GmCRN1在大豆根构型建成和结瘤中的功能研究
发布时间：2024-04-08 19:34
大豆富含丰富的植物蛋白质和油脂,在人类生活中发挥着重要作用。同时,大豆也是典型的生物固氮作物,为植物的生长发育提供了充足的清洁氮源,对发展可持续绿色农业具有重要意义。固氮根瘤是根瘤菌侵染宿主,在其根系上形成的特化器官。以往的研究表明,浅根型大豆有较好的三维构型,不仅可以更好的吸收土壤中的养分,而且与根瘤菌更能高效结瘤。此外,接种根瘤菌亦可改变根构型。说明根构型与结瘤固氮密切相关。然而,关于根构型建成和结瘤固氮的遗传分子机制还不是十分清楚。本实验室前期利用大豆根构型和结瘤相关性状存在显著差异的亲本JD12和NF58所构建175份F9:11代重组自交系群体进行QTL(Quantitative trait locus)定位,发现多个控制大豆根构型与结瘤性状的QTLs。其中,q BNF-C2的LOD值最大,是控制根系发育与结瘤的重要遗传位点。然而,关于控制该位点的主要候选基因的克隆及其功能还未明晰。因此,本研究在此工作基础上,结合生物信息学相关技术克隆了q BNF-C2的主要候选基因,根据其可能的生物学功能命名为GmCRN1(Control Root Architectu...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略语及中英文对照
1 前言
1.1 大豆的重要性及国内大豆产业现状
1.2 根构型与结瘤固氮的相互调控作用
1.3 根构型与结瘤的遗传机制
1.4 根构型与结瘤的分子调控机制
1.5 本实验中大豆根构型与结瘤性状相关QTLs的主要候选基因的预测
1.6 光周期介导的大豆生长发育和分子调控机制
1.7 研究的目的与意义
1.8 技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 载体和菌株
2.1.3 试剂和配方
2.1.4 主要仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 大豆培养处理
2.2.2 遗传图谱的构建及候选基因的预测
2.2.3 同源基因的查找和进化树分析
2.2.4 植物总RNA的提取和荧光实时定量分析
2.2.5 植物总DNA的提取和浓度测定
2.2.6 实验相关载体的构建
2.2.7 实验相关菌株的感受态制备
2.2.8 烟草瞬时转化
2.2.9 大豆根瘤石蜡切片的制作
2.2.10 大豆转基因复合植株的处理和鉴定
2.2.11 大豆植株养分的测定方法
2.3 数据统计和分析
3 结果与分析
3.1 过表达/干涉GmCRN1对大豆根系和结瘤表型的影响
3.1.1 过表达/干涉GmCRN1转基因复合植株鉴定
3.1.2 过表达/干涉GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.1.3 过表达/干涉GmCRN1对大豆植株生长的影响
3.2 GmCRN1在亲本大豆中的分析
3.2.1 GmCRN1在亲本大豆中表达差异分析
3.2.2 GmCRN1的亚细胞定位分析
3.3 GmCRN1的生物信息学分析
3.3.1 GmCRN1的进化树分析
3.3.2 GmCRN1和大豆中同源基因的基因结构分析
3.4 GmCRN1在大豆根系和根瘤中的组织定位分析
3.5 GmCRN1近等基因系材料的表型分析
3.5.1 GmCRN1近等基因系材料在大豆结瘤中的比较分析
3.5.2 GmCRN1近等基因系材料在根瘤类菌体发育中的比较分析
3.5.3 GmCRN1近等基因系材料的根系表型分析
3.5.4 GmCRN1近等基因系材料在大豆植株生长中的比较分析
3.6 回补GmCRN1对大豆结瘤和根系生长发育的影响
3.6.1 回补GmCRN1转基因材料的鉴定
3.6.2 回补GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.6.3 回补GmCRN1对大豆根系生长发育的影响
3.6.4 回补GmCRN1对大豆的生长发育的影响
3.7 嫁接试验分析GmCRN1对大豆结瘤和植物生长的调控作用
3.7.1 嫁接试验分析GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.7.2 嫁接试验分析GmCRN1对大豆根系生长发育的影响
3.7.3 嫁接试验分析GmCRN1对大豆植株生长的影响
4 讨论
4.1 GmCRN1对大豆根构型变化及共生固氮的调控作用
4.1.1 GmCRN1对大豆根系生长及结瘤固氮的遗传调控作用
4.1.2 GmCRN1在大豆根系生长及结瘤固氮中的协同调控作用
4.2 大豆生育期与共生固氮的协同调控机制
4.3 GmCRN1在氮磷高效育种中的应用潜力
5 结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3948703
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略语及中英文对照
1 前言
1.1 大豆的重要性及国内大豆产业现状
1.2 根构型与结瘤固氮的相互调控作用
1.3 根构型与结瘤的遗传机制
1.4 根构型与结瘤的分子调控机制
1.5 本实验中大豆根构型与结瘤性状相关QTLs的主要候选基因的预测
1.6 光周期介导的大豆生长发育和分子调控机制
1.7 研究的目的与意义
1.8 技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 载体和菌株
2.1.3 试剂和配方
2.1.4 主要仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 大豆培养处理
2.2.2 遗传图谱的构建及候选基因的预测
2.2.3 同源基因的查找和进化树分析
2.2.4 植物总RNA的提取和荧光实时定量分析
2.2.5 植物总DNA的提取和浓度测定
2.2.6 实验相关载体的构建
2.2.7 实验相关菌株的感受态制备
2.2.8 烟草瞬时转化
2.2.9 大豆根瘤石蜡切片的制作
2.2.10 大豆转基因复合植株的处理和鉴定
2.2.11 大豆植株养分的测定方法
2.3 数据统计和分析
3 结果与分析
3.1 过表达/干涉GmCRN1对大豆根系和结瘤表型的影响
3.1.1 过表达/干涉GmCRN1转基因复合植株鉴定
3.1.2 过表达/干涉GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.1.3 过表达/干涉GmCRN1对大豆植株生长的影响
3.2 GmCRN1在亲本大豆中的分析
3.2.1 GmCRN1在亲本大豆中表达差异分析
3.2.2 GmCRN1的亚细胞定位分析
3.3 GmCRN1的生物信息学分析
3.3.1 GmCRN1的进化树分析
3.3.2 GmCRN1和大豆中同源基因的基因结构分析
3.4 GmCRN1在大豆根系和根瘤中的组织定位分析
3.5 GmCRN1近等基因系材料的表型分析
3.5.1 GmCRN1近等基因系材料在大豆结瘤中的比较分析
3.5.2 GmCRN1近等基因系材料在根瘤类菌体发育中的比较分析
3.5.3 GmCRN1近等基因系材料的根系表型分析
3.5.4 GmCRN1近等基因系材料在大豆植株生长中的比较分析
3.6 回补GmCRN1对大豆结瘤和根系生长发育的影响
3.6.1 回补GmCRN1转基因材料的鉴定
3.6.2 回补GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.6.3 回补GmCRN1对大豆根系生长发育的影响
3.6.4 回补GmCRN1对大豆的生长发育的影响
3.7 嫁接试验分析GmCRN1对大豆结瘤和植物生长的调控作用
3.7.1 嫁接试验分析GmCRN1对大豆结瘤的影响
3.7.2 嫁接试验分析GmCRN1对大豆根系生长发育的影响
3.7.3 嫁接试验分析GmCRN1对大豆植株生长的影响
4 讨论
4.1 GmCRN1对大豆根构型变化及共生固氮的调控作用
4.1.1 GmCRN1对大豆根系生长及结瘤固氮的遗传调控作用
4.1.2 GmCRN1在大豆根系生长及结瘤固氮中的协同调控作用
4.2 大豆生育期与共生固氮的协同调控机制
4.3 GmCRN1在氮磷高效育种中的应用潜力
5 结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3948703
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3948703.html