本文關(guān)鍵詞：甘藍(lán)型油菜粒重母體調(diào)控機(jī)理解析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院》 2015年

甘藍(lán)型油菜粒重母體調(diào)控機(jī)理解析

李娜  

【摘要】：作為產(chǎn)量三個(gè)構(gòu)成因子之一,甘藍(lán)型油菜的粒重呈現(xiàn)很大的自然變異(≈4倍),這些變異對(duì)油菜的遺傳改良具有重大的意義。但是迄今為止有關(guān)粒重自然變異的調(diào)控機(jī)制研究卻很少。本研究從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生理生化、以及分子水平對(duì)粒重進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,尤其在分子水平,分別從QTL定位、基因差異表達(dá)分析以及候選基因的功能驗(yàn)證三個(gè)方面進(jìn)行闡述,揭示了角果長(zhǎng)度與粒重的相互關(guān)系,提出了源器官大小以母體效應(yīng)的方式調(diào)控庫(kù)器官大小的潛在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。取得的主要研究結(jié)果與結(jié)論如下:1.甘藍(lán)型油菜粒重的自然變異取決于種子大小而非種子密度,種子大小的變異則主要是由細(xì)胞數(shù)目的變異引起的,其次是細(xì)胞大小的變異。2.甘藍(lán)型油菜種子重量主要由母體基因型調(diào)控,母體效應(yīng)值達(dá)0.93,花粉直感效應(yīng)和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)很小,甚至不顯著。3.果柄環(huán)切實(shí)驗(yàn)證明角果皮的光合作用對(duì)粒重的影響是主要的;生理學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明不同的角果大小(角果長(zhǎng)度而非寬度)導(dǎo)致角果的光合作用面積、產(chǎn)生的總的光合產(chǎn)物不同,最終導(dǎo)致籽粒重量(大小而非密度)的不同。4.通過連鎖作圖檢測(cè)到三個(gè)粒重和角果長(zhǎng)度一因多效的QTLs,其中兩個(gè)效應(yīng)較大,視為主效QTLs;通過區(qū)域關(guān)聯(lián)分析驗(yàn)證并初步精細(xì)定位了這兩個(gè)主效QTLs;不同群體的QTL條件分析揭示了角果長(zhǎng)度是因,粒重是果的可能因果關(guān)系。5.基因差異表達(dá)分析表明角果發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)差異表達(dá)基因在大粒角果皮中上調(diào)表達(dá),同時(shí)細(xì)胞分裂、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)存和核糖體蛋白等相關(guān)差異表達(dá)基因在大粒種子中也是上調(diào)表達(dá)。并發(fā)現(xiàn)角果皮中的一些差異表達(dá)基因在擬南芥的同源基因同時(shí)影響角果長(zhǎng)度和粒重。6.結(jié)合QTL定位、基因差異表達(dá)譜分析、親本SNP分析及基因注釋和功能預(yù)測(cè)篩選到兩個(gè)粒重候選基因,構(gòu)建超表達(dá)載體在擬南芥中進(jìn)行初步功能驗(yàn)證。證實(shí)兩個(gè)粒重候選基因均是粒重功能基因,但是否為目標(biāo)QTL的源頭基因還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。7.綜合上述結(jié)果,提出了一個(gè)潛在的粒重母體調(diào)控網(wǎng)絡(luò),即源器官大小調(diào)控庫(kù)器官的大小。8.根據(jù)粒重功能基因材料間的堿基序列差異,在主效QTL區(qū)域(同時(shí)負(fù)責(zé)角果長(zhǎng)度和粒重)開發(fā)一個(gè)共顯性分子標(biāo)記。本研究的創(chuàng)新性如下:1.粒重母體調(diào)控普遍規(guī)律的提出,為粒重的后續(xù)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。2.從多個(gè)方面系統(tǒng)地揭示了一個(gè)粒重母體調(diào)控機(jī)理,發(fā)現(xiàn)源器官大小以母體的方式調(diào)控庫(kù)器官的大小,開辟了粒重研究的新領(lǐng)域。3.初步驗(yàn)證了兩個(gè)粒重功能基因,并據(jù)此開發(fā)了分子標(biāo)記,可用于分子育種。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S565.4
【目錄】：

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【引證文獻(xiàn)】

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9 陳宏權(quán);鵝胴體和羽絨性狀候選基因的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙娟花;牦牛角性狀候選基因的克隆、表達(dá)分析及MicroRNA研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 劉真;肥尾和瘦尾羊全基因組選擇信號(hào)檢測(cè)[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 張躍博;豬耳型性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析及重要候選基因MSRB3的克隆分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

4 周楊;玉米類黃酮代謝途徑候選基因挖掘與功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 周心如;水稻深綠突變體候選基因的確定與功能分析[D];浙江師范大學(xué);2015年

6 羅晶;數(shù)量性狀候選基因檢測(cè)效率分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

7 楊帆;豬生長(zhǎng)、胴體及肉質(zhì)與候選基因集的關(guān)聯(lián)分析研究[D];上海交通大學(xué);2012年

8 王瓊萍;基于小鼠芯片數(shù)據(jù)挖掘豬生長(zhǎng)發(fā)育性狀的候選基因集[D];上海交通大學(xué);2012年

9 梁燕;整合組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)原發(fā)性免疫缺陷病和精神分裂癥等復(fù)雜疾病候選基因[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

10 郭慧琴;雞3號(hào)染色體上影響羽形性狀候選基因的多態(tài)性和表達(dá)分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：甘藍(lán)型油菜粒重母體調(diào)控機(jī)理解析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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