太谷核不育基因论文_夏川,张立超,邹枨,顾永强,段佳磊

导读:本文包含了太谷核不育基因论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:太谷,小麦,基因,雄性,作物,蛋白质,单倍体。

太谷核不育基因论文文献综述

夏川,张立超,邹枨,顾永强,段佳磊[1](2017)在《小麦太谷核不育基因Ms2的克隆与解析》一文中研究指出太谷核不育小麦是我国科技人员高忠丽于1972年在山西太谷发现的世界上第一个显性核不育小麦,是我国严禁对外交换的宝贵基因资源。该突变体的性状由位于4DS上的一个显性核基因Ms2控制,其雄性败育稳定彻底,异交结实率高,是进行小麦轮回选择的理想材料,已被广泛地应用于我国小麦的育种工作中,并产生了巨大的经济效益。太谷核不育小麦从发现至今已有四十多年的历史,但控制其不育性状的基因却一直未被克隆。我们经过二十年坚持不懈的努力,成功地利用图位克隆的方法克隆了Ms2。研究发现,该基因没有保守功能结构域,是仅存在于小麦族物种中的"孤儿"堪因;Ms2基因经历了一个比较复杂的进化过程;一个新的非自主型的TRIM反转录转座子插入到原本沉默的Ms2启动子区,激活了Ms2并使其在花药中特异表达,导致不育表型的产生;Ms2-TRIM的插入只影响基因表达,这与我们以前克隆的大拇指矮中的矮秆基因Rht3中的CAAS-TRIM插入引起基因结构改变不同,表明TRIM插入到基因附近后以多种方式增加了基因新功能和表型可塑性;并且D基因组上的Ms2-TRIM可能来自于B基因组;以上结果表明小麦多倍体化和富含转座子的特点为产生新的表型提供了丰富的遗传变异基础。(本文来源于《第八届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集》期刊2017-08-07)

[2](2017)在《中国农业科学院作物科学研究所成功克隆与解析小麦太谷核不育基因》一文中研究指出经过近20年不懈努力,中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员与孔秀英研究员带领科研人员成功克隆小麦太谷核不育基因Ms2。该基因的克隆将大大促进作物轮回选择育种的应用范围,提高育种效率与育种水平。该项成果于2017年4月24日召开的国际小麦遗传大会上首次公开报道。研究论文已于近期发表于国际知名学术期刊《自然-通讯(Nature Communications)》,https://www.nature.com/articles/ncomms15407。(本文来源于《作物杂志》期刊2017年03期)

倪飞[3](2017)在《太谷核不育小麦Ms2基因的图位克隆和功能解析》一文中研究指出植物雄性不育是一种重要的性状,广泛用于杂交育种。太谷核不育小麦Ms2基因,属于显性核雄性不育基因,已用于上百个小麦品种或品系的培育,加快了我国小麦育种进程。本研究利用图位克隆技术分离到Ms2基因,通过反向遗传学手段验证了该基因的功能,并采用遗传转化技术证明Ms2基因可以引起小麦、大麦和短柄草的雄性不育。MS2基因只在部分小麦亚族物种出现,显性Ms2基因在太谷反转录转座子(Taigu)的驱动下表达,其表达呈现花药特异性。Ms2基因的克隆对小麦轮回选择或杂交制种具有重要意义。本研究的主要结果如下:1.太谷核不育小麦雄性不育表型:我们统称携带显性Ms2基因的小麦为太谷核不育小麦。与可育小麦相比,太谷核不育小麦的花药瘦小,小孢子发育异常,造成无花粉型雄性不育。太谷核不育小麦雄性组织发育的异常表现在中层细胞的提前降解、花粉母细胞的原生质化、二分体分离受阻和单核花粉粒的急剧退化等。2.太谷核不育Ms2基因的精细定位:本研究利用4个BC1F1群体(PopA、PopD、PopE和PopF)进行Ms2基因的精细定位。利用3,487个Pop D单株,将Ms2基因定位在Xsdauw20和Xsdauw32之间,约0.6cM的区间。同时利用3,954个PopA单株,将Ms2基因进一步定位在Xsdauw27和Xsdauw29之间,约0.05cM的距离,标志着Ms2区域精细遗传图谱的成功绘制。3.太谷核不育Ms2基因的物理图谱和候选基因:本研究构建了‘矮败鲁麦15’的细菌人工染色体文库(bacterial artificial chromosome,BAC),利用Ms2基因的5个连锁标记对该文库进行筛选并获得了Ms2区域的12个BAC克隆。对部分BAC克隆进行测序和拼接,成功绘制了Ms2基因区域的物理图谱。在Xsdauw24和Xsdauw32区间,共预测到8个候选基因,其中PG5P1593S的表达和太谷核不育性状相关联,可能代表Ms2基因。4.PG5P1593S代表太谷核不育Ms2基因:利用TILLING(targeting induced local lesions in genomes)检测,发现PG5P1593S基因的突变引起太谷核不育性状的丧失、雄性可育,基因突变和育性恢复呈现稳定遗传。利用遗传转化互补实验,进一步确认PG5P1593S基因的表达可以引起普通小麦、大麦和短柄草的雄性不育。现有证据显示PG5P1593S就是太谷核不育Ms2基因。5.Ms2基因呈现特异的时空表达模式:自然群体中,Ms2基因只在太谷核不育小麦中表达,并且只在减数分裂前后(S2时期)的花药组织表达。组织原位杂交证明,Ms2基因在花药中层、绒毡层和小孢子母细胞中特异表达。该基因的特异表达可能与MS2启动子区域的Taigu反转录转座子有直接关系。亚细胞定位技术显示,GFP:Ms2融合蛋白可能定位于细胞质和内质网。6.MS2是麦族植株特异进化的产物:MS2或其同源基因只在粗山羊草(Aegilops tauschii)、乌拉尔图小麦(Triticum urartu)以及普通小麦(Triticum aestivum)等麦族物种中存在。通过比较575份小麦族材料,鉴定到MS2基因的18种单倍型(Haplotype),显性Ms2基因对应单倍型A2,是在单倍型A1的基础上由Taigu转座子插入形成的。Ms2基因的单倍型A1在普通小麦形成之前就已经存在,在普通小麦和粗山羊草中分别独立遗传。7.MS2蛋白可能作用于植物蛋白翻译系统:转录组分析和酵母双杂交实验说明MS2蛋白很可能作用于植物蛋白翻译系统从而导致雄性不育。(本文来源于《山东农业大学》期刊2017-04-28)

王慧娜[4](2014)在《太谷核不育小麦Ms2近等基因系的差异蛋白质组学研究》一文中研究指出为了获得Ms2调控雄性不育的相关蛋白,从蛋白组学方面阐明Ms2雄性不育的形成机理,本实验以‘鲁麦15’为背景材料的太谷核不育小麦Ms2近等基因系:鲁麦15,Ms2鲁麦15和Rht10+Ms2鲁麦15为材料,根据镜检和形态确定幼穗发育时期,在减数分裂期、单核期和二核期取幼穗,提取幼穗全蛋白,双向电泳分离,扫描后获得蛋白表达图谱,分析获得的可育系(“鲁麦15”)和不育系(“Ms2鲁麦15”和“Rht10+Ms2鲁麦15”)在叁个时期的差异蛋白点;通过MOLDI-TOF进行蛋白点质谱鉴定,质谱结果进行数据库搜索分析,明确差异蛋白点类型。获得结果如下:1、不育系蛋白点数少于可育系。2-DE图谱结果表明,鲁麦15的表达蛋白最多,在减数时期、单核时期和二核时期时期得到的蛋白点均为900多个; Ms2鲁麦15各个时期的蛋白点均少于鲁麦15,其中单核期最多,为890个左右,其次是减数时期有860个左右,二核期的蛋白点最少为820个左右,这些蛋白点大多分布在pH4.5-6.5,分子量20-90KD之间。2、叁个幼穗发育期,可育系和不育系之间具有明显不同的差异蛋白数目和差异蛋白点,二核期得到的差异点最多。在减数时期差异蛋白点有27个,其中鲁麦15有14个,不育系有13个;单核时期差异蛋白点有39个,鲁麦15有24个,不育系有15个;二核时期得到差异点为53个,鲁麦15有28个,不育系有25个。除蛋白点DX1在鲁麦15单核时期和二核时期都出现外,各个时期差异蛋白点不同。3、对得到119个蛋白差异点以进行质谱鉴定和数据库比对分析,80%的蛋白点得到了鉴定且可信度较高,对这些鉴定的蛋白进行功能分类,主要可以分为以下几类:蛋白质合成相关蛋白,花粉合成相关蛋白,物质转运和信号转导相关蛋白,能量代谢相关蛋白,细胞程序性死亡相关蛋白,热激蛋白以及一些功能未知的预测蛋白。4、花粉败育是由于在花粉发育过程中缺少某些特定的蛋白或者酶引起的。对这些鉴定后的蛋白进行功能分析,转录翻译相关蛋白的缺失,细胞程序性死亡,能量代谢紊乱,信号转导和物质运输发生阻断,这些都会造成花药发育过程中生理生化功能紊乱,花粉合成受阻。其中,RAFTIN1A蛋白在Ms2雄性不育中具有重要作用,该蛋白的缺失,促使小孢子迅速解体,花药绒毡层解体滞后,不能提供花粉发育所需营养,导致花粉败育。(本文来源于《山东农业大学》期刊2014-06-06)

孙正娟[5](2011)在《太谷核不育小麦Ms2基因蛋白质的表达差异》一文中研究指出本试验以鲁麦15为背景的太谷核不育小麦近等基因系(鲁麦15,Ms2鲁麦15和Rht10+Ms2鲁麦15)不同时期的幼穗为材料,从蛋白质组学角度利用双向电泳技术和质谱技术对太谷核不育基因Ms2的差异表达蛋白进行了研究,得出了以下结果:1、经多次重复建立了适用于小麦幼穗蛋白的双向电泳体系。利用TCA-丙酮提取法提取了供试材料减数分裂期、单核期、二核期的全蛋白质组取得了较好的效果。用PH4-7的24cm线性预制干胶条对所提取的蛋白质进行等电聚焦后,用浓度为12%的聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后得到了分离效果较好的电泳图谱。2、在PH4-7,分子量10-115KD的范围内,在减数分裂期得到约500个蛋白点,单核期、二核期得到600多个蛋白点。大多数等电点在PH4.5-7之间,分子量10-80KD之间居多。各个试验材料的幼穗之间蛋白质表达均存在差异,不同时期的差异蛋白有所不同,即不同时期表达的与育性相关的蛋白不同。3、选取差异蛋白点,进行胶内酶解后进行MALDI-TOF-MS进行肽指纹图谱分析。利用Mascot软件对SWISSPROT数据库搜索发现叁个时期中共有47个差异蛋白质点得分较高,均在50以上。选取了得分值较低(低于50分)的30个差异蛋白点进行了高效液相色谱质谱(HPLC-MS/MS)鉴定,有8个蛋白点获得了较好的肽指纹图谱。4、鉴定出了与败育相关的蛋白:减数分裂时期鉴定出的弹性蛋白酶抑制剂和50S核糖体蛋白L6,单核期鉴定出的含TPR重复的硫氧还原蛋白TTL1,核酮糖1,5二磷酸羧化酶大亚基和ATP合成酶前体;以及二核期鉴定出的磷酸激酶,醌还原酶2和J结构域蛋白是与育性相关的蛋白。另外,还有一些蛋白可能与育性有关,减数分裂期的查尔酮异构酶,细胞周期蛋白依赖性酶抑制因子1;单核期的F-box蛋白、UDP-葡萄糖4差向异构酶、GTP结合蛋白yptV2;二核期的减数分裂重组蛋白SPO11-2、S-腺苷甲硫氨酸合成酶、ras基因相关蛋白Rab7。5、对鉴定出的蛋白功能进行分析发现,能量代谢紊乱导致代谢供能不足,信号转导受阻导致细胞抗性减弱,活性氧积累导致细胞中毒,细胞凋亡导致花药发育异常及花粉败育等生理现象很可能导致不育的发生。这些差异蛋白很可能直接或间接地参与了供试材料育性正常发育与败育的某些关键途径。与糖类代谢有关的蛋白,与ABA的合成及分解代谢有关的蛋白可能直接或间接减缓了幼穗的生长发育。(本文来源于《山东农业大学》期刊2011-05-01)

佟汉文,高春保,刘易科,朱展望,张宇庆[6](2010)在《太谷显性核不育基因Ta(iMs_2)在湖北小麦轮回选择群体改良中的应用与实践》一文中研究指出利用太谷显性核不育基因进行小麦轮回选择群体改良,对群体内所选优良单株进行株高、穗粒数、抗赤霉病性及其相互关系进行了研究。结果表明,随着轮选次数的递增,农艺性状和抗病性均得到改良,并从中选育出了鄂麦11、"42204"等新品种(系)。同时对这一育种方法提出了建议。(本文来源于《湖北农业科学》期刊2010年12期)

姜辉[7](2009)在《太谷核不育小麦Ms2改良群体的遗传多样性分析及Ms2基因分子标记的筛选》一文中研究指出本研究以由含有Glu-A12*、Glu-D1x5+y10和Glu-B1x14+B1y15等HMW-GS的优质亲本和高产抗病亲本分别与Ta1小麦杂交构建而成的优质轮回选择群体为材料,用A-PAGE对改良群体亲本及其不同轮回世代C6,C7,C8部分籽粒醇溶蛋白进行分析,旨在研究不同轮回世代的遗传多样性及其差异,为Ms2群体的组建、评价和改良提供科学依据;同时为了提高后代不育株的筛选效率,用SRAP分子标记,以鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)为材料筛选与Ms2基因共分离的分子标记。主要研究结果如下:1.轮回选择中的自由重组可以产生一些新的基因位点,但是也有部分基因位点丢失,多态性随世代的增加而逐渐降低。亲本和改良群体的醇溶蛋白带型统计发现,亲本及改良群体共鉴定出63种带型,亲本包括46种,每个亲本所含的带型数在18-30之间,平均为23种;改良群体中的遗传类型多,个体所含的带型数在15-32之间,平均也为23种,C6~C8产生了24种多态带型和11种特异带型,远高于亲本的7种和4种;对于不同轮回世代,带型的表现有一定差异,叁个世代的多态带和特异带种类依次为:C6(17种)>C7(10种)>C8(8种)和C6(5种)>C7(2种)>C8(0种),呈下降态势;对于四个不同的分区,ω和γ区的多态性下降尤为明显。2.群体改良可以在一定程度上增加群体的遗传异质性,但群体的遗传基础逐渐狭窄。亲本及改良群体的遗传距离分析表明,C6中个体间的最大遗传距离和最小遗传距离分别为0.6585和0.0385,均大于亲本个体间的最大遗传距离和最小遗传距离为0.5349和0.0213;遗传距离的分布也因轮回世代的不同而异,最大遗传距离,最小遗传距离和平均遗传距离均呈下降趋势,C6~C8的平均遗传距离分别为0.2687、0.2652和0.1987,C8较C7降低了0.0665,差异极显着(T=37.9718,P<0.01)。3.聚类分析和主坐标分析显示,随世代的增加,群体的遗传异质性下降。C6在遗传相似系数为0.72时可聚为两类,涵盖的基因型分别为45、31,类内的平均遗传相似系数为0.782和0.772;C7在遗传相似系数为0.75时也可聚为两类,分别包涵57和17个个体,两类的0.797和0.846,其比例有别可能与选择压力的大小有关,C8则在平均遗传相似系数分0.78时聚为一类,有82个基因型。4.亲本和改良群体中的1BL/1RS易位系比例不断降低。亲本中有4个1BL/1RS易位系:D9401、鲁麦14、鲁麦15和小偃6号,C6世代中包涵6个1BL/1RS易位系:L610、L641、L659、L664、L666、L680,C7世代中包涵3个1BL/1RS易位系:L720、L735、L782,C8世代中也检测到3个1BL/1RS易位系,分别为L820、L833、L879。5. Ms2基因可能具有特异的结构,需要用新的方法来筛选其分子标记。用837个SRAP引物组合对鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)近等基因系分析发现,25个组合在近等基因系间表现出差异,但是经过验证,以上差异均不与Ms2表现共分离。以上说明,利用Ms2进行群体改良有利于创制变异类型,在一定程度上可以丰富群体的遗传基础,但如果围绕某一育种目标进行多个轮回的选择,将会因轮回世代的增加而降低遗传多样性,遗传基础变得狭窄。因此,在Ms2群体改良中通过对改良群体遗传多样性的评价,可以把握群体内基因的变化,随时向群体注入目的基因,不断丰富群体的遗传基础,从而能更准确的把握育种方向,保持Ms2群体育种的高效持久性;应该采用新的方法或者思路来筛选Ms2基因的分子标记,以便于尽早的鉴定出优良不育株,同时也为克隆Ms2基因奠定基础。(本文来源于《山东农业大学》期刊2009-05-23)

王霖,郭新平,孙雷明,冯维营,王秋云[8](2006)在《太谷核不育基因对小麦与玉米杂交产生单倍体诱导频率的影响》一文中研究指出以太鲁麦15不育系做母本,以太鲁麦15保持系为对照,津甜一号玉米为玉米粉供体,研究了太谷核不育基因对诱导频率的影响。结果表明,结实率相差不大,分别为96.7%和95.3%,但在单倍体幼胚数、得胚率、双倍体苗数、双倍体幼苗占授粉小花数的百分率这些指标上,不育系处理明显高于人工去雄的处理。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2006年14期)

矫永庆[9](2005)在《小麦太谷核不育基因ms2紧密连锁的分子标记开发》一文中研究指出太谷核不育基因ms2是世界上在小麦中发现的第一个显性雄性核不育基因,在理论研究和育种实践上具有重大的价值,克隆ms2基因的意义十分重大。ms2基因被定位在小麦4D染色体的短臂上,在小麦中4DS染色体的多态性最低,分子标记的开发非常困难,因此开发与ms2紧密连锁或共分离的分子标记已成为图位克隆ms2基因的限速步骤。矮败小麦中,矮秆基因Rht10与ms2紧密连锁,交换率不超过0.18%。矮败—中国春小麦近等基因系是本实验室以中国春为轮回亲本,与矮败小麦连续回交12代所得的材料,理论上除了矮秆基因和ms2基因所在区域外,其它区域遗传背景完全相同。本研究主要在实验室已有工作的基础上,利用各种方法寻找与ms2紧密连锁的分子标记,为图位克隆ms2奠定基础。 BAC1J9是由位于Rht10基因内部的一个等位PCR标记筛选矮败小麦BAC文库所得到的。在BAC1J9上,CDS1约有15kb,距离矮秆基因约90kb。通过对这段序列的分析,共设计了10对引物,在中国春中进行扩增并对其产物进行测序。所得序列与BAC序列进行比对分析,结果发现其中一对引物扩增所得的序列出现3个SNPs。利用其中一个SNP引起的Alw Ⅰ酶切位点差异,本研究开发出一个CAPS标记,命名为MSCAPS-1。通过在矮败—中国春近等基因系后代分离群体及其重组体的鉴定,该标记与矮秆基因Rht10共分离,与ms2基因紧密连锁。 此外,根据水稻与小麦的共线性原理。本研究对小麦中已经定位的单拷贝ESTs进行了选择,共选择12条ESTs。这些被选择的ESTs与水稻BACAC087797及其附近BAC所含的基因具有同源关系。并且已经被定位在小麦4DS染色体上。通过与水稻同源基因的比对分析,共设计出56条保守引物。然后利用二倍体小麦D基因组材料和四倍体AB基因组材料,并结合测序峰图比较,开发出小麦D基因组特异性引物。用该特异性引物在矮败小麦和中国春小麦中进行扩增并测序,从而在材料之间实现了基因组的特异性比对。尽管在材料之间没有找到差异,无法开发出标记,但这却为在小麦中排除异源基因组的干扰。提供了一种可行的方法。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2005-06-01)

刘秀珍,李传友,孙兰珍,刘宝申,隋新霞[10](2003)在《用DDRT-PCR技术对太谷核不育小麦基因差别表达的研究》一文中研究指出采用DDRT-PCR技术对太谷核不育小麦的一对近等基因系进行了差别表达分析,以找出与太谷核不育基因Ta1表达有关的基因并研究其引起雄性不育的机制.共用30对随机引物进行差异显示,从展示的近1000条cD-NA片段中找出30条特异表达的cDNA片段,其中包括可育特异和不育特异,这些片段可能与Ta1基因的表达有关.(本文来源于《西北植物学报》期刊2003年12期)

太谷核不育基因论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

经过近20年不懈努力,中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员与孔秀英研究员带领科研人员成功克隆小麦太谷核不育基因Ms2。该基因的克隆将大大促进作物轮回选择育种的应用范围,提高育种效率与育种水平。该项成果于2017年4月24日召开的国际小麦遗传大会上首次公开报道。研究论文已于近期发表于国际知名学术期刊《自然-通讯(Nature Communications)》,https://www.nature.com/articles/ncomms15407。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

太谷核不育基因论文参考文献

[1].夏川,张立超,邹枨,顾永强,段佳磊.小麦太谷核不育基因Ms2的克隆与解析[C].第八届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集.2017

[2]..中国农业科学院作物科学研究所成功克隆与解析小麦太谷核不育基因[J].作物杂志.2017

[3].倪飞.太谷核不育小麦Ms2基因的图位克隆和功能解析[D].山东农业大学.2017

[4].王慧娜.太谷核不育小麦Ms2近等基因系的差异蛋白质组学研究[D].山东农业大学.2014

[5].孙正娟.太谷核不育小麦Ms2基因蛋白质的表达差异[D].山东农业大学.2011

[6].佟汉文,高春保,刘易科,朱展望,张宇庆.太谷显性核不育基因Ta(iMs_2)在湖北小麦轮回选择群体改良中的应用与实践[J].湖北农业科学.2010

[7].姜辉.太谷核不育小麦Ms2改良群体的遗传多样性分析及Ms2基因分子标记的筛选[D].山东农业大学.2009

[8].王霖,郭新平,孙雷明,冯维营,王秋云.太谷核不育基因对小麦与玉米杂交产生单倍体诱导频率的影响[J].安徽农业科学.2006

[9].矫永庆.小麦太谷核不育基因ms2紧密连锁的分子标记开发[D].中国农业科学院.2005

[10].刘秀珍,李传友,孙兰珍,刘宝申,隋新霞.用DDRT-PCR技术对太谷核不育小麦基因差别表达的研究[J].西北植物学报.2003

论文知识图

矮败小麦与正常小麦的比较易位Ms2基因所在不育株花粉母细胞减数分...碑中国春扩增所得序列与BAC序列的比对分...一3质粒酶切检测一6CAPS标记在分离群体的检测情况缩减文库克隆插入片段的巢式引物扩增

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