一、自交亲和与自交不亲和日本梨中S_4基因的研究进展(英文)(论文文献综述)
何敏,谷超,吴巨友,张绍铃[1](2021)在《果树自交不亲和机制研究进展》文中研究表明苹果、梨等果树均具有典型的配子体型自交不亲和性,该性状是由单一位点(S-locus)上的分别控制花柱和花粉特异性的复等位基因(S-allele)所决定的。其中,控制花柱自交不亲和性的决定因子被确定为S-RNase,而花粉决定因子则可能是由SLF(S-locus F-box)/SFB(S-haplotype-specific F-box)控制。以蔷薇科果树和芸香科果树为例,从自交不亲和反应雌、雄决定子的发现、自交亲和突变机制研究、S-RNase介导的花粉管信号转导,以及自交亲和种质在果树育种中的应用等方面综述果树自交不亲和机制研究进展,以期为后续自交不亲和性研究提供一定参考。
梁梅[2](2019)在《柑橘自交不亲和相关基因鉴定及其演化》文中研究表明自交不亲和(Self-incompatibility,SI)是显花植物在长期进化过程中形成的抑制自交,促进异交,利于物种生存的重要机制。基于S-RNase(S-Ribonuclease)类型的SI在植物界中普遍存在,如蔷薇科、茄科以及玄参科,该类型SI以S-RNase为花柱S决定因子,SLF(S-locus F-box)为花粉S决定因子。柑橘是世界第一大水果,在国民经济中具有举足轻重的地位,属于芸香科柑橘亚族植物,其包含的柚类均具有自交不亲和性状,而宽皮柑橘以及其杂交种则普遍具有的自交亲和(Self-compatibility,SC)特性。但迄今为止,关于控制柑橘自交不亲和雌雄蕊决定因子仍未被克隆及鉴定。本研究通过细胞学、遗传学及离体生化实验首次克隆并鉴定到控制柑橘自交不亲和关键雌雄蕊决定因子;利用细菌人工染色体的方法获得S单体型基因组信息;此外利用柑橘基因组重测序数据系统地解析了柑橘亚族SI与SC的演化过程,以及SC与柑橘无融合生殖的关系。主要研究结果如下:1.柚类自交不亲和现象的生理特点分析为确定柚类是否具有SI现象,对不同柚类品种进行自交及杂交实验,结果表明HB柚、晚白柚、水晶蜜柚以及琯溪蜜柚在无授粉的情况下也能正常坐果,并且果实表现出无籽,证明这些柚品种除具有自交不亲和性状外还具有单性结实能力。9个柚类品种异交授粉后,大量花粉管束均可到达花柱底部,且均能产生有籽果实;而自交授粉后的花粉管在花柱顶部位置停止生长,且果实表现为无籽。此外,部分异交授粉表现出半亲和现象,即一半花粉管可到达花柱底部,一半停止生长在花柱顶部。由此说明柚类品种具有配子体型的自交不亲和。2.甜橙以及克里曼丁全基因组S-RNase分析基于甜橙与克里曼丁全基因组数据,鉴定到16个RNase T2基因。其中CgRNS3在花柱中特异表达,具有花柱S决定因子的多个特点。利用体外花粉培养体系,证明了CgRNS3重组蛋白可显着抑制自身花粉管生长,且热变性后的蛋白对自身以及非自身花粉管均无显着抑制。然而,CgRNS3的等位基因在不同柚类品种中并无多态性,且与品种S基因型无共分离特征。由此推测,CgRNS3基因并不是柑橘自交不亲和反应的花柱S决定因子。3.柑橘花柱S决定因子鉴定及功能验证利用64份柚类花柱以及花药的转录组,鉴定到9个花柱中特异性表达的S-RNase基因以及一个截短的Sm-RNase。Sm-RNase基因含有一个碱基缺失,导致翻译过程中的移码突变且提前终止。相比正常S-RNase基因来说,Sm-RNase在花柱中的表达量较低。收集394份中国柚类自然群体,基于这9个S-RNase可鉴定77%柚类的S单体型,每个S单体型的频率在2.330.4%。柚类F1群体证明了这些基因与柚类S单体型共分离。S1-RNase与S2-RNase重组蛋白可特异性地抑制携带相同S单体型花粉管的生长,并引起花粉管内部微丝骨架的重排。截短的Sm-RNase丧失花粉特异抑制活性,而修复后的SmR-RNase重新获得抑制活性。这些结果充分证明鉴定到的S-RNase为柑橘自交不亲和花柱S决定因子。4.柑橘S单体型以及花粉S决定因子鉴定利用细菌人工染色体的方法以及已报道的柑橘基因组数据,获得了柑橘的9个S单体型,其长度为198370kb,位于1号染色体的靠端粒区域,共包含113个SLF/SLFL。每个S单体型上大约有8个高多态性的SLF以及3个保守的SLFL。SLF在花粉中特异表达,与S-RNase紧密连锁。系统进化树将所有SLF/SLFL分为12大类。S-RNase与同一S单体型的SLF/SLFL表现出共进化,它们均含有较高多态性,且同义与非同义替代率相当;而每个大类中等位的SLF/SLFL则分化的较晚,相互之间序列保守,同义与非同义替代率均极低。可见柑橘的S单体型含有多个SLF,其自交不亲和机制可能为非自我识别模式。5.柑橘自交亲和(SC)的演化分析基于153份柑橘重测序数据,发现90个柑橘品种含有Sm-RNase基因,且这些品种均表现出SC现象。本研究认为SI与SC之间的转变首先发生在宽皮柑橘中,而后通过基因渗入或杂交的方式,Sm-RNase被宽皮柑橘的杂交种所获得,然而柚类与枸橼类仍然保持SI性状。此外,柑橘的无融合生殖性状极大地促进柑橘SC性状的固定。本研究证明了柑橘具有S-RNase介导的配子体型的自交不亲和,柑橘作为另一新鉴定出的S-RNase类型物种,成为S-RNase类型的SI的比较进化研究中新里程碑。且柑橘与其他S-RNase类型的物种的分化至少在1.17亿年前,因此它的S-RNase系统的鉴定为该类型的SI进化提供了重要的新信息。此外,本研究证明了Sm-RNase突变导致柑橘中SI性状丢失,解析了153个柑橘品种中SI与SC的转变过程。柑橘中无融合生殖对SC性状的选择为植物生殖进化策略的改变提供了一个有趣的案例。
张校立,艾沙江·买买提,徐叶挺,邓莉,王继勋[3](2018)在《梨S基因与S基因型鉴定的研究进展》文中提出梨是由单一位点S等位基因控制的典型配子体自交不亲和性果树,其自交授粉结实率低,品质差,需配置授粉品种。因此,对梨品种S基因及品种授粉树合理配置进行深入研究具有重要意义。有鉴于此,详细介绍了梨S等位基因的研究现状,并对迄今国内外鉴定出的500多个梨品种的S基因型进行汇总,对应用较为广泛的PCR-RFLP技术和S基因DNA序列分析法以及梨S基因芯片杂交技术进行系统介绍。
金子明[4](2018)在《自交亲和性梨品种‘金坠’再生体系建立》文中研究表明亚洲是世界梨栽培历史最长、产量最多的区域,我国也是梨最主要的起源地之一,现在生产上普遍栽培的白梨、砂梨、秋子梨和新疆梨等都原产于我国[1]。梨高度自交不亲和性的特性,虽然有利于物种多样性,但这一特性限制了梨近亲繁殖,对梨这种以果实和种子为收获对象的作物来讲,自交不亲和性无疑增加了生产投入[2]。另一方面,梨自交不亲和性和童期长等特点延长了梨育种时间,可以通过以植物组织培养,离体组织再生及遗传转化技术,推动梨的种质创新和品种选育,是实现梨基因工程育种的有效方法。本实验通过对梨自交不亲和强度的探究,研究花粉管生长特性,结合坐果率,筛选出自交亲和性品种,一方面初步验证梨自交不亲和强度的判定方法,最终筛选出自交亲和性梨品种。另一方面以自交亲和性梨品种为材料,优化梨继代培养体系,建立围绕自交亲和梨品种的高效再生体系,为亲和性梨品种快繁,再生及之后的遗传转化研究提供理论依据和参考。主要研究结果总结如下:1.本试验对套袋处理的256个梨品种进行花粉管原位荧光显微观察,根据R值强度分析,有6个品种极有可能是自交亲和性品种,分别为‘闫庄鸭梨’、‘秋荣’、’54S-135’、’金坠梨’、‘大果黄花’、‘晚秀’。通过对不同R值的品种自花授粉结实率调查,发现‘晚秀’的坐果率为零,而‘金坠’和‘秋荣’坐果率都高于20%,其他自交亲和性强度为强与中的品种自花套袋不结实,或者结实率极低,为自交不亲和品种,验证了R值初步筛选自交亲和性品种方法的可靠性。2.本试验对筛选出的自交亲和品种进行初步培养,发现‘金坠梨’适合作为再生体系材料,通过对继代培养基中不同激素配比的筛选,发现适合‘金坠梨’的继代培养基为 MS+1.0 mg.L-1 6-BA+0.2 mg.L-1 IBA+30 g.L-1 蔗糖+7.5 g.L-1 琼脂,其芽平均增殖率为1.44个,此时褐化率最低。通过对不同基础培养基、不同激素种类及配比、叶片放置方式和暗处理时间的探究,发现适宜’金坠梨’叶片再生的培养基为NN69+2.0 mg.L-1 TDZ+0.4 mg.L-1 IBA,再生率达到100%,平均每叶再生芽数为2.11个,愈伤发生率达到100%,褐化率为0;远轴面朝下接种有利于提高叶片再生率;最适暗培养时间为21d。
刘兴[5](2017)在《梨花粉LRR-EXT及CRPs蛋白质参与自交不亲和性反应的机制》文中研究表明自交不亲和性(self-incompatibility SI)是植物界广泛存在的一种植物遗传多样化机制,在蔷薇科中主要基于S-RNase机制。研究发现,‘鸭梨’的自交亲和性芽变品种‘金坠梨’的突变机制与花柱S-RNase,花粉SLF的突变都无关,其突变可能是来自花粉的非S因子的变异。然而花粉非S因子的变异至今仍然未有研究可以阐述清楚。本文通过转录组测序及蛋白组测序,筛选得到一个差异表达基因LRR-EXT,并通过试验验证了其作为花粉非S因子参与‘金坠梨’自交亲和反应,主要获得以下结果:1.筛选出以‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉以及‘金坠梨’花柱自花授粉以及异花授粉之间的差异表达基因。以‘金坠梨’与‘鸭梨’的成熟未萌发花粉作为材料,识别了‘金坠梨’花粉中表达模式存在差异的基因。结果表明,与‘鸭梨’花粉转录组作比较,‘金坠梨’花粉转录组中存在3168个上调基因,3148个下调基因。更进一步筛选表明,其中15个CRPs(Cysteine-rich peptides)家族成员都呈现差异表达,除去Pbr014631.1(lipidtransfer),其他成员在‘金坠梨’花粉中表达量均显着下调,推测这些基因的功能可能间接参与自交不亲和性过程中,作为一种非S因子以表达量下调的方式影响‘金坠梨’的自交亲和性,该结果首次表明CRPs参与调控自交亲和性。以‘金坠梨’花粉与‘鸭梨’花粉对‘金坠梨’花柱分别进行授粉,并分别采集了授粉后24小时,48小时,72小时的花柱作为供试材料,通过筛选其中差异表达的基因,分析亲和性反应与不亲和性反应中的差异。动态发育过程的自花授粉后花柱之间的转录组比较发现,37个热激蛋白存在差异表达,而发生不亲和性反应的花柱则只有8个差异表达的热激蛋白。通过比较亲和性反应的花柱与不亲和性反应的花柱,发现在授粉后24小时的花柱中,亲和性反应的花柱中存在45个上调表达的热激蛋白,并可以分类为三个亚家族。2.筛选出一部分‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉的差异表达蛋白。以‘金坠梨’和‘鸭梨’的成熟花粉总蛋白作为材料,对两者差异表达蛋白进行了分析。总计得到41 8252个光谱,23192个多肽,6387个蛋白。结果表明,与‘金坠梨’蛋白组相比,在‘鸭梨’花粉蛋白组中,一共有140个上调的蛋白,125个下调蛋白。其中可能参与S-RNase转运的ABC转运家族成员(Pbr017310.2,Pbr026379.1)表达量在‘金坠梨’下调可能导致自交亲和性;Cullin-1-like isoform X1(Pbr011232.1),Skp1(Pbr025966.1)可能参与形成SCF(Skp1-Cullin-F-box)复合体对S-RNase进行降解,其表达量在‘金坠梨’花粉中的上调可能导致花粉管降解S-RNase能力增强,从而导致自交亲和性。其他候选差异表达蛋白中,富含亮氨酸蛋白,热激蛋白,C-2 domian蛋白,阿拉伯半乳糖蛋白等潜在参与自交不亲和性反应的蛋白均有不同程度的差异表达。3.明确了植物CRPs与蔷薇科延伸蛋白的进化模式,扩张模式,以及表达模式。以基因组数据为基础,对候选基因进行生物信息学分析。我们在12个物种中一共鉴定了 9556个CRPs,并着重分析了其进化模式。在被子植物中,WGD(Whole Genome Duplication)是CRPs家族的主要扩张动力。CRPs基因的分布具有聚类成簇的方式,除去玉米(Zea mays),不同物种中平均30%的CRPs在染色体聚类成簇。共线性分析揭示了 CRPs基因复制过程中在染色体上的同线性区域。不同的亚家族呈现了多样化的进化速率。不同复制方式的CRPs同样呈现了不同的进化速率,来自全基因组复制(Whole Genome Duplication,WGD)的CRPs进化速率显着高于来自单基因拷贝的CRPs。相对于负选择CRPs基因,1281个正选择CRPs基因在某一个特定时间段以爆发式的复制方式产生,并且大多数来自高粱(Sorghum bicolor)与玉米。10个CRPs在自交亲和性的花柱中表达量上调,并经过体外实验证明其在花粉中与梨自交不亲和性过程相关。表达量分化与CRPs基因复制的关系表明,不同复制机制下的CRPs具有不同的表达趋势与进化方向。4.在筛选影响‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉及花柱的差异表达基因及蛋白过程中,我们发现了很多延伸蛋白(Extensins,EXTs)存在差异表达,因此,对蔷薇科五个物种,梨,苹果,草莓,桃,梅的EXTs基因家族进行了生物信息学分析。我们利用SPnmotif的结构对五个蔷薇科物种的蛋白组的数据库进行搜索,再利用SPADA对基因组中未注释基因搜索,总计获得515个序列,其中SPADA补充了大约10%的序列。EXTs基因的复制方式主要是WGD,并且很多EXTs基因由非EXTs基因复制而来,很多EXTs基因也复制成非EXTs基因。EXTs基因的进化模式分析表明,不同SPn motif结构的EXTs在进化速率上不存在差异,来自WGD的EXTs基因进化速率要快于来自单基因拷贝的EXTs基因,EXTs基因的爆发式复制在蔷薇科物种分化前即已完成。EXTs基因在花柱发育过程中参与表达的成员数目与表达量要多于花粉发育过程,EXTs的表达量分化与Ks有一定的关联,其关联性高于Ka。根据‘金坠梨’与‘鸭梨’的授粉后花柱的表达谱分析,我们还筛选出两个可能参与梨自交不亲和性的EXTs。5.明确了 LRR-EXT参与‘金坠梨’花粉亲和性变异的机理。LRR-EXT在梨花粉中特异表达,且在‘金坠梨’中的表达量高于‘鸭梨’,序列分析发现,在不同梨品系中,其存在序列多态性,以SPPPPVH为一个单位缺失或重复,并可能与S-RNase的多态性有关联,其中JZ-LRR-EXT比YL-LRR-EXT中少了 696个碱基,并且没有一个完整的SPPPPVH结构。通过原核体外表达LRR-EXT,我们使用‘金坠梨’与‘鸭梨’的LRR-EXT对S-RNase处理下的花粉管进行预处理,结果表明,JZ-LRR-EXT可以缓解S-RNase对‘鸭梨’花粉管的抑制,使其部分恢复正常生长。我们发现经过JZ-LRR-EXT预处理的‘鸭梨’花粉管,经过S-RNase处理后,其尖端ROS(Reactive Oxygen Species)的积累的抑制效果得到缓解。说明‘金坠梨’的LRR-EXT缺失了部分extensin结构后,能够缓解S-RNase对花粉管的生长抑制,并可能导致了‘金坠梨’自交亲和性。
吕文娟[6](2017)在《‘库尔勒香梨’自交不亲和S-位点基因的克隆》文中研究说明目的:‘库尔勒香梨’(Pyrus sinkiangensis Yü)是新疆重点发展的特色果树,但具有的自交不亲和性制约了新疆特色梨产业的发展。本研究对‘库尔勒香梨’自交不亲和S位点相关基因进行全长序列的克隆,并结合梨属S基因系统发育树进行分析,以期为进一步探索自交不亲和机制、培育自交亲和梨品种奠定分子基础。方法:1、‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因的克隆与分析。采用梨S基因保守序列引物,以‘库尔勒香梨’花柱为材料,利用RT-PCR及RACE克隆‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因。利用Prot Param等在线预测软件对其进行生物信息学分析;选取NCBI上已登录的全部梨属S-RNase等位基因的全长序列进行聚类分析,并用MEGA 4.0构建进化树。2、‘库尔勒香梨’及9个梨品种SFBB基因的克隆与分析。参考NCBI上已登录的‘库尔勒香梨’SFBB基因(GQ456943)序列,自行设计了6对基因特异性引物和8条3’RACE巢式引物,通过引物筛选并利用RT-PCR及RACE克隆‘库尔勒香梨’花粉SFBB基因。再利用‘库尔勒香梨’SFBB基因的全长引物,PCR扩增9个梨品种SFBB基因的DNA全长。利用Prot Param等在线预测软件对这些基因进行生物信息学分析;选取NCBI上已登录的全部蔷薇科梨亚科SFBB基因的全长序列进行聚类分析,并用MEGA 4.0构建进化树。结果:1、从‘库尔勒香梨’花柱中获得了S22-RNase(Gen Bank登录号:KX214125)/S28-RNase(Gen Bank登录号:KX214124)等位基因的DNA和c DNA全长序列。S22-RNase的DNA全长1052 bp,c DNA全长904 bp,开放阅读框(ORF)长684 bp,编码227个氨基酸;S28-RNase的DNA全长1148 bp,c DNA全长921 bp,ORF长687 bp,编码228个氨基酸。BLASTP比对显示,这两个基因都具有保守的RNase-T2基因结构。进化分析表明,‘库尔勒香梨’的S22-RNase和S28-RNase处在不同的两个分支上,两基因距离较远;梨属不同种的S-RNase基因在进化树中并没有明显表现出种内同源性高于种间同源性,S-RNase基因的分化可能早于梨属各个种的形成。2、从‘库尔勒香梨’花粉中克隆到1个全长为1344 bp的SFBB基因,命名为SFBBx-gamma(Gen Bank登录号:KU756268),该基因包含1个长度为1191 bp的ORF,编码396个氨基酸。从其余9个梨品种中获得了6条新SFBB-gamma基因的DNA序列,分别命名为SFBBx1-gamma-SFBBx6-gamma(Gen Bank登陆中)。Prot Param等在线软件预测7个SFBB-gamma的蛋白均为不稳定亲水性非分泌蛋白,主要参与能量代谢中的转运和结合并在基质内起连接酶或裂合酶的作用。聚类分析表明,65个与梨亚科花粉自交不亲和性有关的SFBB基因,在氨基酸结构水平上保持着较高的相似性。苹果的SLFB/SFBB基因及梨属SFBB基因的相似性没有受到物种差异的影响,SFBB基因的分化在苹果和梨这两个物种形成之前。结论:本研究成功获得了‘库尔勒香梨’自交不亲和S位点的S22/28-RNase等位基因、SFBBx-gamma基因,以及6个新的梨属SFBB-gamma基因的全长序列。研究成果结合梨属S-RNase基因系统进化树和梨亚科SFBB基因系统进化树,为梨属S基因信息的完善及自交不亲和机制的深入研究奠定了基础。
顾钊宇[7](2016)在《苹果S-RNase介导花粉管γ-硫堇蛋白的防御应答机制研究》文中研究说明植物的自交不亲和性反应是一种花柱与花粉间的特异性识别反应,这种机制与动植物对病原微生物的识别和抵御的先天免疫反应相似。目前,在孢子体型自交不亲和性的十字花科植物中已证明了类似免疫识别因子所决定的自交不亲和性反应,但在S-RNase介导的配子体型自交不亲和性反应中尚未见报道。目前,在苹果中发现S-RNase可在ABC转运蛋白的协助下进入花粉管,打破花粉管内钙离子的浓度梯度,但尚未明确苹果S-RNase在进入花粉管过程中钙离子激活了花粉管内的何种信号通路,诱导了哪个防御应答因子的响应,来应对S-RNase的浸入。因此,本研究以苹果为试材,利用多种技术手段证明了 S-RNase在进入花粉管过程中引起了Ca2+-ROS-JA-MdMYC2的一系列信号反应,诱导了花粉管中一个具有γ-硫堇结构域的防御蛋白的响应,防御应答S-RNase进入花粉管,且抑制S-RNase活性。其主要研究结果如下:1.我们从钙信号研究入手,验证了 S-RNase可以打破花粉管内钙离子梯度,且影响钙响应蛋白MdCBL5的表达。对ROS信号检测发现,花粉管尖端的ROS信号减弱,亚顶端的显着增强;qRT-PCR检测发现S-RNase可诱导ROS相关基因 上调表达;此外,我们利用高效液相色谱法检测了添加S-RNase后花粉管JA含量,结果显示:JA明显升高。因此,我们克隆了苹果花粉管中茉莉酸信号途径关键转录因子 基因,qRT-PCR检测发现S-RNase可以诱导MdMYC2转录水平的上调表达。表明S-RNase可诱导Ca2+-ROS-JA-MdMYC2信号反应。2.利用重组MdMYC2蛋白进行Chip-seq后结合苹果基因组比对分析,发现其中一个为本课题组前期利用S2-RNase筛选花粉酵母cDNA文库获得的γ-硫堇蛋白基因MdD1的启动子序列,酵母单杂交实验进一步验证了 MdMYC2与MdD1启动子序列的结合,qRT-PCR检测结果显示MdD1的表达受MdMYC2转录调节,表明MdD1受Ca2+-ROS-JA-MdMYC2信号路径的激活。为了明确MdD1与S-RNase的关系,我们首先利用酵母双杂交、pull-down、双分子荧光互补进一步验证了二者之间存在互作关系。免疫荧光定位结果发现:添加S-RNase后,随着时间的延长,MdD1向花粉管顶端和业顶端膜方向移动,自我和异我花粉管的MdD1均具有响应S-RNase入侵的作用;而沉默MdMYC2,花粉管中MdD1则并未发生位移,说明MdD1通过MdMYC2响应S-RNase的入侵。3.为了明确MdD1是如何作用S-RNase的,我们测定添加MdD1后S-RNase降解rRNA的活性,结果显示MdD1可以抑制S-RNase活性的发挥。将S-RNaes分段后分别与MdD1酵母双杂交实验,结果显示MdD1与S-RNase的活性位点区域互作,与非活性位点区域不互作;酵母双杂交和双分子荧光互补实验发现,定点突变S-RNase的活性位点后,其与MdD1不互作;IP实验在苹果活体内充分证明了未突变的S-RNase可以结合花粉管中的MdD1蛋白,而突变后的S-RNase无法结合花粉管中的MdD 1蛋白。综上所述,苹果花粉MdD1蛋白为花粉管防御应答因子,能被Ca2+-ROS-JA-MdMYC2-MdD1路径激活,响应S-RNase入侵,并抑制其活性。
武军凯[8](2013)在《‘金坠梨’自交亲和性分子遗传分析及MdSFBB9α和MdSFBB9β基因功能研究》文中指出植物自交不亲和性是指功能正常的雌雄同花植物在自花授粉时不能产生合子的现象和机制,其广泛存在于植物界中,对植物的遗传多样性以及适应自然选择的能力具有很重要的意义。早期遗传学研究认为大多数植物自交不亲和机制由单一的复等位基因位点来控制,即自交不亲和位点—S-位点(S-locus),该位点至少包含两类基因,即花柱S基因和花粉S基因。在茄科和蔷薇科植物的自交不亲和中,花柱S基因编码了一类T2家族的核酸酶(S-RNase),花粉S基因编码了一类F-box蛋白(S-locus F-box,SLF/S-locus F-box brothers,SFBB).最新研究表明,在茄科及蔷薇科中,花柱与花粉S因子通过一个相似的自交不亲和识别体统,即‘多因子协同参与的非自我识别系统’,进行‘自己’与‘异己’的识别进而实现授粉的亲和与否,因此识别系统中自交不亲和因子的突变往往导致了自交亲和性突变体产生。在本研究中,我们首先对‘鸭梨’的一个自交亲和性突变体‘金坠梨’进行了分子遗传分析;其次,为了研究蔷薇科及茄科中自交不亲和系统的保守性,我们选取‘富士’苹果中两个花粉S基因MdSFBB9α和MdSFBB9β转化茄科植物进行了功能研究。实验结果包括以下两个方面:1.为了研究‘鸭梨’花粉部分突变体‘金坠梨’的自交亲和性突变机制,首先,从‘鸭梨’中同源克隆得到了5个F-box基因,氨基酸序列分析显示,它们均具有典型的F-box结构域;特异性RT-PCR显示这五个F-box基因均为花粉组织特异性表达;遗传连锁分析表明它们均为S位点的SLF基因;核酸序列比对分析表明,‘鸭梨’中共7个SLF基因均在‘金坠梨’梨中正常表达。其次,通过分子遗传学方法,进一步研究了‘鸭梨’花粉部分突变体‘金坠梨’自交亲和的原因,实验结果表明,‘金坠梨’自交亲和性突变不是由花粉s因子突变导致的,而是非S位点的因子突变导致的;同时,细胞学观察表明‘金坠梨’花粉母细胞的减数分裂行为异常,其花粉败育率明显高于‘鸭梨’。本研究首次在蔷薇科苹果亚科中发现了由非S因子突变导致的自交亲和性突变体,为蔷薇科自交不亲和机制的研究提供了重要的实验依据。2.为了验证蔷薇科植物的花粉S基因的功能以及蔷薇科和茄科植物自交不亲和系统的相似性,从‘富士’苹果中克隆到了与S-RNase紧邻的两个SFBBs基因—MdSFBB9α和MdSFBB9β,将克隆得到的‘富士’SFBBs基因转化到茄科矮牵牛中。授粉实验结果显示,MdSFBB9β作为花粉S基因能够打破转基因矮牵牛的自交不亲和性,这表明‘富士’MdSFBB9β在矮牵牛中具有花粉S因子的功能,花粉S因子在茄科及蔷薇科植物自交不亲和系统中的功能相对保守,同时该实验为研究茄科及蔷薇科之间自交不亲和系统的保守性提供了重要的实验证据。综上所述,本研究通过对‘金坠梨’自交亲和性机制的研究,首次在苹果亚科中发现了非S因子突变导致的自交亲和性突变体,为蔷薇科自交不亲和机制的研究提供了重要数据;其次,蔷薇科与茄科间的转基因实验为茄科和蔷薇科自交不亲和系统在进化上的同起源提供了证据。
张绍铃,吴巨友,吴俊,齐永杰,高永彬[9](2012)在《蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展》文中指出植物自交不亲和性是植物花粉—雌蕊相互识别,防止其近亲繁殖的重要机制,是植物发育生物学的研究热点之一。蔷薇科果树如梨、苹果、李子等表现出自交不亲和性,该反应由S位点(S-locus)的一对S等位基因,即雌蕊和花粉的S基因控制,分别为S-RNase和S-locus F-box/S-haplotype-specific F-box基因。本文综述了蔷薇科果树雌蕊和花粉S基因的鉴定及其结构和进化的特性、自交亲和性突变机制及自交不亲和性反应发生过程中花粉生理生化变化及其信号转导机制等,以期为深入系统研究蔷薇科果树自交不亲和及亲和性机制提供参考。
许高歌[10](2012)在《桃和‘早酥’梨自交(不)亲和性分子机制的研究》文中研究指明本研究以桃和梨品种为试验材料,在鉴定这些品种自交亲和特性的基础上,克隆出了花柱和花粉自交不亲和性决定因子,并确定了部分品种的S基因型,取得的主要结果如下:一、以自交亲和的‘玉露’、‘大团’为试材,利用花柱S-RNase基因和花粉SFB基因的特异保守引物进行PCR扩增,扩增出‘玉露’、‘大团’及其杂交后代S-RNase基因和花粉SFB基因,对扩增片段进行回收、克隆和测序。利用生物信息学软件对各序列进行比对分析,最后确定了各品种的S-RNase基因型和SFB基因型,‘玉露’的自交不亲和基因型为S1S2(m)、SFB1SFB2;‘大团’中只含有S2(m)、SFB2。S-RNase基因和SFB基因的鉴定结果显示出‘玉露’、‘大团’的杂交后代和油桃的自交后代中各S基因型的个体数量分布遵循孟德尔分离规律,‘玉露’和‘大团’的杂交后代品种的S基因型为“S1S2(m)或S2(m)S2(m)",F-box基因型为"SFB1SFB2或SFB2SFB2"。二、以桃品种‘中油5号’及其自交后代为试材,利用花柱S-RNase基因和花粉SFB基因的特异性引物进行PCR扩增,对扩增片段进行回收、克隆、测序和Blast分析,确定了‘中油5号’的自交不亲和基因型为S1S2(m)。序列分析结果显示,桃S1-RNase和S2(m)-RNase基因与多个其他李属S-RNase基因氨基酸和核苷酸序列间都具有极高的相似性,进一步证明李属S-RNase基因的进化在物种分化之前。同样,桃SFB1和SFB2基因与多个其他李属SFB基因氨基酸和核苷酸序列间也都具有极高的相似性,说明李属SFB基因的进化同样是在物种分化之前。进一步对‘中油5号’自交后代个体的S基因型进行检测,发现后代群体中存在3种不同的S基因型,分别为S1S1、S1S2(m)和S2(m)S2(m),且分离比为8:13:7,分离规律符合1:2:1,经x2检验,差异不显着(x2=0.214<x20.05,2=5.991),说明S-RNase基因和SFB基因都遵循两因素的孟德尔遗传规律进行连锁分离。此外,基因型为S1S1和S2(m)S2(m的纯合体的存在,表明桃花粉SFB1和SFB2基因均不能被自身花柱S-RNase所识别,其原因是由于这两个SFB基因翻译的提前终止所造成,从而使‘中油5号’以及含有这两个基因的桃品种都表现出自交亲和性。三、用梨自交不亲和基因的特异引物"FTQQYQ"和"anti—ⅡWPNV",对10个梨品种的基因组DNA进行了特异PCR扩增,对扩增片段进行同收、克隆和测序,鉴定出了10个梨品种的自交不亲和基因型(S基因型):‘苹果梨,为S1Sdm;‘身不知’、‘华酥,为S5Sd;‘早酥,为S1Sd;‘中梨1号,为S4S34;‘华金’为S4S4;‘早美酥’为S3Sd;‘七月酥’为S4Sd;‘北丰’为S4Sa;‘锦丰’为S19S34。‘早酥’(S1Sd)是以‘苹果梨(S1Sdm)’为母本,‘身不知’(S5Sd)为父本的杂交后代中的一株二倍体植株。本研究中通过田间自花及相互授粉以及花粉管原位萌发荧光检测,分析‘早酥’的自交(不)亲和性。结果显示,‘苹果梨’自花授粉结实率仅0.5%,‘早酥’自花授粉结实率仅1.0%,自花花粉管在花柱中上部已经停止生长;而‘早酥’与‘苹果梨’、‘身不知’和‘翠冠’杂交授粉的花朵和花序坐果率分别高达75.5%、71.0%和74.0%。
二、自交亲和与自交不亲和日本梨中S_4基因的研究进展(英文)(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、自交亲和与自交不亲和日本梨中S_4基因的研究进展(英文)(论文提纲范文)
(1)果树自交不亲和机制研究进展(论文提纲范文)
1 蔷薇科果树自交不亲和研究进展 |
1.1 自交(不)亲和的表型特征 |
1.2 自交不亲和反应的控制位点 |
1.3 自交不亲和雌蕊决定因子S–糖蛋白 |
1.3.1 S-RNase的发现 |
1.3.2 S-RNase基因的结构特征 |
1.4 自交不亲和花粉决定因子 |
1.5 自交不亲和中S-RNase与SFB的作用机制 |
1.6 自交亲和变异分子机制 |
1.6.1 花柱S-RNase基因突变 |
1.6.2 花粉突变 |
1.6.3 多倍体果树自交亲和与不亲和 |
2 蔷薇科果树S-RNase介导的花粉管信号转导过程 |
2.1 梨中S-RNase介导的花粉管信号转导 |
2.2 苹果中S-RNase介导的花粉管信号转导 |
3 芸香科果树自交不亲和研究进展 |
4 果树自交亲和种质在育种中的应用 |
5 果树自交不亲和性研究存在的问题及展望 |
(2)柑橘自交不亲和相关基因鉴定及其演化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.课题提出 |
2.植物自交不亲和研究进展 |
2.1 基于S-RNase类型的植物自交不亲和研究进展 |
2.1.1 雌蕊S决定因子的鉴定 |
2.1.2 S-RNase的“毒性”作用 |
2.1.3 雄蕊S决定因子的鉴定 |
2.1.4 多个SLF作为花粉S基因 |
2.1.5 雌雄蕊因子作用机制 |
2.2 植物自交不亲和性状的丢失过程 |
2.2.1 植物SI与 SC的关系 |
2.2.2 十字花科SI的丢失 |
2.3 果树自交不亲和研究进展 |
2.3.1 蔷薇科SI的研究 |
2.3.2 柑橘SI研究 |
3 本研究的目的和内容 |
第二章 柑橘核糖核酸酶家族全基因组分析 |
1 引言 |
2 材料和方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 杂交授粉以及核糖核酸酶活性检测 |
2.3 甜橙及克里曼丁中RNase T2 家族鉴定以及序列分析 |
2.4 多序列比对和系统进化分析 |
2.5 表达模式分析 |
2.6 重组蛋白表达及纯化 |
2.7 抗体制备及western杂交 |
2.8 体外花粉管培养及不亲和反应诱导 |
3 结果与分析 |
3.1 柚类具有自交不亲和性状 |
3.2 RNase T2 家族鉴定及基因结构特征分析 |
3.3 柑橘中RNase T2 家族系统进化分析 |
3.4 柑橘RNase T2 家族基因组织特异性表达 |
3.5 CgRNS3 的克隆以及功能分析 |
4 讨论 |
4.1 柑橘属柚类的自交不亲和性状 |
4.2 柑橘中的RNase T2 家族 |
4.3 柑橘中参与自交不亲和反应的S-RNase |
第三章 柑橘自交不亲和雌雄蕊S决定因子鉴定 |
1 引言 |
2 材料和方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 转录组测序及S-RNase鉴定 |
2.3 S单体型测序及SLF鉴定 |
2.4 S-RNase及 SLF全长克隆及序列分析 |
2.5 定量以及进化树分析 |
2.6 柚群体S基因型鉴定以及杂交群体构建 |
2.7 体外花粉管培养及不亲和反应诱导 |
2.8 花粉管微丝骨架观察 |
2.9 S-RNase与 SLF的互作分析 |
3 结果与分析 |
3.1 转录组分析及S-RNase鉴定 |
3.2 柚群体S基因型鉴定 |
3.3 柚杂交群体S基因型分析 |
3.4 自交不亲和S-RNase功能验证 |
3.5 自交亲和突变Sm-RNase功能鉴定 |
3.6 S单体型筛选及SLF基因鉴定 |
3.7 SLF雄蕊决定因子分析 |
3.8 SLF与 S-RNase酵母双杂互作 |
4 讨论 |
4.1 柚类S-RNase基因 |
4.2 S-RNase作为柚类花柱S决定因子 |
4.3 S-RNase截短引起自交亲和表型 |
4.4 S单体型及相应的SLF基因 |
4.5 S-RNase单起源假说 |
第四章 柑橘S单体型变异以及SI-SC之间的演化 |
1 引言 |
2 实验方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 基因组下载 |
2.3 S单体型鉴定及共线性分析 |
2.4 序列比对及Ka/Ks计算 |
2.5 S单体型多态性分析 |
3 结果与分析 |
3.1 柑橘S单体型鉴定 |
3.2 S-RNase与 SLF进化 |
3.3 柑橘SI-SC演化 |
4 讨论 |
4.1 柑橘的S单体型 |
4.2 柑橘SI与 SC的演化 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
附录I 本研究中引物序列 |
附录II 转录组测序信息 |
附录III 柚群体S基因型统计 |
附录IV 柚 F1 后代S基因型 |
附录V1 53 份柑橘品种测序信息及S基因型 |
附录VI 攻读博士期间成果 |
致谢 |
(3)梨S基因与S基因型鉴定的研究进展(论文提纲范文)
1 梨S基因型鉴定研究进展 |
2 梨自交不亲和S基因型的鉴定方法 |
2.1 S基因特异PCR技术 |
2.2 基因芯片杂交 |
3 展望 |
(4)自交亲和性梨品种‘金坠’再生体系建立(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要英文缩略词 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1 植物自交不亲和原理 |
1.1 配子体自交不亲和机制 |
1.2 梨自交不亲和植物发生自交亲和性突变 |
1.3 梨自交亲和性的应用 |
2 植物组织培养的原理 |
2.1 植物组织培养的应用 |
2.2 梨植物组培研究进展 |
2.3 梨再生体系研究进展 |
2.4 梨转基因研究进展 |
3 本研究的目的与意义 |
第二章 梨自交亲和性品种鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料准备 |
1.2 花粉管原位荧光显微观察并拍照 |
1.3 数据处理 |
1.4 座果率调查 |
2 结果与分析 |
2.1 花粉管生长特性观察 |
2.2 梨自交不亲和性强度判定 |
2.3 自交不亲和强度R值分析 |
2.4 自花授粉座果率统计调查 |
3 讨论 |
第三章 金坠梨叶片再生体系研究 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 梨无菌组培苗的获取 |
1.3 梨再生体系建立 |
1.4 结果统计及分析 |
2 结果与分析 |
2.1 组培苗继代过程 |
2.2 不同激素配比对金坠组培苗继代的影响 |
2.3 叶片再生过程 |
3 讨论 |
全文结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
已发表和待发表文章 |
致谢 |
(5)梨花粉LRR-EXT及CRPs蛋白质参与自交不亲和性反应的机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 配子体型自交不亲和性研究进展 |
1.1 S-RNase配子体型自交不亲和性的假说 |
1.2 花柱S-RNase参与自交不亲和性反应 |
1.3 参与自交不亲和性反应的花粉S因子 |
1.4 参与自交不亲和性的非S因子 |
1.4.1 HT-B蛋白 |
1.4.2 120KDa糖蛋白 |
1.4.3 SSK1 |
1.4.4 SBP1 |
1.4.5 CUL1 |
1.4.6 NaStEP |
1.4.7 NaSIPP |
1.5 罂粟科自交不亲和性模型 |
2 自交不亲和性在植物中的进化研究 |
2.1 雌蕊S因子与雄蕊S因子的共同进化 |
2.2 茄科非自身识别系统中自交亲和性转变为自交不亲和性 |
2.3 蔷薇科SI同时存在自身识别系统与非自身识别系统 |
3 梨自交不亲和性研究进展 |
4 研究目的与意义 |
第二章 利用高通量转录组学对‘金坠梨’自交亲和性相关基因的筛选 |
第一节 ‘金坠梨’花粉自交亲和性相关基因的筛选 |
1 材料和方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 花粉培养 |
1.3 实时荧光定量PCR验证 |
1.4 RNA-seq测序 |
2 结果分析 |
2.1 ‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉转录组数据的质量分析 |
2.2 ‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉差异表达基因的鉴定 |
2.3 差异表达基因的GO分析及KEGG分析 |
2.4 大量富含半胱氨酸多肽在‘金坠梨’花粉中显着下调 |
2.5 荧光定量验证差异表达的CRPs |
3 讨论 |
第二节 自花授粉与异花授粉的‘金坠梨’花柱的差异基因筛选 |
1 材料和方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 授粉试验 |
1.3 苯胺蓝染色试验 |
1.4 RNA提取和Illumina测序 |
1.5 荧光定量验证 |
2 结果分析 |
2.1 ‘金坠梨,自交亲和性的特点 |
2.2 ‘金坠梨’自花与异花授粉花柱转录组数据质量分析 |
2.3 自花授粉与异花授粉后的‘金坠梨’花柱动态发育过程的差异基因筛选 |
2.4 ‘金坠梨’自花授粉花柱与异花授粉花柱差异基因分析 |
3 讨论 |
第三章 ‘金坠梨’花粉自交亲和性相关基因的蛋白组学筛选 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 花粉总蛋白提取 |
1.3 蛋白质量检测 |
1.4 酶切与除盐 |
1.5 iTRAQ标记 |
1.6 High PH C18组分 |
1.7 LC-MS/MS质谱检测(Triple TOF6600) |
2 结果分析 |
2.1 花粉总蛋白提取及分析 |
2.2 差异蛋白组定量分析结果鉴定 |
2.3 ‘金坠梨’与‘鸭梨’花粉差异蛋白分析 |
3 讨论 |
第四章 富含半胱氨酸多肽的进化研究及与梨自交不亲和性的关系 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 CRPs的鉴定 |
1.3 CRPs基因的复制 |
1.4 选择压力分析与进化速率 |
1.5 实时荧光定量分析 |
1.6 基因表达模式 |
1.7 S-RNase的提取及花粉萌发培养基 |
2 结果分析 |
2.1 CRPs在12个物种里的收集与鉴定 |
2.2 被子植物中CRPs的扩张模式及共线性分析 |
2.3 CRPs受到选择压力与进化速率分析 |
2.4 梨中CRPs基因的表达模式 |
2.5 CRPs响应梨自交不亲和性反应 |
3 讨论 |
第五章 梨花粉LRR-EXT调控自交不亲和性反应 |
第一节 延伸蛋白的生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 Extensin基因的鉴定 |
1.3 EXTs基因的复制方式分析 |
1.4 EXTs基因的进化方式分析 |
1.5 EXTs基因的表达模式分析 |
2 结果分析 |
2.1 EXTs基因在五个家族中的收集与鉴定 |
2.2 EXTs的系统发育分析 |
2.3 EXTs的扩张模式分析 |
2.4 EXTs基因的进化模式分析 |
2.5 梨EXTs基因的表达模式分析 |
3 讨论 |
第二节 ‘金坠梨’花粉LRR-EXT调控自交亲和反应 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料 |
1.2 梨LRR-EXT基因的克隆 |
1.3 LRR-EXT-pcoldTF载体构建 |
1.4 重组LRR-EXT的原核体外表达 |
1.5 ODN技术抑制花粉LRR-EXT基因的表达 |
1.6 LRR-EXT与S-RNase共同处理梨花粉管 |
1.7 花粉细胞的ROS染色 |
1.8 荧光定量分析 |
2 结果分析 |
2.1 LRR-EXT在梨的表达模式 |
2.2 LRR-EXT在梨中存在多态性 |
2.3 LRR-EXT调控离体梨花粉管的生长 |
2.4 梨重组LRR-EXT蛋白缓解S-RNase对梨花粉管的毒害 |
2.5 梨LRR-EXT蛋白缓解S-RNase对梨花粉管的ROS积累的抑制 |
3 讨论 |
综合讨论 |
全文总结 |
创新点 |
参考文献 |
已发表和待发表文章 |
附录 |
致谢 |
(6)‘库尔勒香梨’自交不亲和S-位点基因的克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
中英文对照表 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物自交不亲和因子 |
1.1.1 花柱自交不亲和决定因子:S-RNase基因 |
1.1.2 花粉自交不亲和特异性决定因子 |
1.1.3 参与自交不亲和反应的其他因子 |
1.2 自交不亲和的作用机制 |
1.2.1 S-RNase参与自交不亲和反应的机制 |
1.2.2 自交不亲和反应的机制 |
1.3 梨自交不亲和性研究进展 |
1.3.1 梨花柱S基因 |
1.3.2 梨花粉S基因 |
1.3.3 梨自交亲和性突变 |
1.4 小结 |
第二章 ‘库尔勒香梨’自交不亲和S-RNase等位基因全长的克隆与分析 |
2.1 实验材料、仪器和试剂 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 仪器 |
2.1.3 试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 叶片总DNA的提取 |
2.2.2 花柱总RNA的提取 |
2.2.3 cDNA第一链的合成 |
2.2.4 引物设计 |
2.2.5 S-RNase等位基因型的确定及特异PCR扩增 |
2.2.6 S-RNase等位基因 3' RACE的克隆 |
2.2.7 S-RNase等位基因 5' RACE的克隆 |
2.2.8 S-RNase等位基因片段的测序和拼接 |
2.2.9 S-RNase等位基因的序列比对及生物信息学分析 |
2.2.10 GenBank登录序列 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 花柱总RNA的提取 |
2.3.2 ‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因型的确定 |
2.3.3 ‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因c DNA片段的克隆 |
2.3.4 S22-RNase基因全长的克隆与生物信息学分析 |
2.3.5 S28-RNase基因全长的克隆与生物信息学分析 |
2.3.6 系统进化分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 ‘库尔勒香梨’及9个梨品种SFBB基因全长的克隆与分析 |
3.1 实验材料和试剂 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 主要实验试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 ‘库尔勒香梨’及9个梨品种叶片总DNA的提取 |
3.2.2 ‘库尔勒香梨’花粉总RNA的提取及RT-PCR |
3.2.3 引物的设计和筛选 |
3.2.4 ‘库尔勒香梨’SFBB基因cDNA片段的克隆 |
3.2.5 ‘库尔勒香梨’SFBB基 因 3' RACE和 5' RACE的 克隆 |
3.2.6 ‘库尔勒香梨’SFBB基 因的测序和拼接 |
3.2.7 9个梨品种SFBB基因DNA全长的克隆及测序 |
3.2.8 序列比对及生物信息学分析 |
3.2.9 GenBank登录序列 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 ‘库尔勒香梨’花粉总RNA提取 |
3.3.2 ‘库尔勒香梨’SFBB基因cDNA片段的克隆 |
3.3.3 ‘库尔勒香梨’SFBB基因全长的克隆及验证 |
3.3.4 9 个梨品种SFBB基因DNA全长的克隆 |
3.3.5 ‘库尔勒香梨’SFBB基因的序列比对 |
3.3.6 新SFBB-gamma基因的生物信息学分析 |
3.3.7 系统进化分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表 |
(7)苹果S-RNase介导花粉管γ-硫堇蛋白的防御应答机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
第一章 文献综述 |
引言 |
1.1 植物自交不亲和性概述 |
1.2 植物自交不亲和分类及研究进展 |
1.3 S-RNase介导的配子体自交不亲和研究 |
1.4 钙信号在自交不亲和反应中的作用 |
1.5 自交不亲和起源于植物防御的假说 |
1.6 研究的目的与意义 |
第二章 苹果S-RNase介导的花粉管内信号途径 |
引言 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要试剂及试剂盒 |
2.1.3 试剂配制 |
2.1.4 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 S-RNase对苹果花粉管钙离子浓度梯度的影响 |
2.2.2 S-RNase对苹果钙调磷酸酶的影响 |
2.2.3 S-RNase对苹果花粉管ROS及MdRbohH的影响 |
2.2.4 S-RNase对苹果花粉管激素的影响 |
2.2.5 S-RNase对苹果花粉管MdMYC2的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 钙对花粉管生长的影响 |
2.3.2 ROS参与了花粉管的生长 |
2.3.3 茉莉酸与花粉发育的关系 |
第三章 苹果MdMYC2调控防御蛋白基因MdD1的表达 |
引言 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 主要试剂及试剂盒 |
3.1.3 试剂配制 |
3.1.4 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 γ-硫堇蛋白(MdD1)的获得 |
3.2.2 MdMYC2与γ-硫堇蛋白启动子的互作验证 |
3.2.3 MdD1响应S-RNase并受MdMYC2的转录调节 |
3.2.4 MdD1蛋白的结构分析 |
3.2.5 MdD1蛋白的进化分析 |
3.2.6 苹果MdD1的定位分析 |
3.2.7 苹果MdD1与S-RNase的互作验证 |
3.2.8 IP验证MdD1与S-RNase的互作关系 |
3.2.9 花粉管内MdD1蛋白对S-RNase的响应 |
3.2.10 MdD1在S-RNase进入花粉管过程中的表达趋势分析 |
3.2.11 沉默MdMYC2导致花粉管MdD1无法响应S-RNase |
3.3 讨论 |
第四章 苹果花粉MdD1蛋白影响S-RNase的核酸酶活性机制 |
引言 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 试剂配制 |
4.1.4 实验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 MdD1抑制S-RNase的活性分析 |
4.2.2 MdD1削弱S-RNase对苹果花粉的抑制作用 |
4.2.3 沉默花粉中MdD1基因花粉管对S-RNase的响应 |
4.2.4 苹果花粉MdD1蛋白与S-RNase蛋白的结合位点分析 |
4.2.5 苹果花粉MdD1蛋白结合抑制S-RNase作用机理分析 |
4.3 讨论 |
第五章 讨论与结论 |
5.1 讨论 |
5.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
附录 |
(8)‘金坠梨’自交亲和性分子遗传分析及MdSFBB9α和MdSFBB9β基因功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 自交不亲和性概述 |
1.1.1 自交不亲和性的定义 |
1.1.2 植物自交不亲和性的分类和遗传控制 |
1.2 自交不亲和反应因子及作用机制 |
1.2.1 自交不亲和反应与pistil-S因子 |
1.2.2 自交不亲和反应与pollen-S因子 |
1.2.3 自交不亲和反应与非S因子 |
1.2.4 自交不亲和的作用机制:降解模型和细胞区室化模型 |
1.3 蔷薇科自交不亲和突变体的研究进展 |
1.3.1 花柱自交亲和性突变体的研究进展 |
1.3.2 花粉自交亲和性突变体的研究进展 |
1.4 研究目的与意义 |
第二章 ‘鸭梨’花粉S基因的鉴定 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与试剂 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 ‘鸭梨’花粉F-box基因的克隆及基因序列分析 |
2.2.2 ‘鸭梨’花粉F-box基因的组织特异性分析 |
2.2.3 ‘鸭梨’花粉F-box基因与S-RNase的连锁分析 |
2.2.4 ‘鸭梨’花粉F-box基因的进化树分析 |
2.2.5 ‘鸭梨’花粉F-box蛋白的序列特征与空间结构分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 ‘鸭梨’SLF基因的克隆与鉴定 |
2.3.2 ‘鸭梨’SLF的结构分析 |
第三章 ‘金坠梨’自交亲和突变的分子遗传分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料和器材 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 ‘鸭梨’及其芽变‘金坠梨’授粉坐果率调查 |
3.2.2 ‘鸭梨’及其芽变‘金坠梨’单果实平均结籽数与单果平均质量调查 |
3.2.3 ‘金坠梨’花粉S基因的克隆及序列比对 |
3.2.4 ‘金坠梨’自交及与‘鸭梨’,‘锦丰梨’‘寒香梨’杂交后代S-RNase基因型的鉴定 |
3.2.5 Southern blot分析‘金坠梨’自交后代 |
3.2.6 ‘金坠梨’花粉形态学观察 |
3.2.7 ‘金坠梨’花粉母细胞减数分裂观察 |
3.2.8 ‘金坠梨’自交后代染色体数目的观察 |
3.3 讨论 |
3.3.1 非S位点的花粉修饰因子参与到了自交不亲和过程中 |
3.3.2 ‘金坠梨’非S位点的花粉修饰因子突变可能导致了减数分裂异常 |
3.3.3 ‘金坠梨’自交后代存在着近交衰退现象 |
第四章 ‘富士’苹果花粉S基因MdSFBB9α和MdSFBB9β的功能分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料与试剂 |
4.1.2 试验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 ‘富士’花粉S基因的克隆及基因序列分析 |
4.2.2 载体构建 |
4.2.3 Southern blot鉴定MdSFBB9α和MdSFBB9β转基因株系 |
4.2.4 MdSFBB9α和MdSFBB9β转基因分析 |
4.2.5 MdSFBB9α和MdSFBB9β与矮牵牛S_3-RNase、S_(3L)-RNase酵母互作实验 |
4.3 讨论 |
4.3.1 ‘富士’苹果MdSFBB9α和MdSFBB9β基因的克隆和分析 |
4.3.2 苹果花粉MdSFBB9α和MdSFBB9β转基因实验 |
4.3.3 ‘富士’花粉S基因MdSFBB9α和MdSFBB9β酵母双杂交实验 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展(论文提纲范文)
1 雌蕊特异性决定因子 |
1.1 果树雌蕊S糖蛋白的鉴定 |
1.2 S-RNase基因的鉴定方法 |
1.3 雌蕊S-RNase基因的结构特征 |
2 花粉特异性决定因子 |
2.1 S位点的连锁基因 |
2.2 李属物种的花粉特异性决定因子 |
2.2.1 花粉特异性决定因子的发现 |
2.2.2 李属花粉SFB/SLF基因的结构特征 |
2.2.3 李属花粉SFB/SLF基因的内含子 |
2.2.4 李属花粉SFB/SLF基因与雌蕊S-RNase基因的连锁性 |
2.3 苹果属和梨属的花粉特异性决定因子 |
3 蔷薇科果树自交 (不) 亲和性分子机制 |
3.1 雌蕊S基因的突变 |
3.2 花粉S基因的变异 |
3.3 “竞争作用”模式导致的自交亲和性 |
4 蔷薇科果树S等位基因的进化 |
4.1 S-RNase基因的进化学说 |
4.2 李属SFB/SLF基因的进化 |
4.3 李属新特异性S基因的进化模式 |
5 蔷薇科自交不亲和性反应的钙信号转导机制 |
(10)桃和‘早酥’梨自交(不)亲和性分子机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1 花柱自交(不)亲和决定因子:S-RNase |
1.1 S-RNase基因的结构和功能 |
1.2 花柱S-RNase基因的内含子 |
1.3 S-RNase基因的进化学说 |
1.4 S基因型鉴定方法 |
2 花粉自交不亲和性特异性决定因子 |
2.1 花粉SFB/SLF基因的结构特征 |
2.2 花粉SFB/SLF基因与花柱S-RNase基因的连锁性 |
2.3 花粉SFB/SLF基因与花柱S-RNase基因的作用机理 |
3 自交亲和性机制 |
3.1 花柱S基因的变异 |
3.2 花粉S基因的变异 |
3.3 ‘竞争作用’模式 |
3.4 无功能的花柱和花粉S基因的累积 |
4 果树自交亲和性研究进展 |
4.1 梨自交亲和性 |
4.2 樱桃自交亲和性 |
4.3 桃自交亲和性 |
5 本研究的目的和意义 |
第二章 ‘玉露’和‘大团’桃自交亲和性的分子机制 |
摘要 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 基因组DNA的提取与检测 |
1.3 引物的合成与PCR扩增 |
1.4 PCR扩增片段的回收与检测 |
1.5 S-RNase基因扩增产物的回收与连接 |
1.6 大肠杆菌感受态细胞的制备 |
1.7 大肠杆菌感受态的转化及阳性克隆的筛选 |
1.8 基因测序与序列分析 |
2 结果与分析 |
2.1 桃花柱S-RNase基因型的鉴定及序列分析 |
2.2 桃花粉SFB基因型的鉴定 |
2.3 ‘玉露’和‘大团’杂交后代中S基因的遗传分布 |
2.4 ‘玉露’和‘大团’杂交后代中花粉SFB基因特异性扩增 |
3 讨论 |
3.1 桃S-RNase基因型的初步鉴定 |
3.2 桃SFB基因序列及结构分析 |
3.3 桃S-RNase基因序列及结构分析 |
3.4 桃SFB基因与S-RNase基因间的发育关系 |
第三章 桃‘中油5号’自交亲和性的分子机制及遗传特性研究 |
摘要 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 桃S-RNase基因的克隆与序列分析 |
2.2 桃SFB基因的克隆与序列分析 |
2.3 ‘中油5号’自交后代中S基因的遗传特性 |
3 讨论 |
第四章 梨‘早酥’自交(不)亲和性机制的初步研究 |
摘要 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 间授粉实验 |
1.4 花粉管原位萌发荧光检测 |
2 结果分析 |
2.1 10个梨品种S基因型的特异扩增 |
2.2 梨品种S基因型的鉴定 |
2.3 梨品种S基因的克隆与序列分析 |
2.4 供试品种自花及相互授粉坐果率 |
2.5 自花授粉及相互授粉条件下花粉管萌发和生长的比较分析 |
3 结论与讨论 |
全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、自交亲和与自交不亲和日本梨中S_4基因的研究进展(英文)(论文参考文献)
- [1]果树自交不亲和机制研究进展[J]. 何敏,谷超,吴巨友,张绍铃. 园艺学报, 2021(04)
- [2]柑橘自交不亲和相关基因鉴定及其演化[D]. 梁梅. 华中农业大学, 2019
- [3]梨S基因与S基因型鉴定的研究进展[J]. 张校立,艾沙江·买买提,徐叶挺,邓莉,王继勋. 西北农业学报, 2018(08)
- [4]自交亲和性梨品种‘金坠’再生体系建立[D]. 金子明. 南京农业大学, 2018(07)
- [5]梨花粉LRR-EXT及CRPs蛋白质参与自交不亲和性反应的机制[D]. 刘兴. 南京农业大学, 2017(05)
- [6]‘库尔勒香梨’自交不亲和S-位点基因的克隆[D]. 吕文娟. 石河子大学, 2017(01)
- [7]苹果S-RNase介导花粉管γ-硫堇蛋白的防御应答机制研究[D]. 顾钊宇. 中国农业大学, 2016(05)
- [8]‘金坠梨’自交亲和性分子遗传分析及MdSFBB9α和MdSFBB9β基因功能研究[D]. 武军凯. 中国农业大学, 2013(04)
- [9]蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展[J]. 张绍铃,吴巨友,吴俊,齐永杰,高永彬. 南京农业大学学报, 2012(05)
- [10]桃和‘早酥’梨自交(不)亲和性分子机制的研究[D]. 许高歌. 南京农业大学, 2012(01)