一、几种基因转移技术在小麦上的应用(论文文献综述)
葛文扬[1](2021)在《长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析》文中研究指明小麦是全球种植面积最大,分布最广的重要粮食作物,全球超过三分之一的人口以小麦作为淀粉、蛋白质、矿物质及维生素等人体所需物质的主要来源。小麦赤霉病是一种主要由禾谷镰孢菌等病原菌引起的严重穗部病害,不仅严重危害小麦产量及品质,其病原菌在侵染的同时还会产生多种真菌毒素进一步威胁人畜健康。然而目前赤霉病的有效抗源并不多,因此挖掘新的主效抗赤霉病基因,对于解决这一世界性难题具有重要意义。长穗偃麦草是一种多年生禾本科植物,具有多种优良性状,对包括小麦赤霉病、锈病等在内的多种病害均具有良好抗性。本研究利用图位克隆技术分离到来源于十倍体长穗偃麦草的抗赤霉病QTL Fhb7的候选基因,采用遗传转化等多种方式验证了该基因的功能,并进一步对该基因抗病机制及进化机制进行解析,主要研究结果如下:1.本研究利用普通小麦、大麦与本实验室组装的二倍体长穗偃麦草参考基因中组高可信度基因的蛋白序列进行同源性分析。同时基于直系同源基因利用移动平均模型(MA)计算Ks值,估算E基因组与小麦A、B、D亚基因组的分化时间大约在4.77-4.96百万年前。此外还进一步利用黑麦、异形花草、簇毛麦、旱麦草、新麦草这5个二倍体小麦族物种的转录组测序数据以及小麦参考基因组和大麦参考基因组,筛选出直系同源基因构建系统进化树,结果发现在这几个小麦族物种中E基因组与小麦A、B、D基因组亲缘关系最近。2.根据二倍体长穗偃麦草(E)参考基因组开发分子标记,利用小麦-十倍体长穗偃麦草染色体异代换系K11463[7el1(7D)]、K2620[7el2(7D)]构建了一个BC6F1群体,同时构建了一个含ph1b突变位点的定位群体。筛选自交后代共19200个单株,将Fhb7定位在分子标记Xsdau K79(739708845bp)与Xsdau K80(740852646bp)之间,其物理区间大约为1.2 Mb。通过对7el1(7D)、7el2(7D)和二倍体长穗偃麦草穗部接菌处理转录组数据的分析,发现只有2个候选基因在7el2(7D)基因组和E参考基因组中特异表达。根据关键重组体的表型数据进行分析,最终将基因Fhb7锁定在仅包含单一表达基因的245 Kb区域(该基因功能注释为谷胱甘肽巯基转移酶,Glutathione S-transferase)。利用BMSV-VIGS技术诱导基因沉默并进行离体叶片赤霉病鉴定结果显示,该候选基因沉默后叶片坏死斑面积明显增大。同时,我们采用EMS化学诱变构建了一个TILLING突变群体,通过Sanger测序检测发现有5株非同义突变体及两株提前终止突变体的赤霉病抗性有不同程度的下降。此外,本研究通过遗传转化,获得了两个受体背景的Fhb7候选基因的原始表达转基因株系和一个受体背景的过量表达转基因株系,并对不同的转基因株系进行穗部赤霉病表型鉴定。结果显示,鉴定的3个科农199背景下的原始表达转基因株系均大幅度提高赤霉病抗性;Fielder背景下鉴定的12个原始表达株系中有11个株系抗性大幅度提高,部分转基因株系抗性水平与抗病亲本类似;以上证据充分证明了该候选基因是目标克隆的主效抗赤霉病基因Fhb7。另外,我们鉴定了以小麦品种Fielder为受体3个的过量表达转基因株系,其中22-3赤霉病抗性水平超过抗病亲本,类似于苏麦3号,22-5、22-6转基因株系在不同世代赤霉病抗性表现不稳定;进一步通过高分辨质谱检测显示,在发病过程中22-5株系穗部的解毒效应远低于含有Fhb7的抗病易位系,导致其抗性降低,但DNA、RNA和蛋白层面等分子水平证据尚待进一步研究。3.基因Fhb7表达受到单端孢霉烯族毒素脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)的诱导,通过DON毒素胁迫实验,证明基因Fhb7可以提高植物和酵母对DON毒素的耐受能力;通过液相色谱高分辨质谱(LC-HRMS),我们发现Fhb7编码的蛋白可以打开DON毒素重要毒性来源的C-12,13环氧基团,并催化其形成去环氧化的谷胱甘肽加合物(DON-GSH),从而产生解毒效应。鉴于该环氧基团在A型和B型单端孢霉烯族毒素中的保守性,进一步研究发现Fhb7可以对3-ADON、15-ADON、NIV、T-2、HT-2、Fus-X、Das等一系列镰孢菌属分泌的毒素进行GSH衍生化,对单端孢霉烯族化合物具有广谱解毒功能。基于此结果我们经过筛选发现Fhb7对假禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌在转基因离体叶片上表现出显着抗性,其转基因植株对茎基腐病也具有良好抗性。4.本研究发现在一种禾本植物内生真菌香柱菌基因组中的单拷贝基因与Fhb7相似性高达97%,进一步的比对分析发现Fhb7的序列在多个Epichlo?属的内生真菌中均有分布。此外,通过筛选发现在鹅观草、纤毛鹅观草等其他小麦族物种中同样含有Fhb7同源基因,该结果暗示,小麦族原始祖先亲本在早期可能与某种Epichlo?属的内生真菌存在共生关系,通过基因水平转移将Epichlo?Fhb7的DNA整合到小麦族宿主植物基因组中,从而使小麦族植物进化出抗镰孢菌属病原菌侵染的功能。
张霞[2](2021)在《小偃麦种质系SN304的鉴定及重要性状QTL分析》文中认为中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=6x=42)是小麦重要的近缘植物之一,具有生长繁茂、大穗多花、抗逆性强、适应性广等特点,对多种病虫害有良好的抗性,是小麦进行遗传改良的重要基因库。利用中间偃麦草和普通小麦的远缘杂交创制的小偃麦种质系,保留了中间偃麦草的多种优良性状,是向小麦转移中间偃麦草优异基因的重要桥梁材料。目前,中间偃麦草向普通小麦转移优异的抗病、抗虫基因报道较多,关于中间偃麦草中产量相关性状的研究较少。本研究利用分子细胞遗传学和重测序等技术,对小麦-中间偃麦草种质系SN304的遗传组成进行鉴定;同时利用SN304和普通小麦YN15创建RIL群体,利用简化基因组测序手段构建了高质量的遗传图谱,进而对其不同环境中的重要性状进行QTL分析,定位来自中间偃麦草重要性状的QTL,并筛选综合性状优异的小偃麦新种质。主要结果如下:1.以中间偃麦草基因组DNA为探针对SN304进行基因组原位杂交(GISH)分析,结果没有检测到中间偃麦草的杂交信号;利用寡核苷酸探针套对SN304和YN15进行荧光原位杂交(FISH)分析,结果发现两者在2A、7A、2B、3B、6B和7B染色体上存在明显的杂交信号差异;利用多对分子标记在SN304中扩增出中间偃麦草的特异条带。以上结果表明SN304属于小麦-中间偃麦草隐形渐渗系。2.利用包含296个家系的SN304和YN15创建的RIL群体,通过SLAF-seq技术开发多态性标记并进行遗传连锁图谱的构建,最终获得一个包含3053个标记的遗传连锁图谱,包括18个连锁群,全长1401.44cM,标记间平均遗传距离为0.46cM。3.在不同栽培环境条件下,对SN304、YN15及RIL群体的24个重要性状进行田间调查并统计分析,除生育期等个别性状外,亲本SN304的多个重要性状均显着高于YN15,RIL群体的大多数重要性状在不同环境中均表现连续变异,变异系数在正常范围内,在基因型和环境间均达到显着水平。4.不同肥力条件下,通过连锁分析和全基因组关联分析(GWAS)同时对24个重要性状进行QTL分析,连锁分析共检测到385个重要性状的QTL,分布在小麦的17条染色体上,单个QTL可以解释表型变异的1.52-45.84%,LOD值最大为75.34,其中有104个QTL在两个以上环境中能被检测到,59个QTL的表型变异率大于10%,为环境间稳定表达的主效QTL。通过关联分析,共检测到3709个SNP位点,有2214个SNP位点的表型贡献率超过10%,其中5个环境以上能检测到1444个SNP位点,为多环境间稳定表达的SNP位点。结合连锁分析和关联分析的结果,共同的QTL位点有159个,包含82个环境间稳定表达的QTL,其中有50个QTL加性效应是来自于SN304;包含48个在低肥环境下特异表达的QTL,其中18个为主效QTL。5.在干旱环境下通过连锁分析和关联分析同时对24个重要性状进行QTL检测,连锁分析共检测到102个重要性状的QTL,位于小麦的15条染色体上,单个QTL可以解释表型变异的1.99-40.85%,LOD值最大为42.88,其中有8个QTL在两个干旱环境中能被检测到,3个为干旱环境间稳定表达的主效QTL。通过关联分析,共检测到2033个SNP标记,其中有494个在两个环境中均能检测到,有1312个SNP的贡献率大于10%。连锁分析和关联分析结合,共有11个共同的QTL位点,与正常水浇地环境对比,其中有10个QTL共同定位在一个区间,有1个QTL为干旱环境中特异表达的QTL。6.利用开发双端锚定引物和重测序的方法验证重要性状QTL区间与中间偃麦草的关系,对50个增效基因来自SN304的QTL区间开发双端锚定引物,找到3对定位在2B、6B和7B染色体上的引物在SN304中扩增出中间偃麦草的条带。将SN304和YN15的重测序序列与中国春参考基因组比对,发现两者在2BL、6BS和7BL的部分染色体片段明显存在差异;将差异序列与中间偃麦草基因组序列相比,发现SN304的2B染色体上的特异序列与中间偃麦草第二同源群上的一个序列具有较好的同源性。以上结果在2B染色体上的序列变化与SN304和YN15在荧光原位杂交中的差异信号相一致,而且2B染色体上定位了47个重要性状的QTL,包含6个QTL簇,初步推测2B染色体上重要性状的QTL区间与中间偃麦草染色体片段的渗入相关。7.基于SN304和YN15穗子的差异,对其及群体中具有代表性的大小穗家系R104和R223在二棱期和四分体时期的幼穗进行转录组分析,在两个时期关于穗子差异的差异表达基因有557和509个。通过层次聚类筛选,SN304和R104高表达的基因216个和106个,筛选到9个位于4B染色体上的候选基因,位于4B染色体上控制穗部性状定位的QTL区间,这些基因的功能需要后续的深入分析与验证。8.在SN304和YN15构建的RIL群体中筛选到20份综合性状优良、生育期较早的小偃麦种质系,14份SN304经60Co-γ射线辐照的小偃麦种质系后代,利用原位杂交技术对这些小偃麦种质系的遗传组成进行了分析,为其进一步的利用奠定了基础。
黄硕[3](2021)在《三个小麦品种(系)条锈病抗性遗传解析以及成株期抗条锈病基因YrXZ9104的精细定位》文中研究指明小麦(Triticum aestivum L.)是中国重要粮食作物之一。小麦条锈病(Puccinia striiformis f.sp tritici Erikss)在世界各地的小麦种植区均有发生。由条锈病导致的病害管理负担加大和小麦减产对经济发展造成了巨大的损失。小麦条锈病作为破环性极大的病害之一,几乎在所有中国冬小麦产区都有周期性发生。化学药品虽可用于防治条锈病,但化学药品的使用会大幅增加小麦生产成本,污染生态环境。因此,种植抗病品种是防治小麦条锈病最经济、最环保、最有效的措施。陕西省作为中国小麦条锈流行区的越冬区和桥梁区,在防控小麦条锈病流行中具有重要的作用。为了了解陕西省的抗条锈病性遗传组成,本研究选择了其中一部分成株期条锈病抗性好以及农艺性状表现良好的小麦品种(系),对其进行了抗病遗传解析。除此之外,还开展了小麦条锈病抗源兴资9104中2BL染色体上QYrxz.nwafu-2BL(Yr XZ9104)基因的精细定位工作。主要研究结果如下:1.为了揭示陕西小麦品种陕农33对条锈病的遗传抗性,利用条锈菌的两个分离菌株(PST-Lab.1和PST-Lab.2)对161个重组自交系(RILs)进行了苗期和田间接种鉴定,结合小麦55K(SNP)芯片对RILs及其亲本进行基因分型。结果表明,在1DS、2AS和3DS染色体上定位了3个与苗期抗性有关的位点,并在1BL、2AS、3DL和6BS上检测到了4个稳定的成株期抗性QTL(Quantitative trait loci)。其中,2AS上的抗性位点来源于外源易位片段2NS上的抗性基因Yr17。1BL和6BS上的QTL可能分别对应已知抗病基因Yr29和Yr78。3DL上的QTL解释了5.8-12.2%的表型变异,可能是新定位到的抗病位点。利用2NS片段(Yr17)、Yr29、Yr78和QYrsn.nwafu-3DS的分子标记对420份中国小麦品种(系)的检测结果表明,这些基因所占比例分别为11.4%、7.6%、14.8%和7.4%。而且这些基因之间存在加性效应,这表明它们应用在抗条锈病育种中。此外,我们还鉴定到两个由于互作导致小麦叶片黄化/坏死的基因Ne1和Ne2。2.为了对陕西小麦品种西农3517条锈病抗性进行遗传解析,利用Geno Baits小麦16K芯片对RILs及其亲本进行基因分型,结合多年多点的田间鉴定,分别在1BL、2AL和6BS上定位到了4个稳定的成株期抗性QTL,并在2BL上定位到了一个全生育期抗性QTL。其中1BL上的QTL为主效抗病位点,其它三个QTL具有中等抗病效应。经过等位性测验证明1BL上的QTL很可能是Yr29。2AL上的QTL与中麦892和秦农142中2AL上的QTL位于同一区间,应该是一个位点。2BL上的全生育期抗病QTL对V26小种具有抗性,很可能是一个新的抗病位点。6BS上的QTL被证明是Yr78。最后,利用抗性位点的连锁SNP标记,开发成高通量标记,有助于分子标记辅助选择技术在小麦育种中应用。3.为了丰富抗性育种基因库,以中国本土小麦品种明贤169和CIMMTY衍生小麦品系P9936为杂交组合构建了186份重组自交系的双亲群体。利用小麦55K芯片对每个重组自交系和亲本进行基因分型,构建了一个包含8225个SNP多态性标记、总长3593.37c M的遗传连锁图谱,定位出2个主效QTL和2个微效QTL;其中位于3BS、7BL上的主效QTLQYr.nwafu-3BS.2和QYr.nwafu-7BL在所有田间环境中均能够被检测到,分别解释了20.4%和38.9%的条锈病表型变异。QYr.nwafu-3BS.2可能与Yr30/Sr2相同,而QYr.nwafu-7BL可能是在CIMMYT种质中已被发现的一个抗性位点。虽然微效QTL对于植株抗病效果不明显,但是当与其它QTL聚合后也可以增加抗性水平。除此之外,进一步开发了与QYr.nwafu-7BL紧密连锁的分子标记,可用于分子辅助选择育种。4.在本实验室前期研究的基础上,为了精细定位主效基因Yr XZ9104,利用90K SNP芯片数据,开发了3个(XZ2B.k3、XZ2B.k7和XZ2B.k8)与该位点紧密连锁且间隔约为12c M的竞争性等位基因特异性PCR标记(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)。利用前期Avocet S和兴资9104为亲本构建的群体,结合表型和基因型,选取包含Yr XZ9104的抗病RILs(RIL32、RIL59、RIL66)分别与感病RILs(RIL43、44、53)杂交,构建了5800个大F2群体。利用3个KASP标记,筛选出535个F2基因型发生交换的单株。将这535个交换单株,通过严格自交得到535个F5家系,并进行条锈病表型鉴定。结合90K和660K芯片的整合图谱,利用亲本和抗感池差异SNP在目标区间内新设计7对引物,在535个F5重组单株家系的群体中,筛选出在目标区间杂合的25个剩余杂合体,并选取其中的两个构建了HIF群体,即RIL182和RIL476。综上所述,本研究通过温室及田间多年鉴定,发现陕西小麦品种陕农33、西农3517、CIMMYT小麦材料P9936和贵州小麦品系兴资9104具有典型的成株期抗性;除此之外,陕农33和西农3517还表现出全生育期抗性。利用16K、55K或90K芯片,对Avocet S/陕农33、Avocet S/西农3517、Avocet S/兴资9104和明贤169/P9936群体进行全基因组扫描,筛选出与抗病相关的SNP用于基因分型,并采用完备区间作图法成功的定位了与条锈病抗性有关的主效QTL:QYrsn.nwafu-2AS、QYrxn.nwafu-1BL、Yr XZ9104、QYr.nwafu-3BS.2和QYr.nwafu-7BL;中等抗性QTL:QYrsn.nwafu-1BL、QYrsn.nwafu-3DS、QYrsn.nwafu-6BS、QYrxn.nwafu-2AL、QYrxn.nwafu-2BL、QYrxn.nwafu-6BS。通过等位性测验、系谱追踪以及对比分析结果表明,1BL上的QTL可能与Yr29有关,2AS上是Yr17,3BS上的QTL可能与Yr30有关,6BS可能与Yr78有关,7BL上的位点也与已知位点一致,而且这些位点很可能都来自于CIMMYT;2AL上的QTL与中麦892和秦农142中2AL上的QTL位于同一区间,说明该位点在我们国家早已被应用;2BL和3DS上的QTL可能是新的抗病位点,需要进一步分析研究。通过单倍型分析结果表明,Yr17、Yr29和Yr78在陕西小麦材料中都有广泛存在。除此之外,我们选择对兴资9104中定位到的主效抗病基因进行了精细定位的研究,这也为后续该基因克隆和成株期抗病机制的解析奠定了基础。
穆凡[4](2020)在《澳大利亚核盘菌病毒多样性及低毒菌株SX276中RNA病毒分子特性研究》文中认为核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一种世界性的死体营养型植物病原真菌,可侵染700多种植物,每年造成严重的经济损失。真菌病毒是一类在真菌中复制和增殖的病毒,在核盘菌中普遍存在。部分真菌病毒侵染可以引致核盘菌致病力衰退,具有绿色防控菌核病的潜力。探究核盘菌群体及单个菌株中真菌病毒多样性,发现、鉴定新病毒,不仅为菌核病防控提供生防资源,也为丰富病毒圈进化的证据提供生物材料。本论文分析了来自澳大利亚的核盘菌中真菌病毒种类及多样性,并对低毒菌株SX276中携带的9种真菌病毒进行分子特性及其对核盘菌影响进行了探究。主要研究结果如下:以来自于澳大利亚16种作物上的84株核盘菌菌株为材料,首次对澳大利亚的核盘菌中病毒多样性进行了分析。生物学特性分析发现84株菌株间在菌落形态和致病力等方面均呈现出明显的分化,其中11株菌株表现出低毒特性。采用宏病毒组测序技术分析核盘菌菌株中的病毒种类。在84株核盘菌中,共测序获得285条与病毒相关contig,代表57种不同真菌病毒的基因组部分序列。基于基因组核酸类型划分,75%为正单链RNA(+ss RNA)病毒,14%为双链RNA(ds RNA)病毒,9%为单股负义链RNA(-ss RNA)病毒,及一个DNA病毒。在+ss RNA真菌病毒中,共发现了25种线粒体病毒,占58%。57种病毒隶属于13个不同的病毒科或属中,包括双分病毒科(4%)、减病毒科(5%)、内源病毒科(11%)、线粒体病毒科(44%)、灰葡萄孢欧尔密病毒科(4%)、芜菁花叶病毒科(7%)、丁型线性病毒科(2%)真菌单股负义链RNA病毒科(14%)、全病毒科(2%)、番茄丛矮病毒科(4%)、真菌多聚病毒科(2%)、葡萄孢双节段病毒属(2%)及真菌DNA病毒科(2%)。基于多重比对及遗传进化分析,57种真菌病毒中有60%(34/57)的新病毒。该发现丰富了现有的病毒资源库,增加了我们对病毒多样性,生态学和进化的整体认知。核盘菌菌株SX276是被9种真菌病毒复合侵染的低毒力菌株。菌株SX276菌落形态异常,产生少而小的菌核,菌丝尖端明显弯曲且分枝增多,对油菜致病力弱,是一株典型的低毒菌株。宏转录组测序的技术及数据组装分析,确定菌株SX276携带有9种不同的真菌病毒,包括7种+ss RNA病毒,1种-ss RNA病毒和1种ds RNA病毒。采用RACE等策略,获得了9种真菌病毒的全长基因组序列。基于基因组序列分析,8种真菌病毒隶属于6个病毒科(减病毒科、内源RNA病毒科、芜菁花叶病毒科、丁型线性病毒科、灰葡萄孢欧尔密病毒科、弹状病毒科)、1个病毒属(灰葡萄孢双节段病毒属)及1种分类地位未确定的病毒,表明菌株SX276中真菌病毒种类复杂。核盘菌丁型线性病毒3(Sclerotinia sclerotiorum deltaflexivirus 3,Ss DFV3)为丁型线性病毒科的一个新成员,但与已发现的芜菁花叶病毒目病毒在基因组结构上显着不同,Ss DFV3基因组有三个RNA组分,编码两个隶属于同一超家族的解旋酶基因,且位于Ss DFV3不同RNA组分上,是首次发现的多节段丁型线性病毒。核盘菌真菌阿尔法病毒1(Sclerotinia sclerotiorum mycoalphavirus virus 1,Ss MAV1)是一个未分类的+ss RNA病毒,其基因组仅有一条RNA片段;虽然在真菌中发现了与Ss MAV1亲缘关系较近的真菌病毒,但显着区别于已知病毒,Ss MAV1基因组编码两个解旋酶结构域,推测该病毒在进化过程中发生了解旋酶基因加倍事件。通过病毒粒子和核酸转染方法分析菌株SX276中欧尔密病毒、灰葡萄孢双节段病毒及减病毒对核盘菌的影响。SX276中两种核盘菌欧尔密病毒的ds RNA或/和ss RNA具有侵染能力,但不影响核盘菌基本生物学表型,灰葡萄孢双节段病毒是潜伏侵染,而减病毒与核盘菌低毒相关。真菌中首次发现弹状病毒。核盘菌弹状病毒1(Sclerotinia sclerotiorum rhabdovirus 1,Ss Rh V1)基因组全长含11356 nt,其5?末端与3?末端反向互补。Ss Rh V1基因组(3?-5?)有5个开放阅读框(ORFⅠ-Ⅴ),推定编码5个蛋白。通过与已知弹状病毒多重比对分析,推定ORFⅠ、ORFⅣ和ORFⅤ分别编码核衣壳蛋白(N)、糖蛋白(G)和复制酶相关蛋白(L),ORFⅡ与ORFⅢ在NCBI数据库中未比对到任何保守的信息,编码未知功能的假定蛋白。Ss Rh V1基因组中有保守的转录起始信号及转录终止信号,但是未发现保守的转录间隔区。Ss Rh V1的L蛋白与水泡病毒属中皮理病毒(Piry virus)有35%的一致性,N和G蛋白也与其他弹状病毒有较低同源性(最高一致性为29%和25%)。系统进化分析表明Ss Rh V1与已知的20个弹状病毒属未聚在一起,而是单独成一个进化分支,表明Ss Rh V1为弹状病毒科的一个新的成员。Ss Rh V1寄主是真菌,且其与已知弹状病毒同源性低,以及基因组结构等特性,建议以Ss Rh V1为模式种,成立一个新的属:核盘菌弹状病毒属(Sclerorhabdovirus)。Ss Rh V1会削弱核盘菌的生长速度,但不影响核盘菌的致病力。核盘菌内源RNA病毒3(Sclerotinia sclerotiorum endornavirus 3,Ss EV3)与核盘菌低毒力相关,是菌株SX276的低毒因子。Ss EV3基因组全长为12631 nt,编码一个多聚蛋白,包含甲基转移酶(Mtr)、解旋酶(Hel)、依赖RNA的RNA聚合酶(Rd Rp)及S7保守结构域。系统发育分析表明Ss EV3与乙型内源RNA病毒属的成员聚为一进化簇,为该属的一个新成员。通过原生质体脱除真菌病毒以及真菌病毒水平传播研究,发现Ss EV3与核盘菌低毒紧密相关,是菌株SX276的主要低毒因子。Ss EV3的侵染引起核盘菌生长速度减慢,菌落形态异常,产菌核能力下降且致病力降低,呈现低毒特性;也能导致菌株抵抗不良非生物环境,包括高盐、高糖及高渗的能力变弱;产酸性物质能力下降,且不能降解酸性物质,在植物表面不能形成侵染垫。本研究对分离自澳大利亚的核盘菌群体及单个低毒菌株的病毒多样性进行研究,发现、鉴定了41种新的真菌病毒,首次在真菌中发现弹状病毒和多节段丁型线性病毒,并明确了内源RNA病毒是菌株SX276的主要的低毒因子,不仅丰富了真菌病毒的种类,为植物病害的生物防治提供了潜在的真菌病毒资源,也为研究病毒进化、生态学提供丰富的生物材料。
肖亚娟[5](2020)在《小麦—偃麦草衍生系的农艺性状及分子标记检测》文中研究表明小麦近缘植物的来源和品种丰富多样,含有许多有益的基因。其中,偃麦草耐寒、抗旱和耐盐碱,抗白粉病、黄矮病、锈病等多种病害,是目前小麦育种中利用非常广泛的近缘植物。将偃麦草的优异基因转移到普通小麦中的研究已经有很多的报告,可是,偃麦草的优异基因丰富,到目前为止还没有被完全的开发和利用,并且,利用来源不同的偃麦草与不同的小麦亲本杂交,可以发掘出更多的偃麦草的优异基因或者已知基因的优异等位变异。因此,我们需要继续发掘和利用偃麦草的优良基因,并将其导入到小麦,为小麦育种改良提供重要材料和信息。本研究采用形态学标记、细胞学分析和分子标记技术检测的方法,对小麦-中间偃麦草衍生材料和小麦-十倍体长穗偃麦草衍生材料进行分析,揭示这些材料的遗传特性,为偃麦草的研究和利用提供更加广阔的资源。结果如下:1.小麦-中间偃麦草衍生材料的农艺性状田间农艺性状调查结果:有效分蘖:变异幅度最大,变异系数32.4%,材料中499的有效分蘖最多,平均值为19.6;小穗数:变异幅度最小,变异系数11.7%,材料中199-200的平均小穗数最的多,为26.2;株高:变异系数为13.3%,材料中483的平均株高最高达到131.2cm,最低的是材料中526,为73.2cm;穗长:变异系数16.7%,材料中199-200的平均穗长最高,为21.2cm,最低是材料中479;所有材料的千粒重变异系数为17.9%,变幅20.637.8,其中中209的千粒重最高(37.8g)。结实率统计表明,所有材料的结实率变幅20.6%42.0%,中497的平均结实率最高。2.小麦-中间偃麦草衍生材料的染色体数与GISH分析:制片观察结果表明,有5个材料(中209、中213、中515、中526、中199-200)的根尖细胞染色体数为2n=42,占总体29.4%;根尖细胞染色体数2n=54的材料有2个(中479和中481),2n=55的材料也有2个(中485和中499),占材料总数的11.8%;根尖细胞染色体数为2n=56的材料有8个(中483、中487、中489、中493、中495、中497、中201和中193-194),占材料总数的47.1%。对2n=42的材料进行原位杂交,结果表明,2n=42的材料(中209、中213、中515、中526、中199-200)都是分别含有40条小麦染色体和2条中间偃麦草染色体,确定其为小麦-中间偃麦草代换系。3.小麦-中间偃麦草衍生材料的分子标记检测分析:标记barc169,gwm135,gwm157,gwm608,gwm642,wmc144,wmc27在被鉴定的17个衍生材料中都含有中间偃麦草特异条带,说明这些材料都含有中间偃麦草遗传物质。其中5个代换系在含有中间偃麦草特异性条带标记中发现,定位于小麦5B染色体上的标记最多,说明这5个材料含有中间偃麦草特异标记,5个代换系中均有2条染色体被代换,很可能是中间偃麦草的部分同源染色体代换了小麦中5B染色体。4.小麦-十倍体长穗偃麦草杂交后代衍生材料的农艺性状和分子细胞学分析:根据田间性状测量的结果表明:CS的株高最高达到124.6cm,其次是科育818、兰考矮早八、普偃58,最低的是矮抗58;在穗数方面,CS最多,平均值到达22.4,其它的依次是矮抗58、科育818、兰考矮早八和普偃58;穗长方面,兰考矮早八的最长,平均值达到11.6cm,其次是科育818;在穗粒数方面,CS的穗粒数最多,平均值是55.2,普偃58的最少,平均值是47.6。采用根尖体细胞染色体计数方法,知道了普偃58的染色体数目是2n=42,用基因组原位杂交技术,表明普偃58的染色体有40条染色体来自于小麦,有2条染色体来自于十倍体长穗偃麦草,它是小麦-十倍体长穗偃麦草代换系;采用分子标记技术,表明了被代换的2条染色体可能来自于十倍体长穗偃麦草的第五同源群。
穆京妹[6](2019)在《基于连锁分析和关联分析的小麦抗条锈病基因挖掘及Yr64与Yr65聚合选育》文中进行了进一步梳理小麦条锈病是影响小麦产量的重要病害。培育持久抗性的小麦品种是控制条锈病最为经济且环境友好的措施。成株期抗病性往往具有持久抗性特点,在抗病育种中受到广泛关注。系统开展小麦种质的抗条锈病综合评价和抗病基因/QTL的挖掘和鉴定研究,是抗病育种及抗病品种合理利用的重要理论基础。本实验室前期征集了来自世界各地的普通小麦种质1980份,结合两年的表型数据进行初步筛选,获得60份小麦抗源。对这60份小麦材料进行了苗期分多个小种和田间成株期多年多点的抗条锈病评价,并利用已知基因的分子标记辅助检测,再结合育种系谱综合分析,明确了其抗性特征及在育种中的应用潜力。针对其中的两个成株期抗性优异的小麦种质,开展小麦成株期抗病QTL定位,为抗条锈病分子标记辅助育种提供基础。对857份冬小麦品种/系,利用多年多点条锈病田间成株期表型和苗期分多个小种接种表现型数据,基于小麦3K SNP的全基因组基因分型,开展全基因组关联分析(GWAS),鉴定抗条锈病基因位点。对两个全生育期抗条锈病基因Yr64和Yr65进行聚合研究,以获得抗病性优异且农艺性状良好的聚合品系。主要获得以下结果:1.对来自国内外的60份小麦种质和单基因材料,分别于温室苗期接种条锈菌小种CYR23,CYR29,CYR31,CYR32,CYR33,Sull-4,Sull-5,Sull-7,V26/CH42和V26/Gui22,利用已知单基因系抗性谱,进行基因推导研究;与此同时,利用目前已知抗条锈病基因分子标记进行分子检测,验证基因推导结果,明确这些材料含有哪些已知抗性基因。在陕西杨凌,甘肃天水对60份材料进行为期6年的田间成株期测试;明确这些材料的成株期抗性特征。结果表明,总共50份材料具有稳定的成株期抗性,其中13份材料虽然被推导含有Yr9,Yr10,Yr17,Yr26,但这些基因在我国已经丧失抗性,因此推测可能含有其它未知基因,从而保持其成株期抗性。其余37份材料没有检测到任何已知Yr基因,因此可能含有未知的成株期抗性基因。另外,有4份材料携带了潜在未知的全生育期基因。这些种质材料的鉴定为未来抗锈育种工作提供了丰富的抗源,也作为实验室未来遗传研究的基础材料。在这50份抗源中,来自德国的小麦种质Centrum对条锈病表现出高水平的成株期抗性,而我国的小麦栽培种西农1376经鉴定一直保持着良好的慢锈性。2.为了明确Centrum所含有的抗性基因,利用铭贤169与Centrum杂交创制了151个重组自交系(recombinant inbred line,RIL),用于遗传分析。利用当前主栽品种西农979和郑麦9023分别与Centrum杂交创制育种群体。本研究对151个RIL群体进行两年三个不同地点的田间成株期条锈病表型鉴定,并应用小麦全基因组35K SNP芯片对RIL群体进行全基因组扫描,利用完备区间作图法分别在染色体1AL,4AL和7BL定位了小麦抗条锈QTL,分别命名为QYrcen.nwafu-1AL,QYrcen.nwafu-4AL和QYrcen.nwafu-7BL,其中QYrcen.nwafu-7BL为主效QTL,利用小麦高密度660K芯片结合混池分析,精细定位了QYrcen.nwafu-7BL,并确定为新的QTL。同时开发与QYrcen.nwafu-7BL紧密连锁的KASP标记,为分子标记辅助育种奠定基础。3.为了明确栽培品种西农1376的抗性特征,对190份西农1376/小偃81的F10重组自交系群体(RIL)在陕西杨凌、甘肃天水和四川江油分别进行两年的田间成株期条锈病抗性鉴定,并用90K SNP芯片对190个RIL进行基因分型。结合表型和基因型数据,共检测到6个QTL,分别位于染色体4AL,6BL,5AL,5BL和3BL,命名为QYr.nwafu-4AL,QYr.nwafu-6BL.3,QYr.nwafu-5AL,QYr.nwafu-5BL,QYr.nwafu-3BL.1和QYr.nwafu-3BL.2。其中5个来源于西农1376,仅仅在5BL的QTL来源于小偃81。QYr.nwafu-4AL和QYr.nwafu-6BL.3为主效QTL,分别解释18.2-32.8%和15.6-26.7%的表现型变异。其它几个QTL具有微效效应,其与2个主效QTL结合可增强西农1376抗病性。此外,开发了与QYr.nwafu-4AL和QYr.nwafu-6BL.3连锁的KASP标记,可用于分子标记辅助选择育种。4.对来自美国农业部小谷物研究中心的857份冬小麦材料,进行温室苗期分小种抗性鉴定和田间混合小种两个地点两年成株期抗性鉴定,并利用均匀分布在小麦21条染色体的3K小麦SNP芯片,对这批材料的群体结构,连锁不平衡程度进行分析。通过全基因组关联分析(GWAS)混合线性模型算法,挖掘抗条锈病基因。利用Structure软件,857份来自不同育种单位的小麦材料被分成两个亚群,这两个亚群揭示了他们地理来源的不同。利用Tassel软件,LD在R2=0.2的大小为17Mb,表明与条锈病连锁的分子标记只有大于17Mb时,可被认为不同的抗性位点。利用高通量的分子标记信息和条锈病抗性表现型数据,通过全基因组分析手段,共获得34个与条锈病抗性相关的位点,其中有5个位点是主效QTL。根据整合遗传图谱,比较目前定位的5个QTL与先前同一染色体报道的QTL,QYrww.wgp.1A-2可能是新的条锈病QTL,可用于之后的验证分析。5.位于小麦1BS染色体的抗条锈病基因Yr64与Yr65仅相距7.5cM,被认为是互斥连锁的。由于这两个基因都具有全生育抗性,如果单独使用这类专化抗性基因,则很可能被新的条锈菌小种克服。为此,我们开展Yr64与Yr65的聚合研究。我们首先利用传统的杂交和回交方法,根据条锈菌小种表现型筛选聚合系。之后利用分子作图,进一步证实聚合系确实携有两个抗性基因。为此,首先将携有Yr64的Yr64NILAVS作父本与携有Yr65的Yr65NILAVS作母本进行杂交,Yr64NILAVS是普通春小麦材料,它从Avocet S与硬粒小麦PI331260(Yr64载体材料)杂交后并与Avocet S多代回交得到的F7 RIL群体中筛选获得。Yr65NILAVS也是普通春小麦材料,是来自于Avocet S与硬粒小麦PI480016(Yr65载体材料)杂交后并与Avocet S回交多代得到的F7 RIL群体中筛选获得。由Yr64NILAVS和Yr65NILAVS杂交的F1种子种植在温室获得F2种子。PSTv-52为美国太平洋西部最流行的小种,被用于F2群体接种鉴定。由于Yr64NILAVS和Yr65NILAVS对PSTv-52表现反应型IT=2。根据F2单株和相应F3家系表现型为纯和,且IT=1,我们筛选了1个聚合家系,被命名为F3-Yr64/Yr65。聚合系用10个Pst小种进行测试,均表现IT=1的高抗类型。通过分子标记手段,对聚合系1B染色体短臂进行遗传解析,明确其确实含有两个Yr基因,并了解了1BS各个片段的来源。为了进一步验证聚合系确实含有两个基因,将F3-Yr64/Yr65与Avocet S杂交,获得的F1种子种植在温室产生F2种子,来构建F2作图群体。对F2群体进行苗期表型鉴定,利用与Yr64和Yr65连锁的SSR分子标记及根据90K整合图谱新开发的KASP标记,利用完备区间作图法进行抗病基因定位。最终明确聚合系中确实含有Yr64和Yr65。然而,由于聚合系可能携有来自Yr64和Yr65四倍体亲本的不好的农艺性状,接下来的工作将用RIL-Yr64/Yr65与Avocet S不断杂交和回交,使聚合系具有Avocet S的大部分背景。
王路遥[7](2018)在《小麦禾谷镰孢病害的生物防治及其机理研究》文中研究说明小麦真菌性病害给世界粮食产量造成严重威胁,生物防治作为一种环境友好型的植物病害防治策略逐渐成为人们关注的热点。目前对于同一种作物上多种病害的生防菌株筛选仍然缺乏有效的筛选策略。本研究从小麦的不同生境中筛选了共计966株细菌菌株,分别进行了病原真菌拮抗活性检测、几丁质酶活性检测、纤维素酶活性检测、蛋白酶活性检测、β-1,3-葡聚糖酶活性检测和嗜铁素活性检测。针对同时防治小麦赤霉病和小麦根茎腐病的防治目的,本研究对原有的细菌菌株生防赋值体系进行了修改,并选择了赋值结果中较好的37株有生防潜力的菌株进行温室和田间防效试验。最终获得了 10株对于小麦赤霉病和小麦根茎腐病都具有良好防治效果的生防菌株,并成功验证了改进后的生防菌株赋值体系的可用性(温室防效和田间防效对于赋值评分的相关系数分别为0.720和0.806)。同时本研究还对一株对于小麦根茎腐病具有62.14%防治效果的生防芽胞杆菌BsE1进行了生防机理的研究,发现其良好的γ型多聚谷氨酸(γ-PGA)的分泌能力是其生防能力的主要因素之一。在进一步对于芽胞杆菌防治小麦真菌性病害机理的研究过程中,本研究尝试了从细菌的四型泌出系统入手,发现了在生防芽胞杆菌AR156中存在四型泌出系统相关的同源蛋白。并研究了四型泌出系统的效应因子VirE2与植物中VIP1同源蛋白的互作机制。1.结合筛选防治小麦赤霉病和根腐病的生防细菌禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)在小麦生长的不同时期均可造成病害的发生。本研究通过对于小麦不同生境上的细菌进行分离,拟筛选得到同时能够对于禾谷镰孢菌造成的小麦赤霉病和小麦根茎腐病具有防治效果的生防菌株。获得共计966株小麦生境细菌,对它们分别进行了病原真菌拮抗活性检测、几丁质酶活性检测、纤维素酶活性检测、蛋白酶活性检测、β-1,3-葡聚糖酶活性检测和嗜铁素活性检测。选择了赋值结果中较好的37株有生防潜力的菌株进行温室防治小麦根茎腐病和田间防治小麦赤霉病的试验。最终得到了 8株对于小麦根腐病和3株对于小麦赤霉病具有良好防治效果的生防菌株,并成功验证了改进后的生防菌株赋值体系的可用性(温室防效和田间防效对于赋值评分的相关系数分别为0.720和0.806)。同时,我们还发现蜡质芽胞杆菌AR156能够防治小麦赤霉病和小麦根茎腐病,防治效果达到42.63%和 45.22%。2.γ-PGA在枯草芽胞杆菌BsE1防治小麦根茎腐病中的功能研究本实验室在前期研究中得到一株枯草芽胞杆菌BsE1,其对于禾谷镰孢菌造成的小麦苗期根腐病具有高达62.14%的防治效果。本部分研究探究了 BsE1的γ-PGA的产生能力与其生防效果之间的关联性。发现在敲除了 PGA合成相关基因pgsB(PGA-synthase-CapB)后,BsE1失去了较强的PGA产出能力。同时,BsE1的pgsB基因缺失突变体在固体表面的游动性、在小麦根系的定殖能力及对于小麦根茎腐病的防治能力都明显下降。另外一方面,在敲除PGA代谢相关的两个基因pgdS和ggt之后,BsE1的PGA产量得到提高,其在固体表面的游动性、在小麦根系的定殖能力及对于小麦根茎腐病的防治能力则得到相应提高。对小麦上的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)及植物抗毒素(phytoalexin)相关基因进行实时定量荧光PCR(Realtime-PCR)检测发现:BsE1处理后能够在48小时内延缓小麦植株上ROS相关基因的表达,并提高小麦上植物抗毒素合成基因的表达,在基因水平上提升了小麦对于真菌侵染初期的承受与防御能力。3.细菌四型泌出系统效应因子VirE2与植物AtVIP1同源蛋白互作研究已有研究发现,细菌四型泌出系统(Type IV secretion system,T4SS)是细菌利用特殊的泌出机制将含有遗传物质的单链DNA(ssDNA)及相关蛋白向目的细胞中转运的一种特殊机制。本人在前期研究中发现生防芽胞杆菌AR156对于小麦真菌病害有着良好的防治效果,本部分研究在对于AR156的全基因组测序结果分析之后发现,AR156中含有与四型泌出系统高度同源的毒性基因序列。已有研究发现四型泌出系统中的泌出蛋白VirE2能够通过与拟南芥中的VIP1蛋白互作,帮助其定位于植物细胞核并参与外源基因向植物细胞整合的过程。本研究发现AR156的VirE2同源蛋白(BcVirE2)同样能够与拟南芥VIP1蛋白互作,且BcVirE2被发现能够与小麦中的VIP1同源蛋白TaFD-like 2互作。为了更方便地研究VirE2-VIP1之间互作,本研究后期采用了关于细菌四型泌出系统研究较多的根癌农杆菌(A.tumefaciens)作为模式细菌。利用酵母双杂交和免疫共沉淀技术,本研究发现农杆菌的VirE2蛋白不仅仅与VIP1互作,同时还与VIP1所属的植物bZIP家族蛋白之间存在广泛的互作关系。通过对VirE2上与VIP1互作关键结构域内氨基酸进行点突变后,获得了不与VIP1互作的VirE2突变体。将此VirE2突变体回补至A.tumefaciens的VirE2缺失突变体后,发现并不影响A.tumefaciens与植物之间的互作表型。据此,本研究猜测:VirE2与植物上的VIP1同源蛋白之间的互作存在冗余性,植物上的多种bZIP家族蛋白能够补足VIP1在A.tumefaciens与植物互作过程中发挥的功能。
汪杨[8](2018)在《大豆疫霉的比较基因组与比较转录组研究》文中提出由大豆疫霉所引起的大豆根腐病严重影响着大豆的产量,甚至导致颗粒无收,威胁着全球的大豆粮食安全,每年在全世界范围内直接造成将近20亿美元的经济损失。大豆疫霉隶属于卵菌,虽然生长形态上与真菌类似,但在进化上与褐藻和硅藻等藻类亲缘关系较近,属于茸鞭生物界,这种差别使得疫霉菌与真菌在结构特征、代谢途径及侵染机制上存在很多差异,导致常规杀菌剂的使用对疫霉病害并不能形成长期有效的病害控制。因此开展疫霉菌致病分子机理的研究,是发展大豆疫病防控新策略与新技术的重要基础,对保障我国大豆生产具有重要意义。高通量测序技术的不断发展以及成本的逐渐降低让越来越多的病原菌基因组测序工作得以完成,推动了植物病原菌致病机理研究的进步。通过对多种植物病原卵菌进行全基因组测序发现,疫霉菌的一个显着特征是基因组中含有数百个效应子编码基因,它们在疫霉菌侵染寄主的过程中发挥了非常重要的作用,可以通过多种机制破坏植物抗病性,从而促进疫霉菌的侵染。因此,探究效应子的进化变异以及其转录调控的机制能够帮助我们深入认识疫霉菌并且为疫霉菌防控新药剂的开发提供候选靶标。本研究通过大豆疫霉比较基因组和比较转录组的分析,对大豆疫霉编码的效应子基因的序列变异特征、结构基础以及不同时空维度的转录多态性进行了研究。此外,本研究还利用转录组学鉴定了调控效应子转录的候选转录因子和长链非编码RNA。主要研究研究内容如下:大豆疫霉4个生理小种的比较基因组分析。我们对代表大豆疫霉主要基因型的四个生理小种的基因组序列进行了比较,它们在全基因组序列、基因序列和非基因序列的相似度分别大于99.688%、99.864%和98.981%。我们一共鉴定了 153个正向选择基因和139个纯化选择基因。在这两种不同类别的基因中,受到正向选择的基因与相邻基因的距离更远,主要位于基因稀疏区内;它们的功能往往未知并且具有较高的序列多态性;它们的转录水平偏低但是在侵染阶段诱导上调表达。更多的分泌蛋白基因特别是效应子基因受到正向选择,其中RxLR效应子承受了更强的正向选择压力。除此之外,我们还对基因的存在/缺失多态性进行了研究。该研究对大豆疫霉四个主要生理小种的基因组变异进行了分析,并且对受到进化选择压力的基因进行了特征的描述。研究结果进一步证明了大豆疫霉基因组进化的“双速率”现象(two-speed genome),并将为植物病原卵菌中新型毒性因子的鉴定提供线索。疫霉菌RxLR效应子二级结构的分析及其与序列变异的关系。我们对卵菌中的RxLR效应子蛋白质二级结构进行了预测,发现绝大多数RxLR效应子C端无论是否含有W/Y/L序列元件,都富含短的α螺旋结构。鉴于在目前进行大规模的蛋白质晶体结构解析还十分困难,我们的研究结果扩展了我们对卵菌RxLR效应子家族蛋白质二级结构的认识。除此之外,我们从其它一些在之前的研究中未发现含有RxLR效应子的病原卵菌和真菌的分泌蛋白中只鉴定到了很少的富含α螺旋结构的蛋白,说明这些物种很可能不含有RxLR效应子。因此,我们的研究结果为以后RxLR效应子进化及功能机制的研究提供了新的理论依据。大豆疫霉侵染大豆不同组织的转录组分析。疫霉菌能够侵染不同的植物组织,引起毁灭性的病害。植物的不同物质在组成结构、代谢过程和防卫反应上相差甚远,关于病原菌如何进行转录调控从而对不同组织进行侵染还知之甚少。大豆疫霉是大豆根腐及茎腐病的病原物,除此之外它还能侵染大豆的叶片等多种组织。在本章研究中,我们对大豆疫霉侵染大豆根部和叶片的转录组数据进行了比较,鉴定到了 642个大豆疫霉基因在不同组织间差异表达。这些基因编码的蛋白显着富集在碳水化合物水解酶、分泌蛋白、氧化还原相关蛋白以及转运因子等功能家族中,推测这些基因与病原菌应对大豆不同组织的细胞结构和防卫反应紧密相关。我们还发现大豆疫霉中接近一半的水平转移基因家族具有组织特异表达模式。我们利用CRISPR/Cas9将其中一个在根部特异性转录的bZIP转录因子编码基因PsBZPc29进行敲除,对转化子的致病性进行测定之后发现,转化子在大豆根部的致病能力显着下降而在大豆叶片上的致病能力不受影响。本章研究结果说明植物病原卵菌通过调控不同类型的基因促进其组织特异侵染,并且其中一个bZIP转录因子可能扮演着重要的调控角色。大豆疫霉中长链非编码RNA的鉴定及分析。长链非编码RNA(lncRNAs)广泛存在于哺乳动物、植物和真菌中,并且在很多重要的生物学过程中扮演着转录调控的角色。但是目前关于植物病原卵菌中lncRNAs的研究还相对较少。在本章研究中,我们利用链特异转录组测序的方法对大豆疫霉多个阶段的样品进行分析,从大豆疫霉基因组中鉴定到了 940个lncRNAs,共含有1010个转录本。通过对鉴定到的lncRNAs进行分析发现,大豆疫霉中的lncRNAs与编码蛋白的基因相比转录本的长度更短、外显子的长度更长、外显子的数量更少,GC含量更低,并且具有较高的最小自由能。通过和其它卵菌以及大豆疫霉小种的基因组进行比较发现,大豆疫霉lncRNAs的序列保守性稍差,具有丰富的序列多态性。结合转录组数据可以看出大豆疫霉lncRNAs具有明显的阶段特异转录模式,并通过半定量PCR的方法对其中具有代表性的lncRNAs进行了验证。进一步的研究发现大豆疫霉lncRNAs在基因组中主要位于基因稀疏区,很多lncRNAs与分泌蛋白编码基因相关,并且这些lncRNAs的相邻基因编码多种类型的效应子。通过转录组数据的分析证明了这些lncRNAs与其相邻基因具有显着的相关性。除此之外,我们还利用大豆疫霉侵染不同组织的转录组数据对lncRNAs进行了研究,发现大豆疫霉编码的lncRNAs还具有组织特异的转录模式。综上所述,我们推测大豆疫霉中的lncRNAs与效应子的转录调控具有潜在的关系。小结:我们利用高通量测序技术和生物信息学手段对大豆疫霉的基因组和转录组进行了深入的研究,发现大量分泌蛋白基因尤其是效应子基因的序列存在丰富的多态性,受到了强烈的正向选择,并且通过对RxLR效应子的蛋白质二级结构进行预测,发现了效应子序列变异的结构基础。通过比较大豆疫霉侵染大豆不同组织的转录组数据,鉴定了一系列组织特异表达基因,并且利用转录组数据我们还鉴定了大豆疫霉的长链非编码RNA,它们可能调控了效应子基因的转录。
石颖斐[9](2015)在《小麦品种太空6号和中育6号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传分析及抗性QTL定位》文中提出禾谷孢囊线虫(Cereal cyst nematode,CCN)是一种小麦根系内寄生线虫,广泛分布在世界五大洲50多个国家,对小麦产量造成严重损失。CCN是复合种群,已报道有12个有效种,其中我国报道有燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H.filipjevi)两个种,已对我国小麦生产构成严重威胁。目前,培育和种植抗病品种为控制CCN最经济有效的措施。本课题组前期研究已发现太空6号、中育6号等品种对两种孢囊线虫均具有一定抗性,进一步弄清其抗性遗传规律,挖掘其抗性基因具有重要的学术价值和实际意义。本研究以温麦19×太空6号和温麦19×中育6号配置杂交组合并构建F2代分离群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析法对这两个杂交组合的F2代群体进行了抗CCN遗传分析,并采用SSR分子标记技术构建了温麦19×太空6号组合的目标染色体的遗传连锁图谱,利用基于完备区间作图法的QTL Icimapping v3.2软件,对太空6号抗H.avenae的数量性状位点(QTL)进行了分析,取得的主要结果如下:(1)室内接种及大田病圃抗性分析结果表明,普通小麦品种太空6号对H.avenae须水群体、H.filipjevi许昌群体和中育6号对H.avenae须水群体、H.filipjevi博爱群体的抗性均具有数量性状遗传特点。(2)太空6号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传中,室内接种条件下太空6号对H.avenae须水群体的抗性遗传模型为B-2,主基因遗传率h2mg为59.62%,须水病田条件下太空6号对H.avenae的抗性遗传模型为B-1,主基因遗传率h2mg为78.21%,室内接种条件下太空6号对H.filipjevi许昌群体的抗性遗传模型为B-1,主基因遗传率h2mg为74.62%,许昌病田条件下太空6号对H.filipjevi的抗性遗传模型为B-2,主基因遗传率h2mg为80.62%,均表现为中高度遗传力。(3)中育6号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传中,室内接种条件下中育6号对H.avenae须水群体的抗性遗传模型为B-2,主基因遗传率h2mg为59.51%,须水病田条件下中育6号对H.avenae的抗性遗传模型为B-2,主基因遗传率h2mg为90.31%,室内接种条件下中育6号抗H.filipjevi博爱群体的抗性遗传模型为B-2,主基因遗传率h2mg为74.83%,均为中高度遗传力。(4)以太空6号和温麦19的F2代为作图群体,进行抗H.avenae荥阳群体的抗性QTL定位。在太空6号和温麦19亲本间筛选了21条染色体上的1447对SSR引物,共筛选出314对多态性引物,平均多态性频率为20.68%。用QTL IciMapping v3.2的MAP功能构建了该群体在1A上的长为65cM的遗传连锁图谱,所用的9个引物有4个被整合到一个连锁群中,平均两个引物间距为16.25cM。然后用BIP功能定位出一个主效QTL,标记区间为Xgpw7421WMS136,将其命名为Qccn.wt-1A-1,可解释H.avenae表型变异的17.4437%。结合之前试验发现的标记区间为WMS47Barc101的Qccn.wt-2B-1,可解释H.avenae表型变异的16.4139%,共发现两个主效QTLs,这和抗性遗传分析中太空6号抗H.avenae由两对主基因控制相一致。(5)在中育6号对H.avenae郑州荥阳群体的抗性QTL定位初步研究中,采用907对SSR引物在抗病亲本中育6号和感病亲本温麦19中进行筛选,共筛选出285对多态性引物,分别位于1B,2A,2B,2D,3A,3B,3D,5A,5D和6B上,多态性比率分别为:36.36%,34.81%,36.22%,31.33%,28.09%,35.00%,26.98%,28.43%,30.61%和23.81%。1B和2B上的多态性比率最高,这为后续小群体的筛选和遗传图谱的构建奠定了基础。
秦子惠[10](2014)在《玉米穗腐病致病镰孢特征及玉米—小麦致病镰孢关系研究》文中提出镰孢菌(Fusarium spp.)是危害玉米、小麦等多种禾本科作物及其他经济作物的重要病原菌,在世界温暖湿润地区广泛分布。镰孢菌引起的玉米穗腐病、小麦赤霉病不仅造成产量损失,也会因病菌产生多种毒素,对人畜健康构成极大威胁。本文研究了我国玉米穗腐病主要致病镰孢产毒素类型与地区分布的关系和及黄淮海地区玉米与小麦致病镰孢之间的相关性,对于玉米穗腐病的病害防治和小麦-玉米镰孢菌病害的综合防控对策的制定具有重要意义,主要取得了以下结果:1.中国玉米穗腐病的主要致病镰孢菌为轮枝镰孢和禾谷镰孢复合种。采用组织分离方法,从18个省(直辖市)110个县区139份玉米穗腐病样本中检测到7属真菌,其中镰孢菌为优势菌。通过单孢分离、形态学鉴定及分子鉴定,证明在引致玉米穗腐病的镰孢菌中,轮枝镰孢(52.7%)和禾谷镰孢复合种(41.9%)为优势致病种,其他致病种有黄色镰孢(2.0%)、尖镰孢复合种(1.3%)、层出镰孢(0.7%)、亚黏团镰孢(0.7%)和茄镰孢(0.7%)。2.中国玉米穗腐病致病禾谷镰孢复合种由禾谷镰孢、布氏镰孢、南方镰孢3个种构成。采用TEF-1α基因序列测定,确定引起穗腐病的禾谷镰孢复合种中存在3个独立种:禾谷镰孢(51.6%),南方镰孢(32.3%),布氏镰孢(11.3%),还有2株菌株(FG070、FG095)可能是F.graminearum×F.verticillioides杂交的菌株,1株(FG014)可能为F. graminearum×F.culmorum杂交的菌株.3.轮枝镰孢菌产毒类型、产毒能力与病菌的地区分布无关。对75株轮枝镰孢单孢分离物进行产毒化学型基因检测和产毒能力的免疫亲和层析净化高效液相色谱法分析。在75株轮枝镰孢中均检测到伏马毒素合成必须基因FUMl。毒素检测结果显示72个菌株产生FB1,62个产生FB2,68个产生FB3毒素;52个菌株以产生FB1毒素为主,产毒量为每克菌丝干重2μg-18416μg,各省各地区之间产毒量均有差异。4.禾谷镰孢复合种产毒类型与病菌地区分布有关,产毒能力与地区分布无关。对62株禾谷镰孢复合种单孢分离物(包括禾谷镰孢32株,南方镰孢20株,布氏镰孢7株,其他镰孢3株)进行产毒化学型基因检测和产毒能力的超高效液相色谱-串联质谱法分析。基因检测证明存在3种不同的产毒化学型:20个NIV化学型中19个为南方镰孢,18个来自南方地区,另1个也来自与南方地区紧邻的陕西秦岭山区,仅在1个云南的禾谷镰孢中鉴定出NIV化学型;其他菌株都是15-AcDON化学型,在NIV化学型中,有5个也同时鉴定出15-AcDON化学型;1个菌株同时鉴定出3-AcDON、15-AcDON和NIV化学型。产毒力检测结果与分子检测基本吻合,在禾谷镰孢和布氏镰孢中,52株检测到15-AcDON,产毒量为每克菌丝干重5μg~54382μg。5.玉米和小麦上的禾谷镰孢分别具有很高的遗传亲缘性。通过对河南、安徽、山东4块小麦-玉米轮作田的定点多生育期的取样及分离,鉴定出小麦相关镰孢菌有3种:禾谷镰孢、亚洲镰孢和黄色镰孢。玉米相关镰孢菌5种:轮枝镰孢、禾谷镰孢、尖镰孢、黄色镰孢和茄镰孢。基于TEF-1a基因序列分析表明,小麦与玉米致病禾谷镰孢同源性高达99%,同地块上分离白玉米和小麦上的禾谷镰孢聚在一个分支,而且基于多样性检测的结果显示相似系数大于0.87,证明小麦与玉米相关的禾谷镰孢有非常紧密的亲缘性。对玉米土、根、茎、穗上的轮枝镰孢进行基因序列分析,表明所有菌株也聚在同一分支,基于多样性检测的结果显示相似系数大于0.69,证明轮枝镰孢在玉米上全株系统侵染的。6.玉米和小麦上的镰孢菌具有交互致病能力。分离自土壤、小麦根系和小麦穗部的禾谷镰孢菌接种可以侵染玉米,引起根腐病与穗腐病,但不同来源的禾谷镰孢菌株之间致病力差异明显。相同的,分离自玉米的禾谷镰孢菌和轮枝镰孢菌也可以侵染小麦,而且禾谷镰孢比轮枝镰孢的平均致病力稍强,但是没有显着差异。两种作物上的镰孢菌可以相互侵染,其致病力的差异,可能与其生理分化、寄主部位的不同有关。
二、几种基因转移技术在小麦上的应用(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、几种基因转移技术在小麦上的应用(论文提纲范文)
(1)长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 小麦赤霉病的生物学特征及其防治 |
1.1.1 小麦赤霉病发生、流行及危害 |
1.1.1.1 小麦赤霉病的病原菌 |
1.1.1.2 小麦赤霉病的病害循环及发病特征 |
1.1.1.3 小麦赤霉病病原菌的侵染模式 |
1.1.1.4 小麦赤霉病发病区域及危害 |
1.1.2 小麦赤霉病的防治 |
1.1.2.1 化学防治 |
1.1.2.2 生物防治 |
1.1.2.3 小麦赤霉病综合绿色防控 |
1.2 小麦赤霉毒素研究 |
1.2.1 小麦中常见镰孢菌毒素及毒性分析 |
1.2.2 单端孢霉烯族毒素的生物合成途径研究进展 |
1.2.3 单端孢霉烯族毒素的治理方法 |
1.2.3.1 物理脱毒 |
1.2.3.2 化学脱毒 |
1.2.3.3 生物脱毒 |
1.2.4 单端孢霉烯族毒素检测方法 |
1.3 小麦抗赤霉病遗传研究进展 |
1.3.1 小麦赤霉病抗性种质挖掘 |
1.3.1.1 我国小麦品种抗赤霉病鉴定 |
1.3.1.2 小麦近缘种的赤霉病抗源鉴定 |
1.3.1.3 偃麦草在小麦抗赤霉病育种中的作用 |
1.3.2 小麦抗赤霉病QTL定位研究现状 |
1.3.3 小麦赤霉病抗性机制研究 |
1.4 小麦基因图位克隆技术 |
1.4.1 图位克隆技术在小麦中的应用 |
1.4.2 作图群体的构建 |
1.4.3 DNA分子标记类型 |
1.4.4 物理图谱的构建 |
1.4.5 候选基因的功能验证 |
1.5 水平基因转移研究现状 |
1.6 本研究的目的意义 |
1.7 本研究的主要内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株和载体 |
2.2 实验地点 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 植物材料的种植与处理 |
2.3.2 高通量植物基因组DNA提取 |
2.3.2.1 基因组DNA提取相关试剂 |
2.3.2.2 提取DNA操作步骤 |
2.3.3 植物总RNA提取 |
2.3.3.1 相关试剂配置与耗材处理 |
2.3.3.2 操作步骤 |
2.3.4 反转录及实时荧光定量PCR |
2.3.4.1 反转录 |
2.3.4.2 实时荧光定量PCR(RT-qPCR) |
2.3.5 聚合酶链式反应(PCR) |
2.3.5.1 扩增体系 |
2.3.5.2 PCR反应程序 |
2.3.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.3.6.1 相关试剂及配置方法 |
2.3.6.2 聚丙烯酰胺凝胶制备及电泳 |
2.3.7 琼脂糖凝胶电泳 |
2.3.7.1 相关试剂 |
2.3.7.2 操作流程 |
2.3.8 DNA目的片段纯化回收 |
2.3.9 TA连接 |
2.3.10 大肠杆菌转化 |
2.3.11 质粒提取 |
2.3.12 农杆菌感受态的制备 |
2.3.13 农杆菌转化 |
2.3.14 T4 连接及同源重组 |
2.3.15 LR反应 |
2.3.16 小麦族基因组进化分析 |
2.3.16.1 小麦族二倍体物种的转录组测序与组装 |
2.3.16.2 基因家族及同源基因分析 |
2.3.17 目标基因的精细定位 |
2.3.17.1 定位群体的构建 |
2.3.17.2 分子标记的开发 |
2.3.17.3 物理图谱的构建 |
2.3.18 转录组数据分析基因表达 |
2.3.19 突变群体构建及突变体筛选 |
2.3.19.1 突变群体构建 |
2.3.19.2 突变体的筛选 |
2.3.20 BSMV-VIGS技术的应用 |
2.3.21 小麦遗传转化 |
2.3.22 镰孢菌培养及赤霉病抗性鉴定 |
2.3.22.1 相关试剂及培养基配方 |
2.3.22.2 穗部接种实验流程 |
2.3.22.3 离体叶片鉴定实验 |
2.3.22.4 苗期茎基腐抗性鉴定 |
2.3.23 真核表达 |
2.3.23.1 相关试剂及培养基 |
2.3.23.2 真核表达质粒p PICZαA-Fhb7的构建 |
2.3.23.3 感受态制备 |
2.3.23.4 毕赤酵母转化 |
2.3.23.5 酵母诱导表达Fhb7与DON毒素处理 |
2.3.24 液相-高分辨率质谱分析 |
2.3.24.1 样品预处理 |
2.3.24.2 上机及分析流程 |
2.3.25 基因Fhb7的进化分析 |
3 结果与分析 |
3.1 二倍体长穗偃麦草基因组比较基因组学分析 |
3.2 抗赤霉病基因Fhb7精细定位及候选基因筛选 |
3.2.1 目标区段重组体的筛选 |
3.2.2 目标区段分子标记开发 |
3.2.3 候选基因筛选 |
3.3 突变体群体构建及突变体筛选 |
3.4 候选基因的BSMV-VIGS功能验证 |
3.5 候选基因转基因小麦功能验证 |
3.6 抗小麦赤霉病基因Fhb7的进化分析 |
3.7 Fhb7抗病机制研究 |
3.7.1 Fhb7基因的响应表达模式 |
3.7.2 DON毒素外源处理及LC-HRMS分析 |
3.7.3 液相色谱高分辨率质谱分析 |
3.7.4 Fhb7基因对单端孢霉烯族毒素的解毒机制研究 |
3.7.5 Fhb7基因对镰孢菌属抗性研究 |
4 讨论 |
4.1 小麦近缘物种抗病基因的克隆 |
4.2 Fhb7去环氧化介导单端孢霉烯族毒素脱毒 |
4.3 水平基因转移在植物进化中的作用 |
4.4 小麦近缘植物的育种应用潜力 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(2)小偃麦种质系SN304的鉴定及重要性状QTL分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 小麦近缘植物产量相关性状优异基因的挖掘和利用 |
1.1.1 小麦-黑麦1BL/1RS易位系的培育和利用 |
1.1.2 长穗偃麦草Lr19 染色体区段在小麦遗传改良中的利用 |
1.1.3 簇毛麦染色体区段在小麦遗传改良中的应用 |
1.2 中间偃麦草与小麦遗传改良 |
1.2.1 小麦和中间偃麦草远缘杂交进展 |
1.2.2 中间偃麦草抗病基因的利用 |
1.3 小麦数量性状位点(QTL)分析方法 |
1.3.1 QTL定位的作图群体 |
1.3.2 QTL定位方法 |
1.3.3 SLAF-seq 技术与分子标记的开发应用 |
1.4 小麦重要性状的QTL定位研究进展 |
1.4.1 小麦穗部性状QTL定位 |
1.4.2 小麦籽粒性状QTL定位 |
1.4.3 小麦株高及相关性状的QTL定位 |
1.4.4 小麦旗叶性状的QTL定位 |
1.4.5 小麦生育期的QTL定位 |
1.5 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 技术路线 |
2.3 试验地点 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 田间试验设计 |
2.4.2 产量及相关性状田间调查 |
2.4.3 原位杂交 |
2.4.3.1 根尖细胞染色体制片 |
2.4.3.2 探针标记 |
2.4.3.3 杂交步骤 |
2.4.3.4 杂交信号检测 |
2.4.4 分子标记分析 |
2.4.4.1 DNA提取 |
2.4.4.2 分子标记类型和来源 |
2.4.4.3 PCR分析 |
2.4.5 遗传图谱绘制和数据分析 |
2.4.5.1 遗传连锁图谱构建 |
2.4.5.2 表型数据、QTL分析与关联分析 |
2.4.6 转录组分析 |
3 结果与分析 |
3.1 小偃麦种质系SN304的遗传组成鉴定 |
3.1.1 SN304的细胞遗传学鉴定 |
3.1.2 SN304的分子标记鉴定 |
3.2 遗传连锁图谱的构建 |
3.2.1 多态性标记和SLAF-seq标记的筛选 |
3.2.2 构建遗传连锁图谱 |
3.3 RIL群体在不同环境下的表型变异和遗传分析 |
3.4 不同肥力条件重要性状的QTL定位 |
3.4.1 穗部性状的QTL分析 |
3.4.2 籽粒相关性状的QTL分析 |
3.4.3 株高及相关性状的QTL分析 |
3.4.4 旗叶相关性状的QTL分析 |
3.4.5 生育期的QTL分析 |
3.4.6 QTL簇 |
3.5 不同肥力条件下重要性状的全基因组关联分析 |
3.5.1 穗部相关性状的全基因组关联分析 |
3.5.2 籽粒相关性状的全基因组关联分析 |
3.5.3 株高相关性状的全基因组关联分析 |
3.5.4 生育期和旗叶相关性状的全基因组关联分析 |
3.6 干旱环境下重要性状的连锁分析和关联分析 |
3.6.1 干旱环境下重要性状的连锁分析 |
3.6.2 干旱环境中重要性状的全基因组关联分析 |
3.7 SN304 重要性状QTL位点与中间偃麦草区段的关系 |
3.7.1 利用重测序分析SN304与YN15的遗传组成差异 |
3.7.2 SN304中重要性状QTL位点与中间偃麦草区段分析 |
3.8 SN304 与YN15 幼穗发育转录组分析 |
3.8.1 幼穗取样及测序数据质量分析 |
3.8.2 SN304与YN15幼穗发育差异表达分析 |
3.8.2.1 样品间相关性分析 |
3.8.2.2 差异表达基因的筛选和富集分析 |
3.8.3 层次聚类挖掘幼穗发育相关基因 |
3.9 次生优良小偃麦种质系的选育 |
4 讨论 |
4.1 小麦异源染色体渐渗系 |
4.2 小偃麦种质系在小麦遗传改良中的应用价值 |
4.3 QTL成簇分布和性状的相关性 |
4.4 SN304 重要性状QTL与已报道基因或QTL的比较 |
4.5 低肥环境下产量及相关性状QTL的应用和研究 |
4.6 株高与生育期的互作及对产量的影响 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)三个小麦品种(系)条锈病抗性遗传解析以及成株期抗条锈病基因YrXZ9104的精细定位(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈病 |
1.1.1 小麦条锈病的生物学特征 |
1.1.2 小麦条锈菌及其生理小种 |
1.1.3 条锈病的危害及防治办法 |
1.2 小麦对条锈菌抗病性研究进展 |
1.2.1 抗条锈病基因分类及来源 |
1.2.2 高温成株期抗性 |
1.3 抗条锈病的遗传研究 |
1.3.1 抗病遗传学研究历史 |
1.3.2 抗条锈病基因来源 |
1.3.3 DNA分子标记研究进展 |
1.4 抗条锈病基因遗传定位及克隆的研究进展 |
1.4.1 抗条锈病基因遗传定位的研究进展 |
1.4.2 小麦抗条锈病基因的研究进展 |
1.4.3 植物免疫系统的研究进展 |
1.5 抗病育种新技术的研究进展 |
1.5.1 常规育种 |
1.5.2 分子标记辅助选择育种(MAS) |
1.5.3 转基因技术的发展 |
1.5.4 常规育种和分子育种的结合 |
1.6 本文的研究目的与意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 陕西小麦品种陕农33条锈病抗性遗传解析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 温室鉴定 |
2.1.3 成株期鉴定 |
2.1.4 SNP的调用和集群 |
2.1.5 连锁图谱构建与QTL分析 |
2.1.6 与先前报道的Yr基因/QTL比较分析 |
2.1.7 利用连锁PCR标记鉴定各基因/QTL的频率 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 表型数据分析 |
2.2.2 遗传连锁图谱构建 |
2.2.3 成株期表型鉴定与分析 |
2.2.4 苗期抗条锈病QTL定位 |
2.2.5 成株期抗条锈病QTL定位和聚合分析 |
2.2.6 叶片坏死相关基因的定位 |
2.2.7 与先前已知的Yr基因的比较 |
2.2.8 Yr17、Yr29、Yr78和QYrsn.nwafu-3DL的分布频率 |
2.3 讨论 |
第三章 陕西小麦品种西农3517条锈病抗性遗传解析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 小麦材料 |
3.1.2 温室鉴定 |
3.1.3 成株期鉴定 |
3.1.4 基因分型 |
3.1.5 遗传连锁图谱构建和QTL分析 |
3.1.6 外显子捕获混池测序(BSE-seq) |
3.2 结果 |
3.2.1 表型鉴定 |
3.2.2 遗传图谱构建 |
3.2.3 QTL定位与BSE-seq结果分析 |
3.2.4 QTL聚合分析 |
3.3 讨论 |
第四章 CIMMYT小麦品系P9936条锈病抗性遗传解析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 小麦材料 |
4.1.2 温室试验 |
4.1.3 田间试验 |
4.1.4 表型分析 |
4.1.5 RIL群体的基因分型 |
4.1.6 连锁群的构建与QTL定位 |
4.1.7 KASP标记验证 |
4.2 结果 |
4.2.1 亲本和重组自交系的条锈病抗病评价 |
4.2.2 遗传连锁图谱构建 |
4.2.3 QTL定位 |
4.2.4 主效QTL在7BL染色体上的位置 |
4.3 讨论 |
第五章 成株期抗条锈病基因YrXZ9104的精细定位 |
5.1 材料方法 |
5.1.1 材料与遗传群体构建 |
5.1.2 DNA提取与SNP分型 |
5.1.3 温室鉴定与成株期鉴定 |
5.1.4 BSA混池分析 |
5.1.5 KASP分子标记的开发设计及PCR检测 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 苗期鉴定 |
5.2.2 成株期鉴定 |
5.2.3 基因分型 |
5.2.4 BSA分析 |
5.2.5 突变体库的创制与感病突变体的筛选 |
5.3 讨论 |
5.3.1 基于660K芯片的BSA混池 |
5.3.2 关于精细定位的探讨 |
5.3.3 关于图位克隆的展望 |
第六章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)澳大利亚核盘菌病毒多样性及低毒菌株SX276中RNA病毒分子特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 核盘菌的危害及菌核病防治 |
1.1 核盘菌及菌核病 |
1.1.1 核盘菌的生物学特性 |
1.1.2 核盘菌的危害及侵染循环 |
1.2 核盘菌的致病机理 |
1.2.1 水解酶类 |
1.2.2 草酸 |
1.2.3 侵染垫 |
1.2.4 分泌蛋白参与核盘菌侵染过程 |
1.2.5 其他致病相关基因 |
1.3 菌核病的防治方法 |
1.3.1 抗病育种 |
1.3.2 农业防治 |
1.3.3 化学防治 |
1.3.4 生物防治 |
2 真菌病毒的研究进展 |
2.1 真菌病毒的分类 |
2.2 真菌病毒的传播特性 |
2.2.1 水平传播 |
2.2.2 垂直传播 |
2.2.3 体外传播及介体传播 |
2.3 真菌病毒的生防潜力 |
2.4 宏病毒组学在真菌病毒多样性分析中的应用 |
2.5 真菌病毒的复合侵染及其相互作用 |
2.5.1 真菌病毒的复合侵染 |
2.5.2 真菌病毒复合侵染广泛存在的潜在原因 |
2.5.3 真菌病毒的相互作用 |
3 核盘菌病毒研究 |
3.1 核盘菌中病毒多样性 |
3.2 核盘菌与真菌病毒间的相互作用 |
3.3 本研究中涉及的主要病毒类群 |
3.3.1 弹状病毒科 |
3.3.2 内源RNA病毒科 |
4 本研究的目的及意义 |
第二章 澳大利亚核盘菌病毒多样性分析 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 核盘菌菌株的分离 |
2.3 核盘菌菌株生长速度的测定以及菌落形态的观察 |
2.4 核盘菌菌株致病力的测定 |
2.5 核盘菌菌株中dsRNA的提取及检测 |
2.6 核盘菌总RNA的提取 |
2.7 测序菌株混合样品质检 |
2.8 测序流程以及测序结果的分析 |
2.9 测序得到的病毒相关序列遗传进化分析 |
2.10 根据测序得到的序列设计特异性引物验证病毒的存在 |
3 结果分析 |
3.1 核盘菌菌株生物学特性的观察 |
3.1.1 核盘菌菌株菌落形态的观察及生长速度的测定 |
3.1.2 核盘菌菌株致病力的测定 |
3.2 核盘菌菌株中含有丰富的dsRNA |
3.3 宏转录组测序结果的分析 |
3.3.1 与全病毒和双分病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.2 与灰葡萄孢双节段病毒及多聚真菌病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.3 与减病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.4 与内源RNA病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.5 与线粒体病毒及灰葡萄孢欧尔密病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.6 与芜菁花叶病毒及番茄丛矮病毒相关的病毒序列信息及进化分析 |
3.3.7 负链RNA病毒的病毒序列信息及及进化分析 |
3.3.8 与真菌双生病毒相关的病毒序列信息 |
4 结论与讨论 |
第三章 核盘菌低毒菌株SX276中病毒种类鉴定 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 核盘菌菌株SX276生物学特性观察 |
2.3 菌株SX276的dsRNA的提取 |
2.4 菌株SX276总RNA的提取及质检 |
2.5 测序流程以及测序结果的分析 |
2.6 病毒序列的验证 |
2.7 病毒全长序列的克隆 |
2.7.1 克隆末端所需要的引物 |
2.7.2 加接头连接反应 |
2.7.3 加完接头后的RNA处理 |
2.7.4 反转录 |
2.8 PCR产物连接载体测序 |
2.9 病毒的基因组结构分析及多重比对与进化分析 |
2.10 病毒粒子的提取 |
2.11 PEG介导的病毒粒子转染 |
2.12 原生质体再生脱除真菌病毒 |
3 结果分析 |
3.1 核盘菌菌株SX276的生物学特性 |
3.2 菌株SX276被9种不同的真菌病毒复合侵染 |
3.3 SsHV1/SX276和SsBV3/SX276 的基因组结构及其对寄主的影响 |
3.4 欧尔密病毒SsOV4/SX276和SsOV5 的分子特性及其对寄主的影响 |
3.4.1 欧尔密病毒SsOV4/SX276和SsOV5 的分子特性 |
3.4.2 SsOV4/SX276及SsOV5 的水平传播特性 |
3.4.3 SsOV4/SX276及SsOV5 对寄主生物学表型的影响 |
3.5 隶属于芜菁花叶病毒目的SsMTV2、SsDFV3 的分子特性 |
3.6 新型RNA病毒SsMAV1 的分子特性 |
4 结论与讨论 |
第四章 弹状病毒SsRhV1的分子特性及生物学特性 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 核盘菌菌株生物学特性的观察 |
2.3 核盘菌菌株dsRNA的提取 |
2.4 核盘菌菌株总RNA的提取及病毒检测 |
2.5 病毒全长序列的克隆 |
2.6 病毒的基因组结构分析及多重比对与进化分析 |
2.7 病毒粒子的提取及观察 |
2.8 核盘菌原生质体再生 |
2.9 弹状病毒SsRhV1基因的表达模式 |
2.9.1 含有Poly(A)的mRNA分离与富集 |
2.9.2 基因的3?与5?RACE |
2.10 病毒的基因组结构分析及多重比对与进化分析 |
3 结果分析 |
3.1 弹状病毒SsRhV1基因组特性 |
3.2 弹状病毒SsRhV1的转录调控信号及基因表达模式 |
3.3 弹状病毒SsRhV1的系统发育分析 |
3.4 SsRhV1与其他弹状病毒代表种基因组结构比较分析 |
3.5 弹状病毒SsRhV1的病毒粒子特性观察 |
3.6 弹状病毒SsRhV1对寄主生物学特性潜在的影响 |
4 结论与讨论 |
第五章 内源RNA病毒SsEV3 的分子特性及生物学特性 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 核盘菌生物学特性的分析 |
2.3 总RNA的提取及病毒检测 |
2.4 核盘菌内源RNA病毒SsEV3 全长c DNA序列的克隆 |
2.5 SsEV3基因组结构分析及遗传聚类分析 |
2.6 核盘菌原生质体制备及再生 |
2.7 对峙培养进行病毒水平传播能力测定 |
3 结果分析 |
3.1 内源RNA病毒SsEV3 基因组特性分析 |
3.2 内源RNA病毒SsEV3 的遗传进化分析 |
3.3 仅含有SsEV3的核盘菌原生质体再生菌株的获得 |
3.4 SsEV3与核盘菌低毒特性相关 |
3.5 SsEV3导致寄主产菌核能力下降 |
3.6 SsEV3导致寄主降解酸性物质能力下降 |
3.7 SsEV3引起核盘菌抵抗非生物胁迫的能力下降 |
3.8 SsEV3导致寄主不能形成侵染垫 |
4 结论与讨论 |
第六章 结论与展望 |
1 全文结论与讨论 |
2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 文中附表 |
附录2 在读期间研究成果 |
致谢 |
(5)小麦—偃麦草衍生系的农艺性状及分子标记检测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦生产和育种进展 |
1.2 小麦近缘属物种在小麦育种中的应用 |
1.3 偃麦草种质的研究和利用 |
1.4 中间偃麦草研究概况 |
1.4.1 中间偃麦草植物学分类 |
1.4.2 中间偃麦草地理分布 |
1.4.3 中间偃麦草生物学特性 |
1.4.4 中间偃麦草染色体组构成研究 |
1.5 长穗偃麦草研究概况 |
1.6 偃麦草中优良基因向小麦转移 |
1.6.1 抗锈病基因向小麦中转移 |
1.6.2 抗黄矮病基因向小麦中转移 |
1.6.3 抗条斑病基因向小麦中转移 |
1.6.4 抗白粉病基因向小麦中转移 |
1.6.5 其他优良基因向小麦中转移 |
1.7 本研究的目的与意义 |
1.8 试验设计 |
1.8.1 技术路线 |
1.8.2 主要研究内容 |
第二章 小麦-中间偃麦草衍生材料的农艺性状和细胞学分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 主要农艺性状 |
2.2.2 根尖体细胞染色体统计 |
2.2.3 基因组原位杂交 |
2.3 讨论 |
第三章 小麦-中间偃麦草衍生材料分子标记检测 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 5个代换系SSR结果分析 |
3.2.2 其它12 个材料SSR结果分析 |
3.3 讨论 |
第四章 小麦-长穗偃麦草衍生材料的农艺形状和分子细胞学研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 主要农艺性状 |
4.2.2 细胞学分析 |
4.2.3 分子标记检测 |
4.3 讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
(6)基于连锁分析和关联分析的小麦抗条锈病基因挖掘及Yr64与Yr65聚合选育(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈病 |
1.1.1 条锈病危害 |
1.1.2 条锈菌特征 |
1.1.3 中国小麦条锈菌及其生理小种 |
1.2 小麦抗条锈病类型及来源 |
1.2.1 小麦抗条锈病类型 |
1.2.2 小麦抗条锈病来源 |
1.3 小麦抗条锈病遗传研究 |
1.3.1 DNA分子标记研究进展 |
1.3.2 抗条锈病基因研究 |
1.3.3 抗病基因间的关系 |
1.3.4 抗性基因互作 |
1.3.5 抗条锈病基因定位研究进展 |
1.4 抗条锈病基因克隆概述 |
1.4.1 图位克隆 |
1.4.2 同源克隆 |
1.4.3 MutRenSeq |
1.5 小麦条锈病抗性利用策略 |
1.5.1 区域间基因布局 |
1.5.2 基因聚合 |
1.5.3 抗条锈小麦栽培种的创制 |
1.6 抗条锈病评价策略 |
1.6.1 条锈病抗性表现型筛选 |
1.6.2 抗性相关性状和多病害抗性评价 |
1.6.3 分子标记辅助筛选(MAS) |
1.6.4 抗病育种新技术 |
1.7 本研究的目的和意义 |
1.8 技术路线 |
第二章 60份小麦种质抗条锈病新抗源评价 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料和条锈菌小种 |
2.1.2 苗期测试和基因推导 |
2.1.3 田间测试 |
2.1.4 Yr基因分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 苗期抗性与基因推导 |
2.2.2 成株期抗性 |
2.2.3 APR基因检测 |
2.3 讨论 |
2.4 结论 |
第三章 小麦抗源Centrum成株期抗条锈病QTL定位 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 温室测试 |
3.1.2 田间测试 |
3.1.3 表现型数据分析 |
3.1.4 基因型分析 |
3.1.5 BSA分析 |
3.1.6 遗传连锁图谱绘制和QTL作图 |
3.1.7 标记多态性分析 |
3.2 结果 |
3.2.1 表现型评价 |
3.2.2 遗传连锁图谱 |
3.2.3 成株期抗条锈病QTL |
3.2.4 BSA分析 |
3.2.5 QTL之间的加性互作效应 |
3.2.6 QYrcen.nwafu-7BL连锁的KASP标记的多态性评价 |
3.3 讨论 |
3.3.1 与先前定位的gene/QTL比较 |
3.3.2 QYrcen.nwafu7BL基于标记的辅助选择 |
第四章 小麦栽培品种西农1376 成株期抗条锈病QTL定位 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 温室测试 |
4.1.3 田间测试 |
4.1.4 表现型数据分析 |
4.1.5 基因分型 |
4.1.6 遗传连锁图谱 |
4.1.7 QTL作图 |
4.1.8 KASP标记 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 温室测试 |
4.2.2 田间测试 |
4.2.3 遗传连锁图谱 |
4.2.4 QTL作图 |
4.2.5 KASP标记 |
4.3 讨论 |
第五章 857份冬小麦品种/系抗条锈全基因组关联分析 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 小麦材料 |
5.1.2 表现型评价 |
5.1.3 已知Yr基因检测 |
5.1.4 基因分型 |
5.1.5 群体结构和连锁不平衡分析 |
5.1.6 最佳线性无偏预计(BLUEs)和变异组份评价 |
5.1.7 关联分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 抗条锈病表现型评价 |
5.2.2 已知Yr基因分子标记检测 |
5.2.3 SNP标记多态性分析 |
5.2.4 群体结构和亲缘关系分析 |
5.2.5 连锁不平衡分析 |
5.2.6 关联分析 |
5.2.7 与已定位的QTL比较 |
5.3 讨论 |
5.3.1 冬小麦材料的群体结构 |
5.3.2 关联分析 |
第六章 小麦抗条锈病基因Yr64与Yr65 聚合 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 选育Yr64和Yr65 的聚合品系 |
6.1.2 Yr64和Yr65 聚合品系的证实 |
6.1.3 Yr64和Yr65 聚合品系的1B染色体遗传背景解析 |
6.1.4 作图群体的发展 |
6.1.5 表型鉴定 |
6.1.6 基因分型 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 Yr64和Yr65 聚合品系的发展与证实 |
6.2.2 聚合品系1B染色体遗传背景分析 |
6.3 讨论 |
第七章 全文结论 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(7)小麦禾谷镰孢病害的生物防治及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
上篇 文献综述 |
第一章 国内外禾谷镰孢菌造成小麦病害研究现状 |
1 镰孢菌造成的小麦病害概况 |
1.1 小麦赤霉病研究概况 |
1.2 小麦根茎腐病防治研究概况 |
2 植物真菌病害生物防治研究 |
2.1 生防细菌 |
2.2 生防真菌 |
2.3 生防放线菌 |
2.4 真菌病害生物防治机理 |
3 小麦真菌性病害的生物防治前景 |
第二章 芽胞杆菌生物防治研究进展 |
1 芽胞杆菌生防机理 |
1.1 植物根系生长位点竞争 |
1.2 抗生作用 |
1.3 植物诱导抗病性 |
2 PGA在枯草芽胞杆菌B.SUBTILIS中的研究进展 |
2.1 PGA与生物膜 |
2.2 PGA与生物防治 |
3 芽胞杆菌生防制剂的未来 |
第三章 细菌四型泌出系统及其功能研究进展 |
1 细菌泌出系统 |
1.1 细菌泌出系统简介 |
1.2 细菌四型泌出系统 |
2 细菌四型泌出系统的作用 |
2.1 基因的水平转移 |
2.2 T4SS介导的植物与微生物相互识别 |
3 细菌四型泌出系统与植物互作 |
3.1 细菌四型泌出系统的效应因子与植物蛋白 |
3.2 细菌四型泌出系统与生物防治 |
参考文献 |
下篇 研究内容 |
第一章 结合筛选防治由禾谷镰孢菌造成的小麦赤霉病和小麦根茎腐病的生防菌株 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株、植物及培养条件 |
1.2 小麦生境细菌筛选 |
1.3 细菌拮抗活性鉴定 |
1.4 水解酶活性和嗜铁素活性测定 |
1.5 对小麦生境细菌进行生防潜力赋值评估 |
1.6 ARDRA酶切图谱和BOX-PCR指纹图谱分析 |
1.7 温室防效试验 |
1.8 田间防效试验 |
2 结果 |
2.1 小麦生境细菌分离与筛选 |
2.2 小麦生境细菌的ARDRA酶切图谱和BOX-PCR指纹图谱分析 |
2.3 温室防治禾谷镰孢菌造成的小麦根茎腐病 |
2.4 田间防治禾谷镰孢菌造成的小麦赤霉病 |
2.5 蜡质芽胞杆菌AR156对于禾谷镰孢菌造成小麦病害的生防效果检测 |
2.6 禾谷镰孢菌造成的两种小麦病害防治效果与菌株赋值之间的相关性分析 |
3 结论与讨论 |
第二章 多聚谷氨酸在枯草芽胞杆菌BSE1防治小麦根茎腐病过程中的作用研究 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株及培养条件 |
1.2 枯草芽胞杆菌BsE1突变体的构建及回补分析 |
1.3 枯草芽胞杆菌游动性分析 |
1.4 对病原真菌体外拮抗能力测定 |
1.5 细菌在小麦根系定殖能力检测 |
1.6 枯草芽胞杆菌γ-PGA的提取和分析 |
1.7 温室防效试验 |
1.8 小麦组织总RNA提取和Real-time PCR分析 |
1.9 数据处理与分析 |
2 结果 |
2.1 枯草芽胞杆菌BsE1对禾谷镰孢菌造成的小麦根茎腐病具有防治效果 |
2.2 pgsB基因调控枯草芽胞杆菌BsE1的游动性和γ-PGA产量 |
2.3 γ-PGA产生能力削弱突变体在小麦根系定殖能力下降 |
2.4 γ-PGA的合成参与了BsE1对小麦根茎腐病的生物防治 |
2.5 BsE1引起小麦上ROS与抗菌素相关基因表达发生变化过程与γ-PGA相关 |
3 结论与讨论 |
第三章 细菌四型泌出系统效应因子VIRE2与拟南芥VIP1同源蛋白互作研究 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株及培养条件 |
1.2 植物材料及培养条件 |
1.3 蛋白序列分析 |
1.4 质粒构建和蛋白突变体构建 |
1.5 酵母双杂交 |
1.6 免疫共沉淀 |
1.7 农杆菌注射和共聚焦显微镜观察 |
1.8 在植物上瞬时表达和稳定表达目标蛋白 |
2 结果 |
2.1 蜡质芽胞杆菌AR156基因组中含有一系列编码T4SS毒性蛋白同源基因 |
2.2 拟南芥VIP1在不同植物中的同源蛋白 |
2.3 蜡质芽胞杆菌AR156编码的VirE2与bZIP家族蛋白互作分析 |
2.4 来源于不同菌株的VirE2蛋白能够与拟南芥VIP1蛋白及其同源蛋白互作 |
2.5 拟南芥VIP1同源蛋白的转录因子活性分析及亚细胞定位 |
2.6 C58 VirE2蛋白与拟南芥VIP1蛋白互作关键结构域分析 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表学术论文及专利申请 |
致谢 |
(8)大豆疫霉的比较基因组与比较转录组研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
上篇 文献综述 |
第一章 植物病原真菌及卵菌基因组学研究进展 |
1 植物病原真菌及卵菌的基因组测序情况 |
2 植物病原真菌及卵菌的基因组序列特征 |
3 植物病原真菌及卵菌的基因组变异机制 |
4 利用基因组学研究植物病原菌的致病机制 |
参考文献 |
第二章 植物病原真菌及卵菌转录组学研究进展 |
1 植物病原菌的转录组研究方法 |
2 病原菌与寄主互作在不同时期的转录多态性 |
3 病原菌与寄主互作在不同组织的转录多态性 |
4 效应子的转录调控机制研究 |
参考文献 |
下篇 研究内容 |
第一章 大豆疫霉4个生理小种代表性菌株的序列多态性分析 |
1 材料与方法 |
1.1 基因组序列的获取 |
1.2 进化树的构建 |
1.3 选择压力分析 |
1.4 基因功能注释及转录分析 |
2 结果与分析 |
2.1 四个生理小种基因组序列比对 |
2.2 等位基因序列多态性 |
2.3 受选择压力作用的候选基因分析 |
2.4 受选择基因的转录模式分析 |
2.5 受选择的分泌蛋白编码基因分析 |
2.6 具有存在/缺失多态性的基因分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
第二章 大豆疫霉RxLR效应子蛋白二级结构的分析及其与序列变异的关系 |
1 材料与方法 |
1.1 蛋白质序列和结构的获取 |
1.2 蛋白质二级结构的预测 |
1.3 分泌蛋白的预测 |
1.4 RxLR效应子W/Y/L序列元件的鉴定 |
1.5 富含α螺旋结构蛋白的鉴定 |
2 结果与分析 |
2.1 RxLR效应子富含α螺旋结构 |
2.2 α螺旋结构主要分布在RxLR效应子的C端 |
2.3 W/Y/L序列元件具有高度保守的蛋白质二级结构 |
2.4 C端的序列变异和蛋白质结构紧密相关 |
2.5 不同类型效应子的蛋白质二级结构分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
第三章 大豆疫霉侵染大豆不同组织的转录组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试菌株和大豆品种 |
1.2 培养基的配制 |
1.3 大豆疫霉无性生活史阶段样品准备 |
1.4 大豆叶片及根部的接种及样品准备 |
1.5 RNA的提取与测序 |
1.6 测序序列比对及表达量分析 |
1.7 基因的功能注释 |
1.8 多重序列比对及系统发育分析 |
1.9 基因组DNA的提取 |
1.10 荧光定量PCR |
1.11 大豆疫霉侵染进程的显微观察 |
1.12 PEG介导的大豆疫霉原生质体转化技术 |
1.13 CRISPR/Cas9介导的基因敲除 |
1.14 PsBZPc29敲除转化子的筛选 |
1.15 PsBZPc29敲除转化子生长速率和致病性测定 |
2 结果与分析 |
2.1 大豆疫霉在大豆根部和叶片侵染进程的比较 |
2.2 转录组基本数据概述 |
2.3 受侵染的大豆根部和叶片表现出不同的防卫反应 |
2.4 大豆疫霉组织特异表达基因在侵染阶段上调表达 |
2.5 组织特异表达基因的功能富集分析 |
2.6 效应子基因具有组织特异表达模式 |
2.7 碳水化合物水解酶编码基因具有组织特异表达模式 |
2.8 水平转移基因与组织特异侵染 |
2.9 敲除bZIP转录因子PsBZPc29影响大豆疫霉根部侵染 |
3 讨论 |
参考文献 |
第四章 大豆疫霉长链非编码RNA的鉴定及分析 |
1 材料与方法 |
1.1 大豆疫霉样品准备 |
1.2 RNA的提取与链特异测序 |
1.3 长链非编码RNA的鉴定 |
1.4 半定量PCR |
1.5 长链非编码RNA的转录数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 大豆疫霉lncRNAs的鉴定 |
2.2 大豆疫霉lncRNAs的特征分析 |
2.3 大豆疫霉lncRNAs在种间和种内不保守 |
2.4 大豆疫霉lncRNAs具有阶段特异转录模式 |
2.5 大豆疫霉lncRNAs在基因稀疏区聚集 |
2.6 大豆疫霉lncRNAs周围存在大量的效应子编码基因 |
2.7 大豆疫霉lncRNAs和相邻基因表达模式正相关 |
2.8 大豆疫霉lncRNAs具有组织特异表达模式 |
3 讨论 |
参考文献 |
附录 |
全文总结及创新点 |
攻读博士学位期间发表的研究论文 |
致谢 |
(9)小麦品种太空6号和中育6号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传分析及抗性QTL定位(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
缩写符号说明 |
1 文献综述 |
1.1 禾谷孢囊线虫概述 |
1.1.1 禾谷孢囊线虫的分布和危害 |
1.1.2 禾谷孢囊线虫的寄主范围 |
1.1.3 禾谷孢囊线虫的种类 |
1.2 禾谷孢囊线虫的防治 |
1.2.1 农业防治 |
1.2.2 化学防治 |
1.2.3 生物防治 |
1.2.4 抗病品种的选育和利用 |
1.3 主基因+多基因抗性遗传分析法的应用 |
1.4 用于QTL定位的遗传标记方法及其在抗CCN的 QTL定位中的应用 |
1.4.1 基于分子杂交技术的分子标记 |
1.4.2 基于PCR技术的分子标记 |
1.4.3 基于PCR与酶切相结合的方法 |
1.4.4 基于DNA芯片技术的方法 |
1.4.5 分子标记技术在抗CCN的 QTL定位中的应用 |
1.5 QTL定位 |
1.5.1 QTL定位的原理、步骤及必要条件 |
1.5.2 QTL定位的作图群体 |
1.5.3 QTL定位的统计分析方法 |
1.5.4 小麦抗CCN的 QTL定位及图谱构建研究 |
2 引言 |
3 材料和方法 |
3.1 太空6 号和中育6 号抗性遗传分析 |
3.1.1室内盆栽实验 |
3.1.2 大田病圃试验 |
3.1.3 调查方法 |
3.1.4 数据统计分析 |
3.2 太空6 号抗H.avenae基因的研究 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 主要试剂的配制 |
3.2.3 小麦基因组DNA的提取及检测 |
3.2.4 亲本之间的引物筛选和用极感小群体筛选可能与性状相关的引物 |
3.2.5 F_2 群体基因型确定 |
3.2.6 数据整理与分析 |
4 结果与分析 |
4.1 太空6号抗CCN的抗性遗传分析 |
4.1.1 亲本及F2 代单株对禾谷孢囊线虫的抗性分析 |
4.1.2 遗传分析 |
4.2 太空6号抗H.avenae的 QTL定位 |
4.2.1 亲本间差异引物的筛选 |
4.2.2 用极感小群体筛选可能和性状相关的目标引物及目标染色体 |
4.2.3 太空6 号遗传图谱的构建及抗CCN的 QTL定位 |
4.3 中育6 号抗CCN的抗性遗传分析 |
4.3.1 亲本及F_2 代单株对禾谷孢囊线虫的抗性分析 |
4.3.2 遗传分析 |
4.4 中育6 号抗H.avenae QTL定位中亲本间差异引物的筛选 |
5 结论与讨论 |
5.1 结论 |
5.1.1 太空6 号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传分析 |
5.1.2 太空6 号对H.avenae的抗性QTL定位 |
5.1.3 中育6 号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传分析 |
5.1.4 中育6 号对H.avenae的抗性QTL定位初步研究 |
5.2 讨论 |
5.2.1 抗性遗传分析 |
5.2.2 遗传连锁图谱构建及抗性QTL定位 |
参考文献 |
ABSTRACT |
(10)玉米穗腐病致病镰孢特征及玉米—小麦致病镰孢关系研究(论文提纲范文)
硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表 |
摘要 |
Abstract |
英文缩略表 |
第一章 引言 |
1.1 玉米穗腐病简介 |
1.1.1 玉米穗腐病病原 |
1.1.2 玉米穗腐病的双重危害 |
1.1.3 玉米致病镰孢菌种的划分与鉴定 |
1.2 玉米镰孢菌种的毒素类型研究 |
1.2.1 禾谷镰孢菌各种及其产毒素研究 |
1.2.2 轮枝镰孢菌及其产毒素研究 |
1.3 小麦玉米镰孢菌遗传关系研究 |
1.3.1 玉米镰孢菌病害和病原 |
1.3.2 小麦镰孢菌病害和病原 |
1.3.3 镰孢菌与玉米和小麦关系 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容和技术路线 |
1.5.1 玉米穗腐病主要致病镰孢及其产毒型 |
1.5.2 玉米-小麦连作田中玉米与小麦上致病镰孢的关系 |
第二章 玉米穗腐病主要致病镰孢及其产毒型 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 病穗粒的采集 |
2.1.2 病原菌的分离 |
2.1.3 病原菌的形态学鉴定 |
2.1.4 病原菌的分子鉴定 |
2.1.5 禾谷镰孢与轮枝镰孢的产毒化学型鉴定 |
2.1.6 禾谷镰孢与轮枝镰孢产毒素种类及能力检测 |
2.1.7 玉米镰孢菌致病性鉴定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 玉米籽粒携带真菌分离与鉴定 |
2.2.2 镰孢菌的形态和分子鉴定 |
2.2.3 禾谷镰孢复合种内不同种的分子鉴定 |
2.2.4 轮枝镰孢与禾谷镰孢各种的产毒基因型鉴定 |
2.2.5 禾谷镰孢与轮枝镰孢产毒能力检测 |
2.2.6 镰孢菌田间致病力 |
2.3 讨论 |
2.3.1 玉米穗腐病病原与地理分布 |
2.3.2 镰孢菌分离物的种鉴定 |
2.3.3 镰孢菌产毒素类型、产毒能力与地区分布 |
第三章 玉米-小麦连作田中玉米与小麦上致病镰孢的关系 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样本的采集和田间调查 |
3.1.2 镰孢菌的分离和鉴定 |
3.1.3 玉米和小麦的交互致病性测定 |
3.1.4 镰孢菌遗传关系分析引物的获取 |
3.1.5 镰孢菌遗传多样性分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 小麦及玉米田间分离的镰孢菌分离物 |
3.2.2 镰孢菌对玉米、小麦的交互致病性 |
3.2.3 玉米、小麦上镰孢菌遗传关系研究 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同作物间镰孢种的异同特点 |
3.3.2 两种作物致病镰孢的关系 |
第四章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、几种基因转移技术在小麦上的应用(论文参考文献)
- [1]长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析[D]. 葛文扬. 山东农业大学, 2021(01)
- [2]小偃麦种质系SN304的鉴定及重要性状QTL分析[D]. 张霞. 山东农业大学, 2021
- [3]三个小麦品种(系)条锈病抗性遗传解析以及成株期抗条锈病基因YrXZ9104的精细定位[D]. 黄硕. 西北农林科技大学, 2021
- [4]澳大利亚核盘菌病毒多样性及低毒菌株SX276中RNA病毒分子特性研究[D]. 穆凡. 华中农业大学, 2020
- [5]小麦—偃麦草衍生系的农艺性状及分子标记检测[D]. 肖亚娟. 河南科技学院, 2020(10)
- [6]基于连锁分析和关联分析的小麦抗条锈病基因挖掘及Yr64与Yr65聚合选育[D]. 穆京妹. 西北农林科技大学, 2019
- [7]小麦禾谷镰孢病害的生物防治及其机理研究[D]. 王路遥. 南京农业大学, 2018(07)
- [8]大豆疫霉的比较基因组与比较转录组研究[D]. 汪杨. 南京农业大学, 2018(07)
- [9]小麦品种太空6号和中育6号对两种禾谷孢囊线虫的抗性遗传分析及抗性QTL定位[D]. 石颖斐. 河南农业大学, 2015(05)
- [10]玉米穗腐病致病镰孢特征及玉米—小麦致病镰孢关系研究[D]. 秦子惠. 中国农业科学院, 2014(11)