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[期刊] 西南农业学报
[作者]
王晟 杜雄明
用4个陆地棉纤维突变体、1个亚洲棉纤维突变体及其对应的正常型品种作为研究材料,对纤维发育相关基因结构差异比较。根据GenBank公布的基因序列设计基因特异引物,分别在突变体与正常型棉花品种的基因组DNA中进行PCR扩增。经凝胶电泳检测发现:部分纤维发育相关基因在突变体与正常型材料之间存在显著的结构差异。用脱水诱导蛋白RD22基因、葡聚糖酶基因和肌动蛋白基因为模板设计引物,并将扩增的片段克隆测序,经B last比对后发现克隆的3条序列与设计引物所用的基因序列同源性均在95%以上。该研究结果可为纤维发育相关基因的分子生物学研究提供依据。
关键词：
棉花 纤维突变体 纤维发育
[期刊] 中国农业科学
[作者]
龚建 杜雄明 路小铎 姜凌 沈颂东 范云六 张春义
【目的】利用棉花无短绒突变体GZnn为材料,分离与棉花纤维发育相关的重要基因,从而揭示棉花纤维发育的分子机理。【方法】通过扫描电镜观察GZnn与其近等基因系TM-1在纤维发育上的差别;采用差异显示RT-PCR方法寻找GZnn与TM-1之间的差异表达片段,并进行相应分析。【结果】用扫描电镜观察突变体GZnn与TM-1的胚珠表面纤维细胞起始发生的情况,发现GZnn不仅在纤维细胞发生和延伸上延迟,而且纤维细胞总数也明显减少。利用差异显示PCR进行比较筛选,获得了12个差异表达的EST片段,其中,DS3只特异性地在GZnn开花前(-3～0DPA)的胚珠中特异表达,而在其近等基因系TM-1中没有表达,推...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刘晓杰 张杰 贾银华 杜雄明
陆地棉Ligon lintless是单基因显性突变体,其性状表现为成熟的长纤维极度缩短,一般在4~6 mm,植株的叶片和茎呈扭曲状。本研究用陆地棉遗传标准系TM-1与棉花纤维突变体Ligon lintless的杂交一代(由于材料的特殊性即相当于回交一代BC1,后文称为BC1)的246个单株为作图群体,利用4000对SSR引物筛选出在双亲间表现多态性的引物28对,多态频率为0.7%。江利用这28对引物对BC1群体进行分析,共检测到23个多态性位点。用Joinmap3.0软件绘制连锁图,该图谱共覆盖168 cM,相当于棉花总基因组的3.74%,标记间的平均遗传距离为7.3 cM,将棉花纤维突变体L...
[期刊] 华北农学报
[作者]
钱玉源 刘祎 张曦 王燕 王广恩 崔淑芳 李俊兰
为了解析棉花种子质量突变体ims-15千粒质量降低的相关机制,以该突变体和其近等基因系Ji737系为试验材料,利用Illumina平台测定了开花后30 d种胚的转录组,并利用实时荧光定量PCR技术对测序结果进行验证。共筛选获得4 239个差异表达基因,其中,在ims-15中上调表达基因2 229个(52.6%),下调表达基因2 010个(47.4%)。GO功能富集分析表明,差异表达基因显著富集在生物过程中的细胞壁高分子代谢、光合作用-光能捕获、细胞壁高分子代谢、光合作用等7个条目,分子功能中的叶绿素结合、四吡咯结合、铁离子结合等4个条目和细胞组分中的光系统、类囊体、光合膜等9个条目,其中光合作用相关条目注释到的差异基因中下调基因占比达85.11%,且光能捕获、叶绿素结合和光系统Ⅰ等3个条目注释到的差异基因均为下调基因。KEGG富集分析表明,光合作用-天线蛋白、类黄酮生物合成、植物激素信号转导、苯丙素的生物合成、MAPK信号途径、糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢等20个代谢通路显著富集,其中光合作用-天线蛋白通路的富集程度最高且该通路注释到的18个差异表达基因均在ims-15中下调表达,植物激素信号转导通路中富集到的差异基因最多。此外,发现有大量转录因子如WRKY、Dof和AP2/EREBP等家族成员影响种子粒质量的形成。qRT-PCR和RNA-seq数据相关系数R~2=0.955 9,验证了RNA-seq结果的可靠性。基于各项分析结果,明确了一些与种子质量发育密切相关的代谢途径,尤其胚性光合作用途径在种子质量形成中起重要作用;发现了植物激素信号转导途径和转录因子在种子质量形成中起着重要调控作用。
关键词：
棉花 千粒质量 突变体 转录组 光合作用
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张玲 郭爽 汪玲 张天泉 庄慧 龙珏臣 何光华 李云峰
【目的】对一个同时导致营养和生殖器官发育异常的水稻突变体进行表型鉴定、基因定位和候选基因分析,为下一步的基因克隆与功能分析奠定基础。【方法】在水稻籼型恢复系602组织培养后代中,发现一个矮化并花发育异常突变体dwarf and deformed flower 2(ddf2)。抽穗期,以野生型为对照,对ddf2株高、主穗长、节间和功能叶的长宽等性状进行统计分析;同时利用冷冻切片等技术对茎、叶和花器官进行详细的形态和组织学分析。分别以西农1A和中花11为母本,以DDF2/ddf2杂合株系为父本构建2个F2群体进行遗传分析和基因定位,并对候选基因进行实时荧光定量PCR(real-time PCR)分...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张文静 胡宏标 王友华 陈兵林 束红梅 周治国
【目的】以纤维比强度差异较大的不同基因型棉花为材料,研究它们纤维发育过程中相关酶活性的动态变化与纤维比强度的关系,为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。【方法】选择棉纤维比强度分属高(科棉1号)、中(美棉33B)、低(德夏棉1号和苏棉15号)3种类型,4个不同基因型的品种,在大田栽培条件下,研究棉纤维次生壁加厚过程中相关酶活性的动态变化、纤维素累积和纤维比强度形成的关系。【结果】β-1,3-葡聚糖酶活性在次生壁加厚发育过程中呈下降趋势,蔗糖合成酶、过氧化物酶和IAA氧化酶活性变化均呈单峰曲线,基因型间差异主要表现在酶活性的大小和峰值出现的时间。科棉1号属高强纤维基因型,棉纤维中与纤...
关键词：
棉花 棉纤维发育 相关酶 纤维比强度
[期刊] 西南农业学报
[作者]
钟文娟 张超 戢沛城 龚一耘 牟方生 蒲德强 袁灿 杜雄明
【目的】为了探究矮化突变体AS98发生变异的分子生物学机制,【方法】本研究利用正常陆地棉品种LHF10W99(简称LHF)与AS98杂交后代分离出的正常表现型植株和极端矮化表现型植株,在现蕾期提取2种株型的茎尖、茎和根的RNA,利用cDNA-AFLP技术分析2种植株茎尖的表达差异。【结果】筛选到差异表达的片段32条,对这32条片段进行克隆测序,利用生物信息学进行分析发现其中一条(HD61)与拟南芥的阿拉伯半乳聚糖蛋白的同源性较高。用棉花的阿拉伯半乳聚糖蛋白(Gh AGP)的序列设计引物,用RT-PCR方法
关键词：
棉花 矮化突变体 cDNA-AFLP
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
毛玮 曹跃芬
棉纤维是纺织工业的重要原材料,在国民经济发展中具有举足轻重的地位。棉纤维细胞发育进程是一个多基因调控的、有序的系统发生过程,包括纤维起始期、伸长期、次生壁合成与加厚期和脱水成熟期等4个时期。随着遗传学、细胞学和分子生物学等学科的交叉融合,棉纤维生长发育调控分子机制的研究已成为研究热点。目前大多研究集中在运用遗传定位、基因克隆以及近年来兴起的深度测序等技术对棉纤维生长发育的调控机制进行解析。为了更加系统地了解棉纤维的发育过程,详细描述了棉纤维发育各时期的形态结构变化及特征,概述了经典遗传学在棉纤维遗传规律和基因定位方面的工作,以及从转录组学、蛋白组学及表观遗传学领域总结了近年来深度测序技术在棉花纤维组学研究方面的运用和取得的进展,并简述了棉纤维发育各个时期所涉及的相关调控基因。纤维的产量由棉纤维发育起始期决定,长度由伸长期决定,且伸长期的生化反应最为活跃,是影响纤维品质的关键时期。棉纤维遗传规律的研究发现,性状相同而基因型不同的材料,其棉纤维遗传模式也不同。纤维品质和产量相关的数量性状位点(QTL)遍布各个染色体,一些稳定的主效QTL(如FS1, qLI17和qFL-Chr14-3等)值得科研工作者进一步关注并有望在分子辅助选择中进行应用;质量性状基因的最新进展明确了显性基因Li1和N2,分别是肌动蛋白编码基因和转录因子MYB25-like。转录组学、蛋白组学及表观遗传学领域三方位的深度测序有效建立了RNA水平和蛋白质水平、编码区域和非编码序列之间的联系,并发现一系列的转录因子、编码转脂蛋白的基因、钙信号转导相关基因、多糖合成相关蛋白、大量的miRNA以及DNA甲基化作用等共同参与棉纤维发育过程。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张燕洁 朱一超 郭旺珍 张天真
【目的】克隆陆地棉纤维伸长发育相关的基因,并做初步功能验证。【方法】以陆地棉李氏超短纤维突变体Li1li1自交后代野生型li1li1和超短纤维突变体Li1li1开花后4d的胚珠纤维复合体为探针,通过基因芯片筛选优质材料7235棉纤维伸长、次生壁加厚不同发育时期混合cDNA文库,分离出两个在两种材料中差异表达的cDNA序列。【结果】测序结果表明,两个cDNA均为完整的基因序列,分别命名为GhSAMS(GenBank登录号:EF643509),GhNLP(GenBank登录号:EF643508)。RT-PCR分析表明:开花后4d,GhSAMS、GhNLP在陆地棉李氏野生型li1li1纤维中的表达量...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
贺道华 邢宏宜 赵俊兴 李婷婷 汤益 曾舟
【目的】推测棉花资源群体材料的基因组血统与分子亲缘关系,并通过关联分析检测群体中影响表型的位点,为优质纤维品种的选育及其效率的提高提供理论依据。【方法】利用均匀分布于26条染色体上的132个SSR标记,对经挑选的92份栽培棉材料的基因组变异进行扫描,利用STRUCTURE 2.3.1软件的混合模型聚类法分析该群体的遗传结构,采用NTSYS-pc(Version 1.8)软件进行UPGMA聚类,随后采用TASSEL软件的GLM(General linear model)程序,对5个纤维品质性状2年×3重复的观测值进行标记与目标性状的关联分析。【结果】当指定7个亚群(K=7)时似然值达到最大,该群...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨君 马峙英 王省芬
棉纤维是优良的、使用最为广泛的天然纤维。随着人们生活水平的提高，对天然纯棉织物的需求不断增加，同时对品质的要求也愈来愈高。因此，提高棉纤维产量和品质成为当前棉花遗传育种的重要目标，对棉纤维发育相关基因的克隆与功能研究是实现这一目标的重要基础。棉纤维发育由４个明显但又重叠的时期组成，包括纤维细胞的起始、伸长（初生壁合成）、次生壁合成和脱水成熟。起始是影响纤维细胞数量的重要时期，而纤维长度和强度的决定发生在次生壁合成期和脱水成熟期。棉纤维发育是一个复杂而有序的过程，由大量的基因参与调控。目前，已经有一些在棉纤维发育过程中发挥重要作用的基因被报道，包括各种转录因子、参与激素代谢基因、编码细胞壁蛋白和．．．
关键词：
棉花 纤维 基因 品质改良
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张震林 周宝良 刘正銮 陈松 张香桂
将由棉纤维细胞特异表达启动子驱动的外源纤维改良基因(兔角蛋白基因),通过花粉管通道转基因法,导入陆地棉品种(系)苏棉16号、泗棉167、渝棉1号和H1。检测结果表明,转兔角蛋白基因苏棉16号和泗棉167的纤维比强度分别比相应对照增加了23.2％和29.6％,马克隆值下降了13.3％和17.0％,纤维长度与对照接近。结果还表明,外源基因对高品质棉花品种(系)渝棉1号和H1纤维品质的影响不明显,只是衣分有所增加。
关键词：
棉花 转基因 纤维改良基因 纤维品质
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘存敬 崔瑞敏 郭宝生 耿军义 刘素恩 王兆晓 张香云
从2004年开始河北省棉花品种审定进入了除短季棉品种之外全部为转基因抗虫棉品种的新阶段,5年间共审定转基因抗虫棉花品种65个,本研究对其纤维品质性状进行了分析。结果表明:上半部平均长度集中在27.1~32.7 mm,86.2%品种属于Ⅱ型;比强度集中在24.6~32.0 cN/tex,53.85%品种属于Ⅲ型,没有Ⅰ型品种,20%品种低于Ⅲ型;马克隆值集中在3.6~5.3,13.84%品种属于Ⅰ型,83.08%品种属于Ⅱ型。2004-2007年,纤维品质逐年变好,但由于2007年吐絮期长时间降雨,造成2008年纤维品质出现了下滑。总的说来,我省转基因抗虫棉品种没有上半部平均长度≥31 mm,比...
关键词：
棉花 转基因 品种 纤维品质
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王朝晖 向国红 钟林光 李景龙
为了明确几种不同的分析方法在气象因子对棉花纤维影响分析中异同,于2008～2009年通过多目标综合值评定分析原理、关联度分析、逐步回归分析、偏相关分析等原理进行不同年份气象因子与纤维品质定量分析。结果表明:几种分析方法对气象因子与纤维品质关系的分析趋势基本一致,温度、光照时间是影响纤维品质的主导因子,降水量是限制因子,温度高、光照时间长,适度降水量有利于纤维成熟、麦克隆值、纤维长度、比强度同时增加,纤维品质达到最优。
关键词：
分析方法 气象因子 棉花 纤维品质
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王林辉 余正军 刘少卿 余筱南
采用田间调查方法,对27个棉花育种材料的产量与纤维品质指标进行比较分析.结果表明,材料间籽棉、皮棉产量差异很大,籽棉产量最高的为3509.7kg/hm2,最低的为1153.0kg/hm2,皮棉产量最高的为1410.8kg/hm2,最低的为475.3kg/hm2,材料间纤维品质存在明显差异.综合产量与品质指标,27个育种材料中6-3、6-20的纤维品质好,产量性状表现良好,可直接利用.
关键词：
棉花 产量性状 纤维品质
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