学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

花生突变体库的构建及APETALA2基因的表达分析

作　者: 宋佳静
导　师: 殷冬梅
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 花生理化诱变突变体花生种子发育时期油体 AP2基因表达分析
分类号: S565.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

花生（Arachis hypogaea L.）是世界范围内广泛种植的主要油料作物之一，我国花生的种植面积位居世界第二位，年产量居世界第一位。目前在全国推广的花生品种中，90%的品种亲本是“伏花生”和“狮头企”，或是含有它们的血缘，其中优异种质资源匮乏和过分依赖少数骨干亲本资源是制约新品种选育的主要原因之一，因此，农艺性状优良、适应性强、配合力高、遗传基础广泛的优异新种质创造是科技工作者普遍关注的问题。物理和化学因素诱发突变具有操作简单、变异率高等特点，通过理化因素诱发构建突变体库的方法已成为创建新型种质资源的一种有效手段。花生突变体库的构建将提供丰富的种质资源，为选育高产、优质的花生打下坚实的基础。本研究利用离子束诱变和EMS诱变两种诱变方式构建花生突变体库，对筛选到的高油突变体和低油突变体的种子在不同发育时期的显微结构特点进行研究，探究花生高油突变体和低油突变体种子在不同发育时期细胞显微结构的差异，为高油花生品种的选育奠定基础。另外，APETALA2（AP2）基因是在花分生组织建立、花器官一致性分化以及发育中的一类重要参与因子，在控制植株种子的大小、产量和重量方面也起重要的作用。为研究AP2基因在花生中的表达调控作用，通过转录组测序得到花生AP2基因的6条序列，采用实时荧光定量PCR方法分析了这6条序列在花生种子不同发育时期的表达情况，为进一步研究该基因在种子中的功能奠定了基础。本文主要内容如下：（1）分别利用不同剂量N+离子注入和不同浓度EMS诱变处理两个不同类型花生品种（系）416和606的种子和花器，以半致死浓度和M2代产生丰富的变异类型为选择标准，确定了两品种（系）的合适剂量，离子注入诱变的适宜剂量均为4×1017ions/cm2和7×1017ions/cm2，EMS的适宜浓度均为1.5%和2.0%。构建了花生的理化诱变突变体库，获得了多种类型的突变体，如株高突变体、生育期突变体、育性突变体、多分枝突变体、荚果突变体、叶形突变体、品质突变体等，发生表型突变的频率约为7.63%。这些丰富的变异类型，为花生的遗传改良研究提供了丰富的材料。（2）以高油突变体6Y3-18和低油突变体6Y3-6为材料，采用石蜡切片和半薄切片的方法，运用电镜和激光共聚焦扫描电镜观察研究贮藏物质的积累过程。结果表明：6Y3-18和6Y3-6在花后30d左右出现油体和蛋白体，然后体积也逐渐增大，到最后油体几乎铺满整个细胞。相对而言，6Y3-18细胞中油体发育的时期和速度明显快于6Y3-6，大体积油体数目也多于6Y3-6，6Y3-18细胞中大油体周围排列很多小的圆形油体。研究表明油体的数量和截面积大小与花生含油量成正相关。（3）本研究通过转录组测序得到花生AP2基因的6条序列，采用实时荧光定量PCR方法对花生AP2基因在种子不同发育阶段的表达进行分析，结果表明：花生AP2基因的6条片段在种子发育的四个时期（20DAF，30DAF，40DAF）的表达存在差异，AP2-2在种子各发育阶段表现为次高-低-高-低趋势，在40DAF的表达量最高；AP2-1与AP2-3在各时期表达量都很低；AP2-4和AP2-5在各时期表达量趋势相同，且两者的表达量也一样，AP2-4和AP2-5在20DAF的表达量稍高于30DAF，30DAF~50DAF之间表达量逐渐增高；AP2-6在50DAF表达量最高，在30DAF~50DAF之间表达量呈上升趋势。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-9
第一章文献综述  9-20
  1.1 花生的概况  9-11
    1.1.1 花生的分布  9
    1.1.2 花生的营养成分及使用价值  9-10
    1.1.3 发展花生生产的意义  10
    1.1.4 我国花生的遗传改良现状及前景  10-11
  1.2 突变体库的构建方法  11-14
    1.2.1 物理诱变  11-12
    1.2.2 化学诱变  12-14
    1.2.3 插入突变  14
  1.3 突变体的筛选鉴定方法  14-16
    1.3.1 常规鉴定  14-15
    1.3.2 分子鉴定  15
    1.3.3 理化鉴定  15-16
  1.4 植物 AP2 基因相关研究  16-18
    1.4.1 AP2 基因家族的起源及分类  16-17
    1.4.2 AP2 基因家族的功能及研究现状  17-18
  1.5 研究目的及意义  18-20
第二章突变体库的构建  20-32
  2.1 材料、仪器和试剂  20-21
    2.1.1 试验材料  20
    2.1.2 主要仪器  20
    2.1.3 主要试剂及药品  20-21
  2.2 试验方法  21-23
    2.2.1 物理诱变  21
    2.2.2 化学诱变  21-22
    2.2.3 部分 M_3代种子内在品质的测定  22-23
    2.2.4 观察记载和统计方法  23
  2.3 结果与分析  23-30
    2.3.1 不同诱变方式的诱变效应  23-25
    2.3.2 M_1代的田间调查结果与分析  25
    2.3.3 M_2代的田间表现和突变体特性  25-28
    2.3.4 M_3代的田间调查  28
    2.3.5 理化诱变对花生内在品质的影响  28-30
  2.4 讨论  30-32
第三章花生种子在不同发育时期的显微结构分析  32-39
  3.1 材料与方法  32-33
    3.1.1 实验材料  32
    3.1.2 取材方法  32
    3.1.3 制样方法与显微观察  32-33
  3.2 结果与分析  33-38
    3.2.1 花生荚果和籽仁不同发育时期的形态特征  33-34
    3.2.2 花生籽仁在不同发育时期的细胞显微结构  34-37
    3.2.3 花生在不同发育时期油体的发育与比较  37-38
  3.3 讨论  38-39
    3.3.1 花生种子不同发育时期细胞显微结构的差异  38
    3.3.2 花生种子不同时期的油体数量和大小及与含油量的联系  38-39
第四章花生 APETALA2 基因的序列分析与表达研究  39-50
  4.1 材料与方法  39-41
    4.1.1 材料  39
    4.1.2 方法  39-41
  4.2 结果与分析  41-49
    4.2.1 花生 AP2 基因 6 条序列的生物信息学分析  41-47
    4.2.2 花生 AP2 基因 6 条序列核苷酸序列分析  47
    4.2.3 花生 AP2 基因在种子发育过程中的表达分析  47-49
  4.3 讨论  49-50
第五章结论  50-51
参考文献  51-57
ABSTRACT  57-58

花生突变体库的构建及APETALA2基因的表达分析

内容摘要

全文目录

相似论文