论文题目: 甘蓝型油菜硼高效的生理基础及硼高效基因的定位
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物营养学
作者: 石磊
导师: 王运华,孟金陵
关键词: 甘蓝型油菜,硼效率,生理基础,硼高效基因,基因组比较作图,精细定位
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 硼是高等植物所必需的微量营养元素,缺硼不仅导致作物产量降低,而且会使作物品质下降。不同基因型甘蓝型油菜对缺硼反应存在显著差异。1991年以来王运华等通过对210个甘蓝型油菜品种的筛选鉴定,共获得8个硼高效品种和2个硼低效品种,并且对它们缺硼反应的生理机制和遗传行为进行了一系列的研究,实现了硼高效基因的初步定位。本试验针对当前研究领域中采用的7个甘蓝型油菜品种,开展硼营养差异的研究,以期在甘蓝型油菜硼营养遗传研究中充分利用这些种质资源;在甘蓝型油菜硼高效基因初步定位的基础上,利用基因组比较作图和拟南芥的生物信息进行硼高效基因的进一步定位。主要研究结果如下: 1.以甘蓝型油菜硼高效品种青油10号和硼低效品种Bakow为比对,通过土培试验对7个甘蓝型油菜品种的硼效率进行筛选鉴定,得到甘蓝型油菜硼偏高效品种8Z05和9S35;硼中效品种华双3号、6-203、97081和97009;硼低效品种9S03。硼高效品种正常生长发育需硼量低于硼低效品种,并且在缺硼情况下,能够将吸收的硼向生长中心分配或进行优势运输,以较少的硼完成生长发育,获得较高的产量。这可能就是硼高效的生理机制之一。 2.营养液培养条件下,以甘蓝型油菜硼高效品种青油10号和偏高效品种宁油7号（DH系）,硼低效品种Bakow和Tapidor（DH系）为材料,研究不同硼效率基因型甘蓝型油菜苗期对硼磷缺乏的差异。试验结果表明:缺磷,青油10号和宁油7号长势显著好于Bakow和Tapidor,并且前者磷的浓度和积累量显著高于后者;磷效率系数青油10号和宁油7号分别为0.480和0.497,显著大于Bakow（0.243）和Tapidor（0.287）。苗期硼高效品种表现磷高效性状;硼低效品种表现磷低效性状。硼高效和磷高效苗期具有一定的相关性。缺硼对硼低效品种地上部生长的影响显著大于缺磷对硼低效品种的影响。 3.8Z05已完成BAC文库的构建。如果它与青油10号硼高效基因是等位的,就可以利用8Z05的BAC文库进行硼高效基因的精细定位和克隆。2000-2001年度,硼高效品种8Z05×青油10号F2代588个单株种植在缺硼土壤上。花期调查缺硼症状,表现硼高效的单株数与硼低效的单株数之比为574:14;结实期分离规律与花期相似。这说明甘蓝型油菜硼高效品种8Z05和青油10号硼营养高效主效基因是等位的,但同时可能存在微效基因的修饰作用,微效基因的QTL可能不完全相同。2001-2002年度的结果同上年的结果相一致。 青油10号、8Z05的硼高效主效基因的位点是相同的,从而可以利用8Z05的BAC文库构建青油10号的物理图谱,进行硼高效基因的精细定位和克隆硼高效基因。
论文目录:
中文摘要
Abstract
缩略词表(Abbreviation)
1 文献综述
1.1 作物硼化学库与作物硼效率
1.1.1 土壤硼化学库
1.1.2 宏观水平上的作物硼库与硼效率
1.1.3 微观水平上的作物硼库与硼效率
1.1.4 土壤硼库和植物体硼库的动态平衡
1.2 植物矿质营养基因型差异及甘蓝型油菜硼高效的遗传学研究进展
1.2.1 植物矿质营养基因型差异
1.2.2 甘蓝型油菜不同基因型对缺硼反应的差异
1.2.3 甘蓝型油菜硼高效指标的筛选
1.2.4 甘蓝型油菜硼高效的遗传学基础
1.3 作物基因等位性的研究
1.3.1 基因等位性的检测
1.3.2 作物基因等位性的研究进展
1.4 油菜重要农艺性状基因QTL定位
1.5 芸薹属基因组比较作图的研究
1.5.1 芸薹属物种间基因组比较作图
1.5.2 拟南芥与芸薹属作物的比较基因组学研究
1.5.3 拟南芥生物信息的应用
1.6 图位克隆技术的原理
1.6.1目 的基因的定位
1.6.2 目的基因区段物理图谱的构建
1.6.3 目的基因的确定
1.6.4 图位克隆法在植物基因分离中的应用
2 研究背景、研究目标、研究内容及技术路线
2.1 研究背景
2.2 研究目标
2.3 研究内容
2.4 技术路线
3 7个甘蓝型油菜品种对缺硼反应的差异
3.1 材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 盆栽试验
3.1.3 试验设计
3.1.4 试验实施
3.1.5 取样与测硼
3.1.6 收获产量与计算
3.1.7 结角率
3.2 结果与分析
3.2.1 不同硼营养水平对9个甘蓝型油菜品种产量的影响
3.2.2 硼对甘蓝型油菜硼效率不同基因型结角率的影响
3.2.3 不同基因型甘监型油菜花期硼运转系数的差异
3.3 讨论
4 硼磷缺乏对不同基因型甘蓝型油菜苗期生长的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验设计和设置
4.2 结果与分析
4.2.1 硼磷营养对不同硼效率甘蓝型油菜苗期生长势的影响
4.2.2 硼磷营养对不同硼效率甘蓝型油菜干物质积累的影响
4.2.3 硼磷营养对不同硼效率甘蓝型油菜硼、磷吸收和积累的影响
4.3 讨论
4.3.1 硼磷缺乏对甘蓝型油菜不同硼效率基因型根系的影响
4.3.2 甘蓝型油菜硼高效和磷高效的关系
5 甘蓝型油菜硼高效基因等位性检测
5.1 材料与方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 供试土壤
5.1.3 试验设置
5.1.4 观测与数据处理
5.2 结果与讨论
5.2.1 1999-2000年度，甘蓝型油菜“8Z05”ד青油10号”杂交获得的F_2群体对缺硼反应
5.2.2 2000-2001年度，甘蓝型油菜“8Z05”ד青油10号”杂交获得的F_2群体对缺硼反应
5.3 结论
6 甘蓝型油菜硼高效的遗传分析
6.1 材料与方法
6.1.1 试验材料
6.1.2 供试土壤
6.1.3 试验设置
6.1.4 收获产量与数据处理
6.2 结果与分析
6.2.1 亲本和F_(2：3)家系对缺硼反应的差异
6.2.2 缺硼对657个F_(2：3)家系种子产量的影响
6.2.3 657个F_(2：3)家系硼效率系数的分离
6.3 讨论
7 甘蓝型油菜硼高效基因目标区段多态性标记的获取和QTL作图
7.1 材料与方法
7.1.1 精细作图群体
7.1.2 群体单株基因型分析
7.2 结果与分析
7.2.1 缺硼对657个F_(2：3)家系中118个家系种子产量的影响
7.2.2 目标区段分子标记的获取、筛选和群体检测
7.2.3 作图和QTL分析
7.3 讨论
7.3.1 硼高效基因BE1与硼高效QTL：BE1-Y，BE1-C1，BE1-C2
7.3.2 硼高效基因BE1与拟南芥硼转运子BOR1
7.3.3 利用拟南芥生物信息进行基因组比较作图精细定位和克隆甘蓝型油菜硼高效基因
7.3.4 利用F_2硼隐性群体(低效群体)筛选重组单株，构建硼高效基因区段物理图谱和克隆硼高效基因BE1
7.3.5 利用染色体登陆的方法克隆硼高效基因BE1
7.3.6 利用本实验室欧共体项目构建的高密度的甘蓝型油菜遗传连锁图谱克隆硼高效基因
8 结论
参考文献
已经发表和待发表的文章
致谢
附录1 植物营养遗传学的发展概况及有关的研究成果
附录2 甘蓝型油菜青油10号和Bakow多态性SSR引物的筛选
附录3 甘蓝型油菜AFLP程序
附录4 甘蓝型油菜RFLP程序
附录5 图版 甘蓝型油菜硼高效品种青油10号、硼偏高效品种宁RS-1和硼低效品种Bakow对缺硼反应的差异
发布时间: 2005-12-05
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