摘要 | 第10-13页 |
ABSTRACT | 第13-16页 |
缩略语表 | 第17-18页 |
1 文献综述 | 第18-39页 |
1.1 作物数量性状基因(QTL)的定位及应用 | 第18-25页 |
1.1.1 QTL定位原理 | 第18-21页 |
1.1.1.1 遗传连锁作图群体和遗传连锁图谱的构建 | 第18-19页 |
1.1.1.2 QTL作图方法的发展 | 第19-21页 |
1.1.1.2.1 单标记分析(single-maker analysis) | 第20页 |
1.1.1.2.2 区间作图法(interval mapping, IM) | 第20页 |
1.1.1.2.3 复合区间作图法(composite interval mapping, CIM) | 第20-21页 |
1.1.1.2.4 基于混合线性模型的复合区间作图法(mixed composite intervalmapping, MCIM) | 第21页 |
1.1.2 QTL克隆的策略 | 第21-22页 |
1.1.3 QTL在育种中的应用 | 第22-25页 |
1.1.3.1 基于近等基因系构建的分子标记辅助育种策略 | 第22-23页 |
1.1.3.2 基于单倍型分析的分子设计育种策略 | 第23页 |
1.1.3.3 分子标记辅助选择(MAS)在育种中的应用 | 第23-25页 |
1.2 甘蓝型油菜每角粒数研究进展 | 第25-29页 |
1.2.1 每角粒数的遗传分析 | 第25页 |
1.2.2 每角粒数的QTL定位 | 第25-28页 |
1.2.3 油菜胚珠败育研究进展 | 第28-29页 |
1.3 拟南芥雌配子体发育研究进展 | 第29-32页 |
1.4 EST1/SMG5-7 蛋白质家族的研究进展 | 第32-39页 |
1.4.1 EST1/SMG5-7 蛋白质在端粒维持中的作用 | 第32页 |
1.4.2 EST1/SMG5-7 蛋白质在无义介导的mRNA降解途径(NMD)中的作用 | 第32-35页 |
1.4.2.1 EJC模型的调控机制 | 第33-34页 |
1.4.2.2 Faux 3’-UTR模型的调控机制 | 第34-35页 |
1.4.3 EST1/SMG5-7 蛋白质在胚胎发育中的作用 | 第35-36页 |
1.4.4 EST1/SMG5-7 蛋白质在拟南芥中的研究进展 | 第36-39页 |
1.4.4.1 AtSMG7在NMD途径中的作用 | 第37-38页 |
1.4.4.2 AtSMG7在减数分裂中的作用 | 第38-39页 |
2 本研究的目的与意义 | 第39-40页 |
3 材料和方法 | 第40-61页 |
3.1 试验材料 | 第40-41页 |
3.2 材料的种植和管理 | 第41页 |
3.3 技术路线 | 第41-42页 |
3.4 qSS.C9近等基因系的构建 | 第42页 |
3.4.1 DNA的提取 | 第42页 |
3.4.2 前景选择和背景选择 | 第42页 |
3.4.3 性状考察 | 第42页 |
3.5 分子标记的开发和分析 | 第42-43页 |
3.5.1 Bulk池的构建 | 第42-43页 |
3.5.2 AFLP标记的开发及SCAR标记的转化 | 第43页 |
3.5.3 SSR标记的开发和分析 | 第43页 |
3.5.4 基于比较测序SCAR标记的开发和分析 | 第43页 |
3.6 qSS.C9局部遗传连锁图的构建和遗传效应分析 | 第43-44页 |
3.7 qSS.C9高世代遗传分析 | 第44页 |
3.8 qSS.C9的精细定位 | 第44页 |
3.8.1 群体的种植 | 第44页 |
3.8.2 标记分析 | 第44页 |
3.8.3 交换单株表型考察及后代验证 | 第44页 |
3.9 BAC文库的筛选及候选BAC克隆的测序 | 第44-45页 |
3.9.1 BAC文库 | 第44-45页 |
3.9.2 BAC文库的提取和筛选 | 第45页 |
3.9.3 亚BAC克隆的筛选和测序 | 第45页 |
3.10 候选基因预测及比较基因组学分析 | 第45页 |
3.11 农杆菌介导的遗传转化 | 第45-55页 |
3.11.1 载体与菌株 | 第45-46页 |
3.11.2 转基因受体材料 | 第46页 |
3.11.3 载体的构建 | 第46-55页 |
3.11.3.1 功能互补验证载体的构建 | 第46-48页 |
3.11.3.2 RNAi载体的构建 | 第48-49页 |
3.11.3.3 启动子表达载体的构建 | 第49-50页 |
3.11.3.4 亚细胞定位载体的构建 | 第50-55页 |
3.11.3.4.1 油菜总RNA的提取及逆转录 | 第50-51页 |
3.11.3.4.2 qSS.C9及其同源基因cDNA全长的分离 | 第51-54页 |
3.11.3.4.3 载体构建 | 第54-55页 |
3.11.4 甘蓝型油菜的遗传转化 | 第55页 |
3.11.5 拟南芥的遗传转化 | 第55页 |
3.12 转基因植株的检测 | 第55-56页 |
3.12.1 转基因植株的DNA水平检测 | 第55页 |
3.12.2 转基因植株的RNA水平检测 | 第55-56页 |
3.12.2.1 转基因植株的RT-PCR检测 | 第55-56页 |
3.12.2.2 转基因植株的qPCR检测 | 第56页 |
3.12.3 转基因植株的表型考察及后代验证 | 第56页 |
3.13 NIL(HZ396)和NIL(Y106)胚珠发育过程观察 | 第56-59页 |
3.13.1 子房整体透明法 | 第56页 |
3.13.2 石蜡切片法 | 第56-58页 |
3.13.3 胚珠激光共聚焦显微镜观察 | 第58页 |
3.13.4 大孢子母细胞胼胝质染色 | 第58-59页 |
3.14 qSS.C9及其同源基因的表达分析 | 第59页 |
3.14.1 RT-PCR分析 | 第59页 |
3.14.2 GUS染色分析 | 第59页 |
3.15 亚细胞定位实验 | 第59页 |
3.16 RNA测序和分析 | 第59页 |
3.17 SMG7的进化分析 | 第59-61页 |
4 结果与分析 | 第61-114页 |
4.1 qSS.C9位点近等基因系的构建 | 第61-69页 |
4.1.1 BC_1F_1群体的标记分析 | 第61-62页 |
4.1.2 BC_2F_1群体的标记分析 | 第62页 |
4.1.3 BC_3F_1群体的标记分析和性状考察 | 第62-63页 |
4.1.4 qSS.C9位点高世代遗传效应分析 | 第63-69页 |
4.1.4.1 BC_3F_2世代的性状考察 | 第63-64页 |
4.1.4.2 qSS.C9位点的标记开发和局部遗传连锁图的构建 | 第64-68页 |
4.1.4.3 BC_3F_2群体中qSS.C9位点的遗传效应分析 | 第68-69页 |
4.2 qSS.C9的精细定位 | 第69-74页 |
4.2.1 定位群体的分析 | 第69-72页 |
4.2.2 新标记的开发和交换单株检测 | 第72-73页 |
4.2.3 BAC重叠群的构建 | 第73-74页 |
4.3 qSS.C9的克隆 | 第74-80页 |
4.3.1 候选基因的预测 | 第74-75页 |
4.3.2 候选基因的比较测序 | 第75页 |
4.3.3 候选基因的转基因验证 | 第75-80页 |
4.3.3.1 候选基因转基因验证载体的构建 | 第75-76页 |
4.3.3.2 候选基因的功能互补验证 | 第76-78页 |
4.3.3.3 候选基因的RNAi验证 | 第78-80页 |
4.4 BnaC9.SMG7b和BnaC9.SMG7c的序列分析 | 第80-82页 |
4.5 BnaC9.SMG7b的进化分析 | 第82-93页 |
4.5.1 高等植物SMG7同源基因的进化分析 | 第83-85页 |
4.5.2 十字花科SMG7同源基因的进化分析 | 第85-89页 |
4.5.3 芸薹属SMG7同源基因的保守性分析 | 第89-91页 |
4.5.4 BnaC9.SMG7b的单倍型分析 | 第91-92页 |
4.5.5 BnaC9.SMG7b对产量的影响 | 第92-93页 |
4.6 BnaC9.SMG7b和BnaC9.SMG7c的表达分析 | 第93-97页 |
4.6.1 BnaC9.SMG7b的RT-PCR和qPCR分析 | 第93-95页 |
4.6.2 BnaC9.SMG7b的启动子分析 | 第95-96页 |
4.6.3 BnaC9.SMG7c的表达分析 | 第96-97页 |
4.7 BnaC9.SMG7b和BnaC9.SMG7c的亚细胞定位 | 第97-98页 |
4.8 BnaC9.SMG7b的功能分析 | 第98-114页 |
4.8.1 BnaC9.SMG7b正向调控大孢子母细胞减数分裂过程 | 第98-108页 |
4.8.1.1 胚珠发育的细胞学观察 | 第99-105页 |
4.8.1.1.1 亲本、NIL及BC4F1群体各时期胚珠数统计 | 第99-100页 |
4.8.1.1.2 花粉管萌发观察 | 第100-101页 |
4.8.1.1.3 子房的石蜡切片观察 | 第101-102页 |
4.8.1.1.4 胚珠的激光共聚焦显微镜观察 | 第102-104页 |
4.8.1.1.5 胼胝质染色 | 第104-105页 |
4.8.1.2 BnaC9.SMG7b在减数分裂过程中的作用 | 第105-108页 |
4.8.2 BnaC9.SMG7b不参与调控小孢子母细胞减数分裂过程 | 第108-109页 |
4.8.3 BnaC9.SMG7b不参与调控NMD过程 | 第109-114页 |
5 讨论 | 第114-125页 |
5.1 甘蓝型油菜中QTL克隆的策略 | 第114-116页 |
5.1.1 高密度遗传图谱的构建 | 第114-115页 |
5.1.2 构建多个不同的定位群体 | 第115页 |
5.1.3 拟南芥和芸薹属基因组共线性分析的应用 | 第115-116页 |
5.2 BnaC9.SMG7b的起源和进化 | 第116-117页 |
5.3 SMG7基因在进化中的保守性及变化 | 第117-118页 |
5.4 BnSMG7基因家族在油菜中的功能分化 | 第118-120页 |
5.4.1 BnaC9.SMG7c可能参与调控油菜小孢子母细胞减数分裂过程 | 第118-119页 |
5.4.2 BnSMG7基因家族调控油菜NMD过程 | 第119-120页 |
5.5 BnaC9.SMG7b在油菜大孢子母细胞减数分裂过程中的作用 | 第120-121页 |
5.6 BnaC9.SMG7b位点在育种上的应用 | 第121-122页 |
5.6.1 BnaC9.SMG7b共分离标记的开发和应用 | 第121-122页 |
5.6.2 BnaC9.SMG7b通过改变每角粒数影响单株产量 | 第122页 |
5.6.3 BnaC9.SMG7b位点存在明显的人工选择 | 第122页 |
5.7 影响每角粒数的其他因素 | 第122-125页 |
参考文献 | 第125-140页 |
附录I:本实验中所用到的相关引物 | 第140-144页 |
附录II:单倍型分析所用油菜材料 | 第144-148页 |
附录III:减数分裂相关基因RNA-seq分析结果 | 第148-156页 |
附录IV:作者简介和在读期间发表论文 | 第156-157页 |
致谢 | 第157-158页 |