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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘文杰 黄胜楠 刘志勇 冯辉
以大白菜DH系FT为试材,通过游离小孢子培养结合EMS诱变处理,创制出一份雌性不育突变体fsm。与野生型FT相比,fsm花器官瘦小、子房干瘪、胚珠败育、自交和杂交均不结子。雌蕊的石蜡切片显示fsm中央隔膜融合异常,胚珠数量减少。内源激素测定显示,突变体fsm花蕾的生长素和油菜素内酯含量显著增高、细胞分裂素显著降低。根据转录组测序分析,差异表达基因(DEGs)主要在内源性刺激反应、非生物刺激反应、细胞膜组分和细胞外周等GO功能条目富集。KEGG分析将6921个差异表达基因比对到275条代谢途径,其中,显著富集的代谢途径包括新陈代谢、次生代谢物合成、植物-病原体互作和植物激素信号转导。YUCCA基因的表达上调可能是生长素含量增多的关键因素。激素代谢途径中,大量AUX1/IAA、GH3、SAUR和PIN类基因表达下调,可能使生长素转运受到抑制,导致雌蕊生长受阻。细胞分裂素代谢通路中,CUC、STM、WUS和CKX基因表达下调。花蕾中油菜素内酯含量增高,而BRI1类基因表达下调,表明突变体fsm可能是BR不敏感突变体,SEUSS-LIKE3和CYP85A2基因的表达下调可能导致雌蕊输导组织融合缺陷。突变体花蕾中激素间相互作用的紊乱可能是雌蕊发育异常的重要原因。利用qRT-PCR对激素代谢通路的25个差异表达基因进行验证,其表达模式与RNA-seq结果一致。研究结果为深入分析大白菜雌性不育突变体fsm雌蕊败育机理提供了重要参考价值,也为探究突变基因的生物学功能奠定了基础。
[期刊] 华北农学报
[作者]
许小勇 张静 孙希禄 李梅兰 雷鸣 张鲁刚
为揭示大白菜CMS7311雄性不育发生与其内源激素含量变化的关系,利用间接酶联免疫(ELISA)测定法比较了大白菜雄性不育株花蕾和可育株花蕾发育过程中内源激素的含量变化差异。结果表明:在花蕾发生过程中,不育株和可育株内源激素IAA、ABA、GA3、ZR以及JA含量变化均呈现差异。以花蕾纵径2.0~2.9 mm时期为转折点,前期不育株花蕾IAA含量小于可育株花蕾,而后期相反;同样的转折点,不育株花蕾ABA含量的下降趋势呈开张的"V"字形,前期下降快,后期下降放缓,这与可育株中变化趋势不同。不育和可育株花蕾中GA3含量变化都是先下降后上升趋势,所不同的是不育株花蕾中GA3含量变化幅度较可育株小且始...
关键词：
大白菜 雄性不育 花蕾 植物激素
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王武全 曹本高 员海燕
【目的】研究玉米矮秆突变体的激素敏感性,从代谢水平解释它的矮化机理。【方法】以玉米矮秆突变体(掖478改良系的突变体)和3个野生型自交系(掖478、齐319、PH4CV)为材料,采用不同同质量浓度(50,100,150,200mg/L)赤霉素和生长素于苗期进行喷施处理,喷施后10,20,30d测定幼苗株高,分析该突变体的激素敏感性。【结果】100mg/L赤霉素和100mg/L生长素为最适激素质量浓度,处理后30d赤霉素和生长素对突变体株高的作用才能得以充分体现。在激素最适质量浓度、最佳观测时间下,赤霉素能
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刚爽 张世睿 陆晓春 高梽鑫 李金红
为解析高粱窄叶的分子调控机制，挖掘影响高粱叶片发育的关键差异表达基因。利用0.1%EMS化学诱变野生型BTX623获得高粱窄叶突变体nal1(narrow leaf1)，以野生型植株BTX623和窄叶突变体nal1为材料，对不同发育时期的叶片长、叶片宽、株高、穗长等性状进行表型分析。结果表明：与野生型BTX623的叶片相比，2叶1心时，窄叶突变体nal1的叶片开始变窄；开花期植株和成熟期植株叶片宽和叶片长差异极显著；成熟期窄叶突变体nal1穗较松散，但植株株高差异不显著。开花期剑叶转录组分析结果表明：高粱窄叶突变体nal1和野生型BTX623开花期剑叶共筛选到差异表达基因1 520个，通过KEGG、GO富集分析得出，功能注释基因显著富集在植物激素信号转导、玉米素生物合成、光合作用天线蛋白、次级代谢产物生物合成等通路上；进一步研究发现参与调控生长素和玉米素信号转导的差异表达基因有17个，参与调控玉米素生物合成的差异表达基因为7个，这些基因在窄叶突变体nal1中差异表达，直接影响生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成。因此推测突变体nal1通过调节生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成影响窄叶突变体nal1叶片的发育，进而突变体nal1出现叶片变窄的性状。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
徐志辉 张慧慧 张钰婷 冯元韬 张馨玉 仇美华
[目的]植物促生细菌的根际生物膜形成过程是其功能发挥的关键因素,本研究利用转录组技术遴选参与这一过程的相关基因。[方法]利用转录组技术分析解淀粉芽孢杆菌SQR9的突变体SQR9M1和野生型SQR9生物膜形成24 h时基因的表达差异,并用定量Real-time PCR验证;通过电感耦合等离子质谱(ICP-MS)的方法比较突变体SQR9M1和野生型SQR9的胞内铁离子浓度的差异;细胞培养板结合定量PCR监测外源添加铁离子后对突变体SQR9M1生物膜形成表型和相关基因表达的影响。[结果]突变体SQR9M1的生物
[期刊] 华北农学报
[作者]
赵明珠 王丽丽 马作斌 唐志强 郑文静
为分析DEP1等位变异对水稻籽粒品质和籽粒代谢轮廓的影响。以优质粳稻品种稻花香及其直立穗型突变体dep1-1为试材,通过测定籽粒的品质性状及差异代谢产物。结果表明,突变体dep1-1在DEP1基因第5外显子处存在1个单碱基A插入,导致翻译提前终止,从而使G蛋白γ亚基富含半胱氨酸的区域缺失。与野生型品种相比,突变体dep1-1的粒长、外观、黏度、平衡度、食味值、峰值、回复值和峰值时间等指标显著降低,而直链淀粉含量和硬度显著提高。与野生型相比,突变体dep1-1中37个代谢物含量显著上调,而45个代谢物含量显著下调。KEGG分析表明,该些差异代谢物主要富集于半乳糖代谢、脂肪酸生物合成、淀粉蔗糖代谢、亚油酸代谢、ABC转运蛋白、类苯基丙烷生物合成等途径。其中,与野生型品种相比,突变体dep1-1籽粒的蔗糖、D-棉子糖、棉子糖、D-(+)-麦芽糖、甜菜碱、吲哚含量显著提高,而硬脂酸、软脂酸、L-亮氨酸、吲哚乙酸含量显著下降。上述的差异代谢物初步解释了突变体dep1-1籽粒品质变化的生理生化机制。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
张倩 丁洪昌 严兴洪 刘长军
用不同剂量的紫外线(UV)对皱紫菜(Pyropia crispata)野生型品系(PC-WT)的壳孢子萌发体进行辐照,4周后,叶状体上均出现了黄绿、宝石红、黄橙等颜色的色素变异细胞块,经统计表明,剂量为80μW/cm~2的诱变效果最好。用酶解法将含有色素变异细胞块的叶状体细胞单个分离出来进行培养,从再生叶状体中分离到PC-JH(桔黄褐色)、PC-ZH(宝石红色)、PC-HL(黄绿色)、PC-QL(浅绿色)等纯色突变体,通过单性生殖分别获得纯合品系。各突变品系的F_1叶状体的颜色和形态均一,且与其母体叶状体相同,表明各突变品系的颜色等突变性状均能稳定遗传。与野生型品系相比,各色素突变品系的F_1叶状体的活体吸收光谱、色素蛋白的含量及相互间的比值均发生了明显变化,且相互之间也存在明显差异。综上所述,紫外线对皱紫菜叶状体具有良好的诱变效果,本实验所获得的色素突变品系,将成为皱紫菜遗传育种研究的重要材料。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张克中 赵祥云 张启翔 黄善武
采用酶联免疫测定技术研究了王百合及其雄性不育突变体‘白天使’花药发育过程中 7种内源激素含量的变化 .结果表明 :①花粉母细胞形成期、减数分裂中期I‘白天使’花药和花瓣中IAA含量分别低于王百合 ,而IPA和DHZR含量分别高于王百合 ;②花粉母细胞形成期、减数分裂中期I及四分体 -单核期‘白天使’花药及花瓣中IAA IPA、IAA ZR +DHZR值分别低于王百合 ;③减数分裂中期I及四分体 -单核期‘白天使’花药中GA3+ 4低于王百合 ,减数分裂中期I花瓣中GA3+ 4的含量也以‘白天使’为低 ;④减数分裂中期I及四分体 -单核期 ,与王百合相比 ,‘白天使’花药、花瓣中ABA含量不足 ...
关键词：
王百合 雄性不育 内源激素 花药发育
[期刊] 中国农业科学
[作者]
宋稀 蒲定福 田露申 余青青 杨玉恒 代兵兵 赵昌斌 黄成云 邓武明
【目的】株高是影响油菜抗倒性、丰产性和全程机械化进程的关键性状,油菜矮秆、半矮秆资源的发掘与研究,是实现株高遗传改良的关键。目前油菜优异矮源缺乏,通过对获得的甘蓝型自然矮化突变体进行表型鉴定、遗传分析及激素相关形态学、生理学分析,旨在综合评估其利用潜能,为其在油菜矮化育种中的应用提供理论指导并为后续基因定位、克隆奠定基础。【方法】将甘蓝型油菜品系141492自交6代后发现的半矮秆突变体经游离小孢子培养获得DH系群体,选取1个半矮DH系,暂命名dw-1,其平均株高约95 cm,变幅83—105 cm。对dw-1农艺性状、经济性状、抗病性等进行表型鉴定,并以dw-1与野生型高秆为亲本构建6世代遗传群体,应用主基因+多基因混合遗传模型对株高进行遗传分析。通过光暗处理(16 h光照/8 h黑暗、24 h黑暗)形态学观察、下胚轴与茎秆赤霉素敏感性测验,鉴定突变体突变类型。【结果】与野生型相比,dw-1千粒重无明显变化,菌核病病指、二次分枝数、单株角果数显著或极显著增加,主序有效长、一次分枝数、株高、分枝部位高度、重心高度、主序角果数、每角粒数、单株产量显著或极显著降低,全生育期极显著缩短。遗传分析表明,dw-1株高的遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(D-0模型),主基因加性效应-47.5,显性度0.2;B1、B2、F2主基因遗传率分别为76.0%、84.0%、85.0%,多基因遗传率分别为4.1%、5.6%、6.7%。光照与黑暗条件下,dw-1形态建成正常且下胚轴长度均极显著低于野生型。外施低浓度赤霉素对下胚轴与茎秆伸长作用不明显,高浓度处理有显著促进作用,但均不能恢复至野生型表型。【结论】dw-1田间综合性状优良,矮生性状以1对加性-显性主基因遗传为主,主基因又以加性效应为主,常规杂交育种早代选择有效。dw-1矮化机制与油菜素内酯途径无关,为赤霉素敏感性减弱应答类型。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘清 童建华 史齐 彭克勤 王若仲 蔺万煌 Mohammed Humayun Kabir 沈革志 萧浪涛
【目的】比较水稻矮秆多分蘖突变体与野生型材料间的植物激素含量差异,并分析不同生长调节剂处理对其株高、分蘖的影响,探析植物激素在突变体形态发育过程中的生理功能。【方法】以T-DNA插入引起的矮秆多分蘖突变体(CA648)及对照中花11(ZH11)为供试材料,采用高效液相色谱法(HPLC)分析三叶期、五叶期、分蘖盛期、拔节孕穗期的根、假茎(或茎)、叶中的赤霉素(GA1,GA4)、生长素(IAA)、玉米素(Z)和脱落酸(ABA)的含量,进行CA648与ZH11在不同生长发育时期的不同器官中的植物激素含量差异比较分析;利用液相色谱-串联质谱联用法(HPLC-MS/MS)测定拔节孕穗期根、基部、茎秆及叶...
关键词：
水稻 植物激素 矮秆多分蘖 突变体
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
李想 黄胜楠 刘志勇 冯辉
叶色突变不仅能为探究植株叶绿体发育及叶绿素生物合成提供材料,而且在苗期还能作为杂种优势利用的显著标记性状。采用60Co-γ射线照射花蕾与游离小孢子培养相结合的方法,获得了一份稳定遗传的大白菜黄化突变体pem。该突变体全生育期整个植株表现黄化,叶球较小。前期研究已对突变基因进行精细定位,并预测候选突变基因为Bra024218,其启动子区域有一段30bp的片段缺失,拟南芥同源基因AT4G28210注释功能为胚胎缺陷。RT-PCR结果表明:Bra024218在不同组织中均有表达,但在突变体中表达强度相对减弱,尤其在根和花蕾中表达量显著下降。Bra024218在不同发育时期的叶片中均有表达,在突变体中表达强度相对减弱,第1片真叶和第3片真叶的表达量显著下降。启动子核心区域预测及作用元件分析结果表明,将野生型及突变体中Bra024218启动子连接载体后转入拟南芥。T2代拟南芥植株筛选后进行GUS染色分析。与野生型相比,突变体启动子的表达活性在根、茎、叶、花器官和种荚中均较弱。对叶片的GUS酶活性进行测定,突变体GUS酶活性显著下降。利用拟南芥原生质体及烟草叶片进行亚细胞定位,结果证明Bra024218只在叶绿体中表达。可见,突变体pem是研究大白菜叶绿体发育的理想材料,可为今后对于叶色突变机制的研究奠定基础。
关键词：
大白菜 黄化突变 启动子 表达模式
[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] 华北农学报
[作者]
张德双 王国臣 张凤兰 王永健 方智远 余阳俊 赵岫云 徐家炳
提取高质量线粒体DNA(mtDNA)是研究大白菜细胞质雄性不育系不育分子特性的前提。以大白菜绿色叶片为试验材料,应用一种省时、简便、操作步骤少的方法,快速获得3组11份大白菜的mtDNA(包括保持系、Ogu CMS、Pol CMS和CMS96细胞质雄性不育系)。试验中不需要加入DNase I酶消化核DNA,提取的mtDNA质量较好;同时,采用RAPD技术,对11份大白菜mtDNA进行多态性分析,获得了与大白菜Ogu CMS和CMS96不育系相关的差异片段10条,与大白菜Ogu CMS不育系相关的差异片段3条。初步证实:大白菜CMS96和大白菜Ogu CMS不育系既有相似性又存在差异性。
[期刊] 华北农学报
[作者]
张德双 赵泓 张凤兰 余阳俊 赵岫云 于拴仓 汪维红 苏同兵 卢桂香
为拓宽新的紫色材料资源,选育出属于中国的紫色大白菜品种,以新型紫色材料15NG28及其杂交F1、回交一代BC1F1、自交后代等为材料,研究其植物学性状、叶片的花青苷分布、基因组倍性和染色体数、基于转录组测序的差异表达基因等。结果表明,紫色材料15NG28与大白菜可以进行常规杂交,并获得F1种子,F1植株叶片颜色表现为紫色和绿色2类。在幼苗期和成株期,15NG28与紫色F1植株子叶和真叶的正反面、叶脉均表现为紫色,紫色F1叶柄正反面也表现为深紫色,但15NG28叶柄的正面为紫色,反面为绿色。同时,F1植株的
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈金桂 周燮 张玉宗
用赤霉酸(GA_3)点滴法在幼苗期对3种谷子矮秆突变体CH84113、矮宁黄、623C及3种栽培品种昭谷1号、冀谷11号和青丰谷的GA_3敏感性进行了研究,发现除CH84113外,其它品种都对外源GA_3产生了反应,叶片和叶鞘显著伸长。用酶联免疫测定法(ELISA)对处理后植株的地上部分的内源激素含量进行了测定,结果表明,GA_3处理使各植株地上部的GA_(1/3)和IAA的含量显著提高,ABA的含量显著降低;GA_(4/7)、iPAs、ZRs和DHZRs含量的消长则因品种的不同而异。
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