大白菜细胞质雄性不育AFLP分析及花蕾内源激素研究

论文摘要

雄性不育机理研究随着生物技术方法改进而不断深入,同时也取得了巨大的进步,但要完全清楚其内在机理还有很长的路要走。细胞质雄性不育较细胞核雄性不育在杂种生产上的应用潜力更大,但由于细胞质不育非常复杂,涉及核质互作,同时受环境因素的影响,导致研究进展滞后。本研究从两个方面着手进行雄性不育研究:首先是利用分子生物学方法,通过AFLP技术对大白菜细胞质雄性不育近等基因系进行分析,筛选与大白菜细胞质雄性不育紧密连锁的标记,为将来分子辅助育种服务;其次是研究了不同发育阶段花蕾內源激素的含量变化，从而探索內源激素与雄性不育的关系饕峁?下:1.以通过PstⅠ和MseⅠ双酶切后,加上接头的混合池DNA为样品,进行AFLP分析。通过对1024对引物的筛选,发现引物p12/m33和p16/m50在不育池和可育池中重复扩增到稳定的差异条带,表现为可育池有,而不育池没有相应的条带。经过建池单株检测验证后,回收差异片段,进行测序,结果表明引物p12/m33和p16m/50扩增的差异片段长度分别为73bp和61bp,命名为p12/m33-73和p16m/50-61。2.通过对分离群体检测,利用Joinmap3.0软件,计算得出分子标记p12/m33-73和p16/m50-61与育性基因之间的遗传距离分别是2.489cM和5.513cM。3.试验发现在不育花蕾败育发生的初始阶段,ABA和JA分别上升了12.47%和16.18%,而IAA、ZR和GA3分别下降了14.00%、23.04%和45.68%。推测IAA、ZR和GA3亏缺可能是导致雄性不育的原因之一。4.在花蕾发育过程中,不育株与可育株间花蕾中的IAA/ABA、IAA/ZR、IAA/GA3和GA3/ABA的变化趋势不一致,且比值大小差异很大,在不育发生的初始阶段,IAA/ABA、IAA/GA3和GA3/ABA平衡失调可能与雄性不育有关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 植物雄性不育的研究利用
• 1.2.1 雄性不育的来源
• 1.2.1.1 自然突变
• 1.2.1.2 自交和品种间杂交
• 1.2.1.3 近源不育源的回交转育
• 1.2.1.4 远源不育源的原生质体融合
• 1.2.1.5 物理化学诱变
• 1.2.2 雄性不育的特征特性
• 1.2.2.1 植物雄性不育的形态学观察
• 1.2.2.2 植物雄性不育的细胞学研究
• 1.2.3 植物激素与雄性不育
• 1.2.3.1 雄性不育与外源激素的关系
• 1.2.3.2 雄性不育与內源激素的关系
• 1.3 雄性不育分子标记
• 1.3.1 分子标记的种类
• 1.3.2 分子标记的特点
• 1.3.3 分子标记在雄性不育研究中的应用
• 1.4 植物基因分离中的图位克隆技术
• 1.4.1 图位克隆的原理与技术环节
• 1.4.2 细胞质雄性不育育性基因的克隆
• 1.5 本研究的目的意义
• 1.6 AFLP 分析技术路线
• 第二章 大白菜细胞质雄性不育AFLP 分析
• 2.1 材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 酶及试剂
• 2.1.3 仪器设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 大白菜总DNA 的提取及纯化
• 2.2.2 BSA 法构建DNA 可育池与不育池
• 2.2.3 AFLP 方法
• 2.2.3.1 DNA 酶切、连接反应
• 2.2.3.2 预扩增、选择性扩增反应
• 2.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.4.1 聚丙烯酰胺凝胶制备
• 2.2.4.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.4.3 硝酸银染色
• 2.2.5 聚丙烯酸胺凝胶多态性片段回收
• 2.2.6 目的片段的克隆、测序
• 2.2.6.1 连接
• 2.2.6.2 转化
• 2.2.6.3 菌液PCR 检测
• 2.2.6.4 差异片段序列测定
• 2.2.7 差异片段的生物信息学分析及连锁性分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 大白菜基因组DNA 的提取质量
• 2.3.2 预扩增结果检测
• 2.3.3 多态性引物筛选
• 2.3.4 聚丙烯酰胺凝胶差异片段回收与二次扩增
• 2.3.5 差异片段的克隆、测序
• 2.3.6 序列比对分析
• 2.3.7 扩大群体验证，遗传距离及连锁性分析和SCAR 标记转化
• 2.4 讨论
• 2.4.1 AFLP 标记内切酶的选择
• 2.4.2 AFLP 扩增中应注意的问题
• 2.4.3 聚丙烯酰胺凝胶差异片段回收
• 2.4.4 SCAR 标记转化
• 第三章 大白菜雄性不育花蕾内源激素含量研究
• 3.1 材料
• 3.2 方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 内源激素含量的动态变化
• 3.3.1.1 玉米素核苷（ZR）含量的动态变化
• 3.3.1.2 吲哚乙酸（IAA）含量的动态变化
• 3.3.1.3 脱落酸（ABA）含量的动态变化
• 3）含量的动态变化'>3.3.1.4 赤霉素（GA₃）含量的动态变化
• 3.3.1.5 茉莉酸（JA）含量的动态变化
• 3.3.2 内源激素之间的平衡关系
• 3.3.2.1 生长素（IAA）与脱落酸（ABA）比值变化
• 3.3.2.2 生长素（IAA）与玉米素核苷（ZR）比值变化
• 3）比值变化'>3.3.2.3 生长素（IAA）与赤霉素（GA₃）比值变化
• 3）比值变化'>3.3.2.4 脱落酸（ABA）与赤霉素（GA₃）比值变化
• 3.4 讨论
• 3.4.1 內源激素含量与雄性不育的关系
• 3.4.2 激素比值与雄性不育的关系
• 3.4.3 雄性不育激素研究的取样问题
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 缩略词表
• 致谢
• 作者简介