沉默辣椒紫色无法恢复,叶片发生卷曲,光合能力减弱,PAL活性、花青苷含量和抗氧化酶活性也明显降低。这说明CaPAL沉默降低花青苷的合成及辣椒对低温的抗性。5.突变体bmy黄绿叶的遗传部分受质基因控制,叶片的光合能力和粉虱抗性受叶绿素和花青苷比例的影响利用B12、z1和bmy相互做正反交试验,并对F_1代7个株系(F_1-1~F_1-6、F_1-9)的叶色观察分析。bmy后代既有母本的叶色又有部分明显的嵌合叶色且无固定分离比,说明bmy黄绿叶遗传部分受细胞质控制。在7个株系中,3个株系存在嵌合叶色,分别是F_1-2和F_1-4叶片的黄绿色;F_1-3叶片的紫绿色;F_1-6叶片的紫黄色。紫叶株系(F_1-3、F_1-6和F_1-9)叶片净光合速率和根系活力等指标高于其他株系。其中,F_1-3株系净光合速率最高。相似的结果也在粉虱虫情指数中发现,且F_1-3株系的抗性最高。这表明过量的花青苷积累不利于提高光合作用和粉虱抗性,光合作用与和粉虱抗性的提高受而花青苷和叶绿素比例的影响。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
陈凌艳,谢德金,荣俊冬,何天友,郑郁善[6]（2019）在《花叶唐竹4种叶色表型qRT-PCR内参基因筛选》一文中研究指出本研究结合花叶唐竹(Sinobambusa tootsik f. luteoloalbostriata)不同叶色表型的转录组数据,利用荧光定量PCR技术筛选适合于花叶唐竹叶片的内参基因。参考传统内参基因并结合转录组数据,筛选出7个候选内参基因,分别是Elongation factor 1-alpha (EF1a)、Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)、Ubiquitin extension protein (UBI)、S-adenosylmethionine decarboxylase (SAM)、TIP41-like family protein (TIP41)、Nucleotide tract-binding protein (NTB)和ABA Hypersensitive 1 (ABH1)。应用qRT-PCR技术对这7个候选内参基因在花叶唐竹4种叶色表型中的表达情况进行检测,并利用BestKeeper、GeNorm以及NormFinder 3种软件计算并分析了7个候选内参基因在花叶唐竹不同叶色表型中的表达稳定性。结果表明:GAPDH、EF1a和SAM 3个基因的表达最为稳定、ABH1的稳定性最差;分别以GAPDH、EF1a和SAM 3个基因为内参,分析了PsbA基因在花叶唐竹4种叶色表型中的相对表达量,结果显示趋势一致,从而验证了GAPDH、EF1a和SAM的表达稳定性,这3个基因均可作为花叶唐竹qRT-PCR技术验证表达量的内参基因。该研究为花叶唐竹叶色表型差异的分子机理研究提供了科学依据。(本文来源于《分子植物育种》期刊2019年14期）
刘梦洋[7]（2018）在《大白菜EMS突变体叶色深绿及抗软腐病基因功能分析》一文中研究指出大白菜(Brassica rapa.ssp.pekinesis)原产于中国,属十字花科芸薹属(Brassica),是我国种植面积最广的蔬菜作物。EMS作为诱变剂获得突变体,具有突变频率高、易于筛选、产生可稳定遗传点突变等多重优点,是突变体创制应用最广泛的方法。本研究以EMS构建的大白菜突变体库中筛选出一株叶色深绿突变体dg为试材,研究突变体dg生理特性,对突变基因的遗传特性进行分析,并利用MutMap技术定位突变位点。通过转基因技术将突变基因过表达到野生型WT中,观察转基因植株表型。借助转录组测序(RNA-Seq)技术,结合RT-qRCR验证,旨在全面揭示突变基因表达调控机制。并分析野生型WT及突变体dg叶绿体中蛋白翻译水平表达量,检测野生型WT和突变体dg类囊体膜蛋白及原核表达蛋白的催化效率。旨在完善突变基因转录水平和翻译水平表达调控机制,明确突变基因功能,提出突变基因影响叶色的假设机制。本研究通过建立适宜的软腐病接种筛选的方法,并根据EMS突变体库的抗性特点建立软腐病抗性的分级评价体系,以期在EMS构建的大白菜突变体库中准确地筛选出的抗软腐病突变体。以EMS构建的大白菜突变体库中筛选出一株抗软腐病突变体sr为材料,利用RNA-Seq技术,探究了大白菜防御软腐病抗性表达调控机制,并检测侵染前后大白菜重要次生代谢产物及内源激素的变化,旨在多角度阐释大白菜防御软腐病作用机理。主要研究结果如下:1.深绿色突变体dg在生殖生长期和营养生长期叶色皆为深绿色,其生长速率高于野生型,叶绿素a和b含量都极显着增加,而叶绿素a/b比值降低,光合特性研究表明,突变体dg捕光能力增强,在弱光下光吸收能力增强,光合速率高于野生型,但蒸腾速率差异不大。叶绿素荧光参数结果揭示,叶色深绿突变体dg虽然光能最大转化效率有所损失,但光合机构实际光能转换效率高于野生型WT。2.叶色深绿突变体dg突变基因受一对隐性基因控制。利用Mutmap测序定位的突变位点位于突变基因BrFC2 CDS的1391bp处,该位点由G突变成A,相对应的在第465个氨基酸,由精氨酸(R)突变为赖氨酸(K)。克隆FC2基因测序结果与KASP初步验证了该位点为候选突变位点。3.过表达突变基因BrFC2-dg到野生型WT中,表型改变显着,转基因株系叶片显示深绿色,与突变体dg表型性状一致。但将过表达野生基因BrFC2-WT到野生型WT中,表型未有改变。进一步验证BrFC2中突变位点即为突变体dg表型突变为深绿色的主要原因。4.深绿色突变体dg血红素与野生型相比含量极显着增加。在叶绿素合成过程中,五个重要物质ALA、PBG、ProtoIX、Mg-ProtoIX和Chlide在突变体dg中含量增加,其增加可能与叶绿素含量上升密切相关。转录组分析表明,BrFC2表达量在野生型WT与突变体dg中几乎不变。在叶绿素及血红素合成途径中共有9个基因上调,1个基因下调。同时叶色深绿突变影响光合作用系统I和II中多个光氧化相关、光系统亚基和捕光蛋白复合物表达量下调。5.蛋白BrFC2在野生型及突变体中蛋白含量差异不显着。在卟啉和叶绿素代谢途径中两个蛋白差异下调;光合作用-天线蛋白途径中4个蛋白含量上调。FC2蛋白保守motifs分析结果显示,叶色深绿突变位点就发生在C端有一段有50个氨基酸组成的相当保守的motif。BrFC2-WT和BrFC2-dg基因编码氨基酸序列的二级结构分析结果表明,BrFC2-dg较BrFC2-WT二级结构多一个构成无规则卷曲的氨基酸,少一个构成延伸链的氨基酸。6.融合蛋白亚细胞定位结果显示,BrFC2-dg-GFP融合蛋白定位于在叶绿体中。野生型WT和突变体dg类囊体膜蛋白(含FC2)及原核表达BrFC2-WT和BrFC2-dg蛋白的催化效率结果显示,无论突变体dg类囊体膜蛋白(含FC2)还是原核表达BrFC2-dg蛋白催化效率都极显着高于野生型。7.通过离体和活体两种鉴定方法,从大白菜800株EMS突变体库中筛选出一株抗软腐病突变体sr,野生型WT活体及离体病情鉴定级别均为9级,为软腐病易感型;抗软腐病突变体sr活体及离体病情鉴定级别均为1级,为抗软腐病突变体。8.利用RNA-Seq技术,在接种后0、6、12和24小时内,我们调查了抗软腐病突变体sr和野生型WT对Pcc的调控反应。抗软腐病突变体和野生型同时侵染12h后,差异基因数目为512个(上调基因421个、下调基因91个)。初步明确了接种6-12h可能是大白菜对软腐病菌防卫的重要调控期。PTI在植物对Pcc的防御中扮演着核心防御角色,由M/PAMPs或DAMPs通过细胞膜表面的PRRs触发的,进而引起一系列的免疫反应。Pcc可刺激寄主植物增加内源激素茉莉酸的含量,JAs的积累参与了大白菜对Pcc的免疫反应,JA/ET作为正向调节信号可以增强对Pcc的抗性。SA介导的激素信号传导通路参与对Pcc防御反应可能是通过抑制IAA信号参与激活对Pcc的防御反应。外源性生长素、MEJA和BTH的喷施也证实其在免疫系统中起作用。9.吲哚族和芳香族硫甙在大白菜抗软腐病突变体sr中积累并发挥了防御Pcc的功能。在大白菜受到Pcc侵染后,硫甙和木质素合成基因表达上调,硫甙和木质素含量提高可增加对病原菌的抗性。(本文来源于《河北农业大学》期刊2018-10-06）
王飞,段世名,李彤,王荣纳,陶勇生[8]（2018）在《玉米叶色突变体遗传分析及基因定位》一文中研究指出玉米叶色与叶绿体及结构相关,调控光合产量,因而对调控叶色基因的遗传研究或克隆将有助于玉米光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制的解析。本研究以玉米W22::Mu介导的综31为遗传背景的导入系群体为材料,获得了细胞核单隐性基因控制、叶绿体结构和数目异常、色素缺失和PSII显着降低的叶色突变体。使用覆盖B73基因组的SSR标记将突变位点定位于约2. 95 Mb区间(bnlg1863~umc2075)。基于区段标记开发和1200单株分离群体将突变位点精细定位于约900 kb区间(B73 Ref Gen_V4; S1~S7区间),经区段内基因表达和功能分析获得了候选基因Zm00001d010000,该基因编码硫氧还蛋白,与突变体表型形成相关。该研究将为光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制解析提供重要的基因或标记资源。(本文来源于《植物遗传资源学报》期刊2018年06期）
赖艳[9]（2018）在《甜瓜叶色突变体的生理特性、遗传分析与基因初步定位》一文中研究指出甜瓜(Cucumis melo L.)作为葫芦科甜瓜属作物,有多种变异类型,其叶片颜色主要分为黄绿、浅绿、绿、深绿。为揭示甜瓜叶片颜色性状的遗传机理,本研究以叶色突变体(MT)、非突变体亲本(WT)为试验材料,构建分离群体对叶色的遗传规律进行分析,并对叶色突变体材料进行主要农艺性状调查、生理特性以及叶片超微结构分析,以从生理层面及叶绿体结构上初步探讨叶色突变的发生规律及特征。采用二代测序的方法,确定与叶色基因相关的候选区域,为基因初步定位奠定基础。主要研究结果如下:1、MT主要农艺性状的调查结果表明,MT在苗期开始出现黄化性状。随着植株的生长发育,叶片颜色逐渐转变为绿色,其植株长势较弱,生育期滞后,且在生长后期出现早衰现象,但能正常开花结实,是非致死性黄化突变体。在结果期,与WT相比,MT的株高、茎粗、叶面积、SPAD值分别降低9.45%、3.03%、7.75%、6.44%。2、MT果实外观特性分析结果表明,从授粉当天到果实成熟,WT、MT的果实纵径和横径均呈现增大的趋势;与果实授粉当天相比,其果实成熟时的果形指数分别降低了33.70%、35.42%。3、MT不同时期光合色素含量测定结果表明,从子叶期到结果期,WT、MT的光合色素含量均呈现升高的趋势,但MT的光合色素含量显着低于WT。在结果期,与WT相比,MT的叶绿素和类胡萝卜素含量分别降低25.69%、21.26%。4、对MT叶绿体超微结构分析的结果表明,MT叶绿体结构发育异常,与WT存在显着差异。MT的叶绿体中基粒片层堆迭不规律,间距大,排列疏松,双层膜结构不清晰。而WT叶绿体中基粒片层有规律的紧密排列,结构发育正常,淀粉粒较多,膜结构清晰可见。5、MT成株期光合效率测定结果表明,与WT相比,MT的净光合速率无显着差异,但气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度均达到显着差异水平,分别提高了47.95%、31.87%、12.80%。6、MT抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量测定结果表明,从幼苗期到结果期,超氧化物歧化酶(SOD)活性出现先升高后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性出现升高的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性则是一直下降的趋势,MDA出现升高的趋势。在结果期,MT的SOD、POD酶活性及MDA含量显着高于WT,而CAT酶活性与WT无显着差异。7、对MT遗传规律分析的结果表明,MT自交后代的表型能稳定遗传,表现为黄色,与WT配置的正反交F_1代表现为绿色,其F_2及BC群体经卡方检验后的分离比符合3:1与1:1,表明该叶色突变体是细胞核遗传,由隐性单基因控制,暂时命名为ypl。8、将BC_1F_2作为ypl基因的定位群体,以DHL92为甜瓜参考基因组,利用生物信息学分析及BSA混池测序将目标基因的候选区域初步确定于chr9(11.27 Mb-14.83Mb)。在候选区域内,有注释的功能基因共206个,其中非同义突变的基因共20个,SNP位点所在的基因共30个。通过在候选区域附近开发InDel、SSR引物,筛选到31对多态性引物,经过F_2代单株验证,获得了与基因连锁的上游标记。(本文来源于《四川农业大学》期刊2018-06-01）
杜江涛[10]（2018）在《大白菜金黄叶色突变基因lcm2的克隆及鉴定》一文中研究指出大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)是中国种植面积最大的蔬菜作物。叶片是它的主要食用部分,而且叶片也是白菜进行光合作用的场所,所以对大白菜尤其是叶片的多种性状进行研究就显得尤为重要。随着白菜基因组序列的测序完成,为白菜功能基因组学的研究提供了大量可靠信息(Wang et al.,2011),叶色突变体越来越多的应用于对基因功能的研究中,本文以通过EMS诱变所获得了一个大白菜叶片黄化突变体lcm2,在确定其稳定遗传后,对突变体与野生型的生理特性进行分析,利用改良的Mutmap技术,确定了突变位点,并克隆了相应的突变基因lcm2,利用转录组测序技术,对突变位点进行进一步的验证,找到可能参与叶片黄化的相关代谢通路,主要研究结果如下:1.大白菜黄化突变体lcm2在整个生长阶段均表现出叶色黄化这一特征,对二者体内的光合色素进行测定,发现lcm2中叶绿素以及类胡萝卜素含量显着降低,但不同时期突变体植株的干重较同时期的野生型相比能稍微偏低一些,并没有出现特别明显的光合能力减弱,能正常生长发育。2.对lcm2和FT植株的叶绿体结构进行观察,lcm2叶绿体发育异常,形状不规则,无明显基粒结构存在,lcm2相对于FT,净光合速率下降,光合能力减弱,对二者的荧光动力学参数比较分析发现,lcm2植株的光合转换效率以及电子传递率都有所降低。3.用改良Mutmap的方法对黄化突变基因进行预测以及克隆验证,证明是位于A03号染色体上BraA03000615这个基因上的一个碱基位点的改变导致黄化突变的产生,将其命名为lcm2。4.对突变体与野生型做转录组分析,进一步验证上述定位结果,并且通过与参考基因组以及参加基因的比对,找到744个差异表达基因,其中有328个基因在lcm2中上调表达,416个DEGs在lcm2中下调表达。在GO功能富集分析中,有39条GO terms被显着富集,其中29条被富集到生物学过程中,7条被富集到分子功能中,3条被注释到细胞组分中。再通过KEGG数据库对DEGs进行pathway通路分析,DEGs被显着富集到16条KEGG pathway中,值得注意的是其中包含3条可能与叶色相关的通路,包括花青素代谢通路、光合作用中的碳固定以及光转换通路,可以为叶色研究提供参考。(本文来源于《沈阳农业大学》期刊2018-06-01）
叶色基因论文开题报告
（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：
叶绿体是高等植物光合作用的场所,同时负责各种代谢物的生物合成和储存,是植物细胞内多种代谢和调节功能的中心枢纽。叶绿体的发育异常会导致叶绿素含量的变化,从而产生叶色突变体。水稻作为重要的粮食作物和单子叶模式生物,目前已有许多关于叶色突变体的研究报道,并且克隆了多种与叶绿素生物合成和降解途径以及叶绿体发育相关的基因。然而,仍有许多参与叶绿体发育和调节叶绿素代谢的基因是未知的。本实验室前期研究发现水稻第8染色体着丝粒区域存在活性基因OsDCL(LOC_Os08g2700),该基因同源注释与叶绿体发育相关。本研究以该基因OsDCL为研究对象,构建了该基因的过表达、干扰和CRISPR/Cas9基因编辑材料开展相关研究,明确OsDCL基因对水稻的叶片颜色和生长发育具有重要作用。包括以下主要研究结果:1.OsDCL基因序列全长4185bp,包含叁个外显子区域,其编码序列长度较短,仅为579bp。该基因在水稻不同组织中均有表达,其中在叶片中的表达水平最高。同时OsDCL蛋白定位在叶绿体中。2.对OsDCL过表达和RNA干扰植株的表达量鉴定结果显示,与野生型相比,干扰植株中的表达量显着降低,过表达植株的表达量则显着升高。利用CRISPR-Cas9技术编辑OsDCL基因,成功获得了单碱基C缺失的纯合突变体和单碱基A插入的纯合突变体。3.对OsDCL基因的RNAi、过表达植株和dcl突变体植株农艺性状考察结果显示,过表达植株较野生型叶片颜色变深,每穗粒数增加,籽粒变大,千粒重显着提高。而OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株形态和农艺性状相似,表现出叶片变黄,穗长变短,每穗粒数减少,籽粒变小,千粒重显着降低。并且该基因对水稻稻米的外观品质以及理化品质产生一定影响,特别是垩白度变化明显。4.OsDCL过表达植株中的总叶绿素含量和叶绿素各组分含量较野生型的显着上升,而DCL-RNAi植株和dcl突变体植株中的总叶绿素和叶绿素各组分含量均下降。通过电镜扫描结果发现,OsDCL过表达转基因植株中的叶绿体较野生型体积变大且基粒片层变厚,OsDCL-RNAi转基因植株叶绿体中的基粒减少且排列无序,说明OsDCL基因与叶绿体的正常发育密切相关。5.通过qRT-PCR分析光合作用中相关基因的表达水平,发现大多数在过表转基因植株中的表达水平上升,而在OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株中的表达水平降低。进一步通过Western blot分析发现大多数参与叶绿素生物合成以及叶绿体发育蛋白在OsDCL过表转基因材料中蛋白水平升高,而在OsDCL-RNAi植株和dcl突变体植株中蛋白水平下降。说明OsDCL基因的表达与叶绿素合成以及叶绿体发育密切相关。
（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。
叶色基因论文参考文献
[1].Delara,Akhter.水稻叶色基因OsBML和OsPL的基因定位和功能分析[D].浙江大学.2019
[2].沈明晨.水稻叶色基因OsDCL的鉴定与功能研究[D].扬州大学.2019
[3].梁先利.陆地棉叶色突变体花青素代谢及GhCHS，GhLAR和GhANR基因功能的初步分析[D].浙江理工大学.2019
[4].董翔宇.黄瓜叶色黄化突变基因yf的精细定位及候选基因分析[D].西北农林科技大学.2019
[5].程国新.辣椒(CapsicumannuumL.)可用叶色突变体的筛选鉴定及叶色调控基因CaPAL功能的初步分析[D].西北农林科技大学.2019
[6].陈凌艳,谢德金,荣俊冬,何天友,郑郁善.花叶唐竹4种叶色表型qRT-PCR内参基因筛选[J].分子植物育种.2019
[7].刘梦洋.大白菜EMS突变体叶色深绿及抗软腐病基因功能分析[D].河北农业大学.2018
[8].王飞,段世名,李彤,王荣纳,陶勇生.玉米叶色突变体遗传分析及基因定位[J].植物遗传资源学报.2018
[9].赖艳.甜瓜叶色突变体的生理特性、遗传分析与基因初步定位[D].四川农业大学.2018
[10].杜江涛.大白菜金黄叶色突变基因lcm2的克隆及鉴定[D].沈阳农业大学.2018
标签：叶片主脉褐色突变体(bml); 紫叶色突变体(pl); 水稻; 叶色;