李南:基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米株型突变体的开发及其性状表征论文

李南:基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米株型突变体的开发及其性状表征论文

本文主要研究内容

作者李南(2019)在《基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米株型突变体的开发及其性状表征》一文中研究指出:玉米(Zea mays L.)是主要的粮食作物,在农业、饲料和能源等诸多领域中被广泛利用。随着生命科学向后基因组学研究时代的转向,玉米科学已开始跨入旨在揭示功能基因组的表达及其性状调控机制的功能基因组研究,玉米品种培育也在趋向多样化育种目标的达成。玉米基因组研究表明玉米约含有3.2万个基因,长期以来玉米突变体的开发利用促进了部分基因的鉴定和功能解析,但大多数玉米基因的生物学功能仍然未知。导致该状况的一个主要原因在于玉米诱变效率低下所致的基因突变材料的不足。近年来,本实验室确立了对玉米成熟花粉生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲(N-methyl-N-nitrosourea,MNU)诱变技术。与已报道的玉米Ethylmethylsulfone(EMS)诱变相比,本实验室确立的诱变技术具有显著提高的广谱基因突变诱发效率。该技术的应用可为玉米功能基因组与育种研究所需的各种基因突变材料的规模化开发提供高效的技术支撑。玉米株型性状的表达承载着玉米形态建成与生物学产量形成的基本功能。在玉米遗传与基因组数据库(https://www.maizegdb.org)中已被登记的调控玉米植株性状表达的功能基因的数目约为400个。为了向调控玉米株型性状表达的未知基因的鉴定与玉米新品种培育提供多样的基因突变材料,本研究通过野生型玉米自交系(A378)花粉生殖细胞MNU处理所得M2-M3植株群体性状的筛查,创制出致死苗型、秆型、叶型、穗型等突变系33个,最终获得并表征了16个纯合基因型株型突变体(命名为ZMPM系列)。与A378相比,各纯合基因型突变体显示了多样的植株外观和组织细胞性状的变化。ZMPM1是分蘖突变体,呈现双枝分蘖、节间数减少、矮化、茎秆变粗、叶变宽、节间厚壁细胞密集、果穗减小、生育期延长的属性。ZMPM2、ZMPM3、ZMPM4、ZMPM5、ZMPM6、ZMPM7、ZMPM8均为显著矮化的单秆突变体,呈现节间数目减少且长度缩短、穗高降低的秆形与穗形特征、节间细胞扁缩的组织特征;其中,ZMPM 2兼具果穗增大、百粒重增加的穗形与籽粒性状特征,而其它矮化突变体均具有较小的果穗但未明显影响百粒重指标。ZMPM9、ZMPM10、ZMPM11为细秆突变体,呈现维管束变小、数目增加的茎秆组织特征以及较小的果穗特征。ZMPM12、ZMPM13、ZMPM14、ZMPM15、ZMPM16为小叶夹角突变体,具有叶片开张度显著减小的叶形特征与叶肉薄壁细胞层数增多、叶脉大维管束增大的组织特征以及生育期延长的属性。其它17个突变系在M2-M3群体中主要表现为返野生型、苗期致死、雄穗异常或非单基因型突变;其中,苗期致死与雄穗异常突变系只能以杂合基因型存在,非单基因型突变系的性状有必要通过下一代的表型分离得以纯合。在本研究获得的系列突变体中,细秆突变体是未见报道的新型突变材料,分蘖、矮化和小叶夹角突变体具有植株或组织细胞的新特征。所得系列株型突变体可用于遗传分析、蛋白组学表征、转录组与cDNA鉴定、基因克隆与编码蛋白解析、新品种培育等玉米遗传育种学研究。它们的应用有望促进关于玉米植株性状表达的未知功能基因鉴定与遗传机制阐明以及抗倒伏、耐密植、适机性的高产玉米品种的培育。

Abstract

yu mi (Zea mays L.)shi zhu yao de liang shi zuo wu ,zai nong ye 、si liao he neng yuan deng zhu duo ling yu zhong bei an fan li yong 。sui zhao sheng ming ke xue xiang hou ji yin zu xue yan jiu shi dai de zhuai xiang ,yu mi ke xue yi kai shi kua ru zhi zai jie shi gong neng ji yin zu de biao da ji ji xing zhuang diao kong ji zhi de gong neng ji yin zu yan jiu ,yu mi pin chong pei yo ye zai qu xiang duo yang hua yo chong mu biao de da cheng 。yu mi ji yin zu yan jiu biao ming yu mi yao han you 3.2mo ge ji yin ,chang ji yi lai yu mi tu bian ti de kai fa li yong cu jin le bu fen ji yin de jian ding he gong neng jie xi ,dan da duo shu yu mi ji yin de sheng wu xue gong neng reng ran wei zhi 。dao zhi gai zhuang kuang de yi ge zhu yao yuan yin zai yu yu mi you bian xiao lv di xia suo zhi de ji yin tu bian cai liao de bu zu 。jin nian lai ,ben shi yan shi que li le dui yu mi cheng shou hua fen sheng shi xi bao de N-jia ji -N-ya xiao ji niao (N-methyl-N-nitrosourea,MNU)you bian ji shu 。yu yi bao dao de yu mi Ethylmethylsulfone(EMS)you bian xiang bi ,ben shi yan shi que li de you bian ji shu ju you xian zhe di gao de an pu ji yin tu bian you fa xiao lv 。gai ji shu de ying yong ke wei yu mi gong neng ji yin zu yu yo chong yan jiu suo xu de ge chong ji yin tu bian cai liao de gui mo hua kai fa di gong gao xiao de ji shu zhi cheng 。yu mi zhu xing xing zhuang de biao da cheng zai zhao yu mi xing tai jian cheng yu sheng wu xue chan liang xing cheng de ji ben gong neng 。zai yu mi wei chuan yu ji yin zu shu ju ku (https://www.maizegdb.org)zhong yi bei deng ji de diao kong yu mi zhi zhu xing zhuang biao da de gong neng ji yin de shu mu yao wei 400ge 。wei le xiang diao kong yu mi zhu xing xing zhuang biao da de wei zhi ji yin de jian ding yu yu mi xin pin chong pei yo di gong duo yang de ji yin tu bian cai liao ,ben yan jiu tong guo ye sheng xing yu mi zi jiao ji (A378)hua fen sheng shi xi bao MNUchu li suo de M2-M3zhi zhu qun ti xing zhuang de shai cha ,chuang zhi chu zhi si miao xing 、gan xing 、xie xing 、sui xing deng tu bian ji 33ge ,zui zhong huo de bing biao zheng le 16ge chun ge ji yin xing zhu xing tu bian ti (ming ming wei ZMPMji lie )。yu A378xiang bi ,ge chun ge ji yin xing tu bian ti xian shi le duo yang de zhi zhu wai guan he zu zhi xi bao xing zhuang de bian hua 。ZMPM1shi fen nie tu bian ti ,cheng xian shuang zhi fen nie 、jie jian shu jian shao 、ai hua 、jing gan bian cu 、xie bian kuan 、jie jian hou bi xi bao mi ji 、guo sui jian xiao 、sheng yo ji yan chang de shu xing 。ZMPM2、ZMPM3、ZMPM4、ZMPM5、ZMPM6、ZMPM7、ZMPM8jun wei xian zhe ai hua de chan gan tu bian ti ,cheng xian jie jian shu mu jian shao ju chang du su duan 、sui gao jiang di de gan xing yu sui xing te zheng 、jie jian xi bao bian su de zu zhi te zheng ;ji zhong ,ZMPM 2jian ju guo sui zeng da 、bai li chong zeng jia de sui xing yu zi li xing zhuang te zheng ,er ji ta ai hua tu bian ti jun ju you jiao xiao de guo sui dan wei ming xian ying xiang bai li chong zhi biao 。ZMPM9、ZMPM10、ZMPM11wei xi gan tu bian ti ,cheng xian wei guan shu bian xiao 、shu mu zeng jia de jing gan zu zhi te zheng yi ji jiao xiao de guo sui te zheng 。ZMPM12、ZMPM13、ZMPM14、ZMPM15、ZMPM16wei xiao xie ga jiao tu bian ti ,ju you xie pian kai zhang du xian zhe jian xiao de xie xing te zheng yu xie rou bao bi xi bao ceng shu zeng duo 、xie mai da wei guan shu zeng da de zu zhi te zheng yi ji sheng yo ji yan chang de shu xing 。ji ta 17ge tu bian ji zai M2-M3qun ti zhong zhu yao biao xian wei fan ye sheng xing 、miao ji zhi si 、xiong sui yi chang huo fei chan ji yin xing tu bian ;ji zhong ,miao ji zhi si yu xiong sui yi chang tu bian ji zhi neng yi za ge ji yin xing cun zai ,fei chan ji yin xing tu bian ji de xing zhuang you bi yao tong guo xia yi dai de biao xing fen li de yi chun ge 。zai ben yan jiu huo de de ji lie tu bian ti zhong ,xi gan tu bian ti shi wei jian bao dao de xin xing tu bian cai liao ,fen nie 、ai hua he xiao xie ga jiao tu bian ti ju you zhi zhu huo zu zhi xi bao de xin te zheng 。suo de ji lie zhu xing tu bian ti ke yong yu wei chuan fen xi 、dan bai zu xue biao zheng 、zhuai lu zu yu cDNAjian ding 、ji yin ke long yu bian ma dan bai jie xi 、xin pin chong pei yo deng yu mi wei chuan yo chong xue yan jiu 。ta men de ying yong you wang cu jin guan yu yu mi zhi zhu xing zhuang biao da de wei zhi gong neng ji yin jian ding yu wei chuan ji zhi chan ming yi ji kang dao fu 、nai mi zhi 、kuo ji xing de gao chan yu mi pin chong de pei yo 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山西大学的李南,发表于刊物山西大学2019-11-12论文,是一篇关于玉米论文,诱变论文,株型突变体论文,山西大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山西大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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