西瓜G17AB核雄性不育两用系的不育机理研究

论文题目: 西瓜G17AB核雄性不育两用系的不育机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 蔬菜学

作者: 刘海河

导师: 侯喜林

关键词: 西瓜,细胞核雄性不育,细胞形态学,生理生化特征,分子标记,差异显示

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以西瓜G17AB细胞核雄性不育系为试材,对其雄性不育遗传规律及花药和雄花蕾发育过程中的细胞学、超微结构、生理生化特性进行了系统的研究,对育性基因进行了RAPD和AFLP标记,并对雄花蕾发育过程中的mRNA进行了差异显示分析。主要研究结果如下: 1.西瓜雄性不育系的农艺性状比较及遗传分析对西瓜G17AB雄性不育材料的不育株和可育株的农艺性状进行了比较观察,结果发现不育株与可育株的性状差异仅表现在雄花器上,不育花药瘦小而皱缩,不产生花粉。遗传分析表明,不育性状由一对核隐性基因所控制。 2.西瓜G17AB雄性不育花药的细胞学及组织化学研究西瓜G17AB雄性不育两用系细胞学观察表明,败育发生于四分体形成之前,花粉母细胞不能进行正常减数分裂,出现多核现象后解体,无花粉粒形成。不育花药绒毡层细胞分化异常,败育后期,药壁细胞解体,药室收缩变形。组织化学染色显示雄性不育花药组织内的不溶性多糖和蛋白质含量均低于可育花药。 3.西瓜G17AB雄性不育系花药发育超微结构研究利用透视电镜技术对不同发育时期西瓜G17AB核雄性不育系的花药超微结构进行了对比观察,结果表明:不育花药的绒毡层细胞分化异常,细胞体积小,细胞器少,减数分裂过程中,绒毡层细胞内的物质降解消失,形成仅残留细胞壁的空腔;而不育花药的小孢子母细胞在减数分裂过程中,细胞质内液胞增多,在液泡消失之后,细胞器畸变,细胞质凝结成团,导致发生质壁分离现象,并最终降解消失。在此基础上对西瓜雄性不育的原因进行了讨论。 4.西瓜细胞核雄性不育系的生理生化特性分析以西瓜G17AB细胞核雄性不育两用系为试材,对不同发育时期的不育与可育

论文目录:

中文摘要

英文摘要

前言

第一部分文献综述植物雄性不育机理研究进展

1．植物雄性不育的类型及遗传机制研究

1．1 植物雄性不育的类型

1．2 植物雄性不育的遗传机制

2．植物雄性不育的细胞学研究进展

2．1 植物雄性不育的花药特征

2．2 植物雄性不育的细胞学特征

2．3 植物雄性不育的超微结构特征

3．植物雄性不育的生理生化研究进展

3．1 物质代谢与雄性不育

3．2 能量代谢与雄性不育

3．3 活性氧代谢与雄性不育

3．4 植物激素与雄性不育

4．植物雄性不育基因的分子标记研究进展

4．1 分子标记的类型及其特点

4．2 分子标记在作物雄性不育研究上的应用

4．3 展望

5．植物细胞核雄性不育基因的研究进展

5．1 绒毡层特异表达的细胞核雄性不育基因

5．2 在小孢子母细胞减数分裂过程中表达的核雄性不育基因

6．mRNA差别显示技术研究进展

6．1 DDRT-PCR的基本原理及过程

6．2 DDRT-PCR的优点及存在问题

6．3 DDRT-PCR方法的改进

6．4 DDRT-PCR技术应用

6．5 DDRT-PCR应用现状及展望

参考文献

第二部分研究报告

第一章西瓜雄性不育系的农艺性状及遗传分析

1．材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

1．2．1 农艺性状观测

1．2．2 花药的扫描电镜观测

1．2．3 不育性状的遗传检验

2．结果与分析

2．1 不育株与可育株农艺性状比较

2．2 不育与可育花药的扫描电镜比较观测

2．3 不育性状的遗传分析

3．讨论

3．1 西瓜G17AB雄性不育的遗传特性及产生原因

3．2 不同西瓜雄性不育材料育性基因之间的关系

3．3 西瓜G17AB雄性不育系的研究和应用价值

参考文献

第二章西瓜G17AB雄性不育花药的细胞学及超微结构研究

第一节西瓜G17AB雄性不育花药的细胞学及组织化学研究

1．材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 细胞形态学对比观察

2．1．1 造孢细胞时期

2．1．2 花粉母细胞时期

2．1．3 花粉母细胞减数分裂期

2．1．4 小孢子发育期

2．2 组织化学对比分析

2．2．1 不溶性多糖的变化

2．2．2 蛋白质的变化

3．讨论

3．1 西瓜G17AB雄性不育的败育时期和方式

3．2 西瓜花药绒毡层细胞异常与雄性不育的关系

3．3 花药组织中不溶性多糖和蛋白质含量的变化与雄性不育的关系

参考文献

第二节西瓜G17AB雄性不育系花药发育超微结构研究

1．材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2．结果与分析

2．1 不育花药与可育花药药壁组织细胞的超微结构比较

2．2 不育小孢子与可育小孢子发育的超微结构比较

3．讨论

3．1 绒毡层分化异常与雄性不育的关系

3．2 小孢子发育过程中的液泡化与雄性不育的关系

3．3 细胞器的差异与不育的关系

参考文献

第三章西瓜细胞核雄性不育系生理生化特性分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

1．2．1 生理生化指标测定

1．2．2 同工酶电泳

1．2．3 可溶性蛋白SDS-PAGE凝胶电泳分析

1．2．4 内源激素含量测定

1．2．5 自由多胺含量测定

2．结果与分析

2．1 同工酶分析

2．2 可溶性蛋白SDS-PAGE电泳分析

2．3 多胺含量的变化

2．4 激素含量分析

2．5 其它生理生化指标的分析

3 讨论

参考文献

第四章西瓜细胞核雄性不育育性基因的分子标记

第一节西瓜RAPD-PCR体系的优化及核雄性不育育性基因的标记

1．1 材料及来源

1．2 试剂和仪器

1．3 基因组DNA的提取

1．4 PCR反应体系的优化试验设计

1．4．1 RAPD-PCR体系正交优化方案

1．4．2 模板DNA浓度的筛选

1．4．3 退火温度及反应循环次数的确定

1．5 育性基因分子标记

1．5．1 不育池和可育池的构建

1．5．2 引物筛选

1．5．3 遗传分析

2 结果与分析

2．1 RAPD反应体系的正交优化

2．2 不同模板DNA浓度对扩增效果的影响

2．3 不同退火温度及循环次数对PCR扩增影响

2．4 育性基因分子标记的结果

2．5 雄性不育分离群体的分析

3 讨论

3．1 采用正交实验设计优化RAPD-PCR体系的可行性

3．2 西瓜雄性不育基因的标记研究

3．3 RAPD标记的可靠性

参考文献

第二节西瓜核雄性不育AFLP标记及序列分析

1 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

1．2．1 DNA的提取

1．2．2 AFLP反应

1．2．3 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析

1．2．4 银染显色

1．2．5 差异条带的回收

1．2．6 差异条带的回收、重扩增及纯化

1．2．7 差异条带的分子克隆

1．2．8 Southern点杂交

1．2．9 DNA序列分析

2 结果与分析

2．1 基因组DNA的提取与纯化

2．2 酶切连接和预扩增结果分析

2．3 AFLP引物的筛选

2．4 F_(1/6)和F_(3/3)特异片断的克隆测序

2．5 Southern点杂交验证

2．6 序列分析

3．讨论

参考文献

第五章西瓜细胞核雄性不育系雄花蕾的mRNA差异表达分析

1 材料和方法

1．1 材料

1．1．1 植物材料

1．1．2 菌株及质粒

1．1．3 主要试剂及酶类

1．2 方法

1．2．1 西瓜雄花蕾总RNA的提取

1．2．2 反转录PCR(RT-PCR)

1．2．3 电泳及染色

1．2．4 差异cDNA条带的回收、重新扩增和纯化

1．2．5 差异cDNA条带的克隆、鉴定和测序

1．2．6 差异条带的序列分析

2．结果与分析

2．1 西瓜雄性不育系RNA的检测

2．2 混合取样的科学性分析

2．3 可育与不育雄花蕾的差别cDNA条带的筛选

2．4 差别cDNA片断的克隆及测序

2．5 差别cDNA片断序列同源性对比分析

3．讨论

参考文献

全文讨论

全文结论

附录

致谢

发布时间: 2005-07-19

参考文献

[1].西瓜果实及株型相关性状的遗传及分子机理研究[D]. 豆峻岭.华中农业大学2018
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[4].几丁质酶基因和几丁质酶—葡聚糖酶双价基因导入西瓜的研究[D]. 张志忠.福建农林大学2004
[5].AM真菌对西瓜抗枯萎病的效应及其机制[D]. 李敏.中国农业大学2005
[6].西瓜、甜瓜遗传转化体系的建立及转基因植株的抗病性分析[D]. 肖守华.山东农业大学2006
[7].西瓜品质可见/近红外光谱无损检测技术研究[D]. 田海清.浙江大学2006
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