粗厚山羊草（Aegilops crassa）细胞质雄性不育小麦C303A雄蕊心皮化机制研究

发布时间：2024-04-19 21:56

　　小麦突变体近年来逐渐成为分子生物学和遗传学研究的重要材料,花发育相关的小麦突变体的挖掘、创制以及特异性突变体的筛选是研究花器官形成和花发育基因功能最高效和便捷的途径。目前由于小麦转基因技术不成熟和自然环境条件下单基因突变难,导致了小麦花发育相关的突变体比较少。因此,在很大程度上限制了小麦花发育相关基因的功能分析。具有Ae.crassa细胞质(属D²型细胞质)的小麦C303A表现为由雄蕊心皮化引起的完全雄性不育。因此,利用C303A雄蕊是研究小麦花发育分子生物学研究重要的原材料。鉴于此,本研究以雄蕊心皮化C303A和同型保持系303B为供试材料。使用显微技术对C303A和303B各发育时期的小穗、花药和绒毡层进行了细胞学和表型观察;为了进一步研究异源细胞质对雄蕊心皮化基因的影响,在确定雄蕊心皮化关键时期之后从转录组水平、生理指标和候选基因MADS-box基因家族分析等多个维度研究了异源细胞质导致雄蕊心皮化性状的表达,以此揭示异源细胞质由于核质互作导致雄蕊心皮化的分子机理。获得的主要结果如下:1.通过体式显微镜和石蜡切片等方法对雄蕊心皮化C303A花药和小穗进行观察。...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 植物雄性不育
        1.1.1 细胞核雄性不育
        1.1.2 细胞质雄性不育
        1.1.3 光温敏雄性不育
    1.2 转录组测序与花药发育研究
    1.3 花器官发育模型
        1.3.1 ABCDE模型的提出和发展
        1.3.2 水稻ABCDE基因的表达调控
        1.3.3 小麦ABCDE功能基因的研究进展
    1.4 雄蕊心皮化
    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 C303A的花药形态特点与细胞学特征
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 试剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 植株形态及花药表型观察
        2.2.2 石蜡切片观察
    2.3 结果
        2.3.1 植株形态与花药的表型分析
        2.3.2 花药发育过程的细胞学观察
    2.4 讨论
        2.4.1 花药表型的鉴定
        2.4.2 花药的细胞学观察
第三章 基于转录组测序挖掘雄蕊心皮化代谢通路及候选基因
    3.1 试验材料
        3.1.1 植物材料
    3.2 试验方法
        3.2.1 花药总RNA的提取
        3.2.2 cDNA文库构建
        3.2.3 原始数据的处理及参考序列比对
        3.2.4 差异表达基因的筛选与生物信息学分析
        3.2.5 生理指标的测定
        3.2.6 MADS-box转录因子分析
        3.2.7 q RT-PCR验证
    3.3 结果
        3.3.1 RNA测序和差异基因筛选
        3.3.2 差异表达基因的功能分类
        3.3.3 MADS-box转录因子分析与鉴定
        3.3.4 雄蕊心皮化的转录互作调控网络
        3.3.5 差异表达基因的q RT-PCR验证
        3.3.6 总糖含量、ATP和活性氧含量测定
    3.4 讨论
        3.4.1 糖代谢与花药发育
        3.4.2 能量代谢影响花药生长
        3.4.3 MADS-box转录因子与雄蕊心皮化
结论
参考文献
附录
致谢
作者简介



本文编号：3958433