【摘 要】
:
桃起源于中国,在我国已有上千年的栽培历史。桃树先开花后长叶,花朵具有很高的观赏价值,其中花瓣数量是决定桃花观赏性状的主要因素之一。目前,关于桃花的研究主要集中于花期及着色机理,而对重瓣性状形成机理的研究较少;同时雄性不育与杂交育种和杂种优势利用密切相关,但桃雄性不育机理不清。为此,本论文开展了桃重瓣及雄性不育性状形成机理的研究,主要结果如下:首先,研究了ABCE模型基因对重瓣性状的调控作用。在桃基
【机 构】
:
中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)
【基金项目】
:
国家重点研发计划(2019YFD1000800、2018YFD1000203); 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(CARS-30);
论文部分内容阅读
桃起源于中国,在我国已有上千年的栽培历史。桃树先开花后长叶,花朵具有很高的观赏价值,其中花瓣数量是决定桃花观赏性状的主要因素之一。目前,关于桃花的研究主要集中于花期及着色机理,而对重瓣性状形成机理的研究较少;同时雄性不育与杂交育种和杂种优势利用密切相关,但桃雄性不育机理不清。为此,本论文开展了桃重瓣及雄性不育性状形成机理的研究,主要结果如下:首先,研究了ABCE模型基因对重瓣性状的调控作用。在桃基因组中鉴定了9个ABCE模型基因(PpAP1、PpAP2、PpAP3、PpPI、PpAG、PpSEP1、PpSEP2、PpSEP3、PpSEP4),其中PpAP2属于AP2转录因子家族,其基因结构包含10个外显子;其它8个基因均属于MADS-box转录因子家族,具有7或8个外显子。亚细胞定位结果表明这9个ABCE基因编码的蛋白均位于细胞核。发现PpAP1、PpAP3、PpPI和PpSEP3不仅在桃单瓣品种和重瓣品种的花芽中差异表达,而且在花瓣、瓣化器官中高表达。同时,PpAP1、PpAP3、PpPI和PpSEP3转化拟南芥结果表明,35S::PpAP1转基因拟南芥植株莲座叶减少,开花时间提前;35S::PpAP3和35S::PpSEP3转基因拟南芥植株在花器官性状方面与野生型相比无明显变化;但35S::PpPI转基因拟南芥植株的花器官结构发生了变异,具体表现为:雄蕊瓣化、花瓣数量增加。此外,酵母双杂交实验结果表明桃ABCE蛋白之间存在相互作用,这种相互作用对于重瓣性状的影响有待进一步研究。以上结果表明,桃PpPI基因参与重瓣性状形成的调控。其次,挖掘了位于第2号染色体决定桃隐性重瓣性状形成的候选基因。通过单瓣和重瓣桃品种的花器官转录组测序比较以及全基因组序列差异分析,发现了13个候选基因,它们在重瓣品种中的表达量低于单瓣品种,且在重瓣品种基因组中发生了变异。最后,解析了‘锦香’桃雄性不育发生的细胞学和生理学原因以及潜在的遗传机理。‘锦香’花药开裂时间延迟,且无花粉粒释放。通过对‘锦香’花药横切面的观察,发现其单核期的小孢子形态不规则,挤压成带状,最终在花药腔中消失。同时,绒毡层细胞肿胀增生,细胞内含有大量的过氧化物酶体,且降解延迟。活性氧含量检测结果表明,‘锦香’花药内活性氧含量显著高于育性正常的对照品种。比较转录组分析发现活性氧清除通路中的基因在‘锦香’和育性正常的对照品种中差异表达,且‘锦香’花药内谷胱甘肽-S-转移酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽和类胡萝卜素等主要抗氧化物质含量显著低于育性正常的对照品种。这些结果表明:花药活性氧稳态的失衡导致绒毡层和小孢子发育受阻,是‘锦香’花粉败育的生理原因。此外,‘锦香’花药的细胞学以及小孢子发育期的活性氧爆发等生理特征,类似于水稻‘红莲’型细胞质雄性不育。且‘锦香’线粒体中相关基因的表达不同于育性正常的对照品种,推测‘锦香’雄性不育性状可能受线粒体基因控制。综上所述,本研究揭示了PpPI基因调控桃重瓣性状形成,挖掘了隐性重瓣性状候选基因,为进一步解析重瓣性状形成的遗传机理奠定了基础。此外,揭示了‘锦香’桃雄性不育发生的细胞学、生理学及潜在的遗传学机制,为桃雄性不育性状的利用提供理论支撑。
其他文献
随着科学技术的发展,铷原子频标在很多方面得到日益广泛的应用,对现代科学和技术的发展有着巨大的影响,同时一些应用领域也对铷频标提出了一些新的要求,如减小铷频标体积和重量、减小成本,降低功耗等。在铷原子频标的研制、生产和使用过程中,对其进行稳定度指标测试,是一项极为重要的工作。本文针对上述的有关问题,完成了以下几个方面的研究工作。首先,我们对原子频标的发展历史和研究现状进行了综述,叙述了铷频标的一些基
这篇论文的目的是用多量子魔角旋转(MQMAS)技术测量两个半整数四极核电场梯度(EFG)张量间的相对方向。这两个EFG张量的相对方向通常用三个Euler角描述,而这三个Euler角能够通过模拟实验谱中由于自旋扩散/交换产生的交叉峰得到。两个四极核间自旋扩散/交换能够通过直接的偶极相互作用或共同偶合的核自旋(在大多数情形下是质子)进行。本文主要包括半整数四极核自旋扩散的理论分析、模拟程序和实验验证,
量子力学与经典力学的对应问题一直是物理学研究的活跃领域之一。Rydberg态原子的特殊性质使得它们在这个研究领域中颇受瞩目。近年来随着各项技术的发展,使得我们可以对强外场中的高Rydberg态原子体系——这个研究量子与经典对应的极好的实验体系进行更深入的研究。但是到目前为止,多电子体系中的电子相关效应对电子经典动力学的影响还不清楚。基于我们实验室的条件,并考虑到二价碱土Ba原子具有大的原子实以及存
本文从信号处理的角度对超声检测系统进行模型化,分析了超声在检测材料中与介质相互作用共同形成的声场特性,及其对超声回波信号处理所引出的问题。重点依据小波分析理论,对适用于超声检测信号处理的一些方法进行了研究。1.从超声回波信号在材料检测中特性出发,对粗晶材料的超声回波声场进行了模型分析,在合理的假设前提下,对信号统计特性进行推导;在小波多尺度分析处理结构中,结合实际应用中粗晶材料特性,将不同距离的粗
原子频标工作参数的选择对频标性能具有十分重要的影响。本文研究被动型铷原子频标工作参数选择的问题。作者首先综述了原子频率标准的发展历史和研究现状,然后,对铷原子频标的控制环路特性、环路噪声对输出频率稳定度的影响、量子系统的参数选择进行了理论分析和实验研究。最后结合对频标输出稳定度的一些影响因素,提出并部分实现了数字化技术在铷原子频标中的一些应用方案。对被动型铷原子频标的控制环路以及环路的噪声在频域内
原子激发态结构始终是原子物理学的一个主要研究内容;原子的自电离态作为一种新颖的原子状态而具有研究意义。原子结构的理论计算是研究原子结构的重要手段。鞍点复转动方法(Saddle-point complex-rotation method)是较近出现的一种有效的计算自电离态的方法;全实加关联(Full-coreplus correlation)方法既发挥了传统组态相互作用方法在描述电子关联效应方面的优
在原子分子物理领域中,超精细结构和同位素位移的研究由来已久,并具有特殊的地位,对于研究频率标准应用尤其重要。随着离子阱和激光冷却技术以及其它高新技术的发展和需求,人们致力于研制更高准确的频标。87Sr+离子是离子阱光频标的侯选离子之一,为了提供实验上的需要,本文完成了87Sr+离子的超精细结构以及同位素位移的计算。本文采用图示多体微扰论的有效算符方法来计算超精细结构。用基样条方法构造一个薛定谔方程
元话语研究离不开分类描写,如Hyland的分类。近年来,随着元语用学的迅速发展,元话语分类研究迎来了新的契机。在厘清元话语与元语用关系之后,借鉴Culpeper和Haugh等学者的元语用理论以及Jakobson划分语言功能时参照各个交际维度的做法,本研究对元语用意识进行了基于交际事件相关因素的分类,进而尝试提出一种关于元话语的新分类,旨在为今后各种涉及元话语的话语分析提供一个全新的分析框架。
已有研究表明木本植物栖息地丧失对生物多样性具有持续的负面影响,但量化栖息地丧失对遗传多样性及遗传结构影响的相关研究还十分有限。此外,人为活动造成的木本植物栖息地丧失、全球气候变化及伴随的景观变化很可能通过在大尺度地理区域内的分布区扩张或收缩及隔离等来影响当前生物多样性分布。因此,理解人为干扰对木本植物遗传学方面有何影响至关重要。臭椿(Ailanthus altissima)为苦木科臭椿属植物,是东
亚热带常绿阔叶林是中国亚热带地区典型的植被类型。近年来人们对其相关的森林要素对过去环境变化的响应进行了大量的研究。藤本植物作为亚热带森林生态系统的重要组成部分,对亚热带常绿阔叶林群落的恢复和演替具有重要影响。然而大多数的系统地理学研究大多集中在常绿乔木上很少有藤本植物研究。在这里,我们选择了湿润的东部亚热带常绿阔叶林中常见的林下木质落叶藤本植物毛花猕猴桃为研究对象。毛花猕猴桃是一种原产于中国的多年