【摘 要】
:
甘蔗(Saccharum spp.)作为我国最重要的糖料作物,其狭窄的遗传基础阻碍了甘蔗品种的产量和品质的进一步提高。导入新种制质,拓宽遗传基础是选育突破性品种的前提,而斑茅(Erianthus arundinaceus)作为甘蔗属的一个近源属野生种,具有多种甘蔗遗传改良所需的优良性状。然而,斑茅与甘蔗杂交利用的高贵化进程缓慢,主要是由于斑茅与甘蔗的BC1代中出现染色体特殊加倍现象,为了明确这种染
【基金项目】
:
国家自然科学基金《甘蔗与斑茅杂交后代特殊染色体遗传机制研究》(31571730); 国家自然科学基金《甘蔗近缘属多倍体植物斑茅染色体的分选与测序研究》(31771863); 国家自然科学基金《仅含少数斑茅染色体的特殊材料的创制与鉴定》(KFA17525A)
论文部分内容阅读
甘蔗(Saccharum spp.)作为我国最重要的糖料作物,其狭窄的遗传基础阻碍了甘蔗品种的产量和品质的进一步提高。导入新种制质,拓宽遗传基础是选育突破性品种的前提,而斑茅(Erianthus arundinaceus)作为甘蔗属的一个近源属野生种,具有多种甘蔗遗传改良所需的优良性状。然而,斑茅与甘蔗杂交利用的高贵化进程缓慢,主要是由于斑茅与甘蔗的BC1代中出现染色体特殊加倍现象,为了明确这种染色体遗传机制,必须对染色体进行区分标记,为此我们开展了以下工作:一是通过反向斑点杂交技术(Reverse Dot Blot,RDB)确立Cot富集中高拷贝重复序列的技术体系。二是将获得的重复序列作为探针,利用荧光原位杂交技术定位在斑茅染色体上,获得不同类型的探针序列。三是通过利用中高拷贝的重复序列和低拷贝的BAC序列构建斑茅染色体核型。主要研究结果如下:1、构建了斑茅Cot DNA文库:将斑茅基因组DNA随机打断,设置Cot-1、Cot-20、Cot-60和Cot-100四个复性时间梯度,通过RDB技术验证得到Cot-20富集的中拷贝序列占31.25%,富集的高拷贝序列占16.67%。同时利用FISH技术验证Cot-20富集得到中拷贝序列在斑茅染色体上的信号位点表现多样性,有利于我们后期探针的筛选。故Cot-20为Cot文库构建的复性适宜时间,并得到一个含中高拷贝探针序列的Cot DNA文库。2、不同类型的重复序列FISH定位分析:将Cot文库得到的重复序列通过FISH技术定位到斑茅有丝分裂中期染色体上,可将筛选到的1350个探针序列分成9种类型:其中有727个序列定位于染色体两端端部,占筛选探针总量的53.85%;有163个序列定位于染色体一端端部,占筛选探针总量的12.07%;有31个序列定位于一部分染色体一端端部和一部分染色体两端端部,占筛选探针总量的2.30%;有23个序列定位于染色体两端端部和少量染色体的着丝粒,占筛选探针总量的1.70%;有38个序列定位于染色体两端端部和着丝粒,占筛选探针总量的2.81%;有6个序列在染色体中部弥散分布,占筛选总量的0.44%;有25个序列定位于着丝粒,占探针筛选总量的1.85%;有51个序列在染色体呈散布分布,占筛选总量的3.78%;有286个序列在染色体无信号,占筛选探针的21.19%。3、完善了斑茅多次重复荧光原位杂交技术:将前一次做完原位杂交的染色体玻片经过不同强度的洗脱后,可以将前一次杂交的探针完全地洗掉,而且不影响下一次杂交,目前本实验证明这种杂交可以重复做3次。这种重复杂交的实验方法可以有效的在同一中期染色体上判断各探针是否为同一类型和绘制染色体核型,同时还可以节约染色体标本。4、初步构建了斑茅染色体核型与染色体识别体系:通过将不同类型的探针按照位置和颜色差异组合并定位于斑茅染色体上。经过多次的组合杂交,最后我们利用探针Ea-0907、Ea-0098和45S rDNA识别出斑茅染色体组中的8条染色体。此外,我们通过三次重复杂交的方法,利用7个不同的探针初步构建了斑茅染色体FISH指纹图谱。5、利用甘蔗低拷贝BAC分析了斑茅、高粱和甘蔗间的进化:首先利用RDB技术分析了 27个低拷贝的BAC序列在甘蔗属、蔗茅属斑茅及高粱属的同源关系,初步判断这些序列在进化过程中不同物种的共线性,最后以FISH技术进一步验证得到,27个甘蔗BAC序列只有一个BAC-2序列在所有供试材料中具有较高的同源性。
其他文献
棉花是重要的经济作物,棉纤维是纺织工业的重要原材料之一。目前,不同棉种基因组测序草图已完成,但对其功能基因组仍然知之甚少。DNase-seq技术是发掘基因组调控元件,揭示基因表达调控机制的新方法。本研究选取陆地棉及其两个祖先种雷蒙德氏棉和中棉为材料,采用DNase-seq技术,对这三个棉种在全基因组范围内开展了调控元件的发掘工作。并将识别出的调控元件分别与转录组数据(RNA-seq)和 H3K27
森林生态系统在人类生存和社会发展中充分体现了其巨大的价值贡献,掌握林分结构信息对于林木生长、林分更新演替与可持续发展、建设有着重要作用。本文以安溪县云中山自然保护区南岭栲天然林为研究对象,采用相邻格子法设置两块样地大小为50 m x 50 m标准地调查,对南岭栲群落空间结构及各物种关系进行分析,主要结果如下:(1)南岭栲群落植物组成丰富,共计69种,群落结构层次分明,其外貌特征反映了明显的亚热带温
斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)又称玉蕈、海鲜菇等,是全国重要的工厂化生产品种之一。目前斑玉蕈生产过程主要包括四个部分:一是栽培基质配置,二是接种后的菌丝生长阶段,三是菌丝满袋后后熟时期,四是出菇阶段,四部分需要协调统一才能够保证斑玉蕈出菇正常。原料处理、菌包培养阶段温度、CO2浓度是影响斑玉蕈生产周期、产量和品质的关键因素,这些影响可以在菌包理化性质、胞外酶活性等方面表现出来。
灰树花(Grifola frondosa)属于多孔菌科、树花菌属,是一种珍贵的食、药兼用蕈菌。灰树花多糖作为主要的活性成分,具有降血糖、降血脂、抗菌、增强免疫功能、抗病毒、以及抑制肿瘤等生物活性。但灰树花多糖调整机体糖代谢的分子机制尚不明确。本文获得了2种新型灰树花多糖,在分子结构鉴定基础上,通过胰岛素抵抗HepG2细胞(IR-HepG2)和动物模型上研究灰树花多糖的降血糖的可能机制,为灰树花多糖
牛肉是我国第二大肉类食品。因其营养价值高,被加工成的牛肉干,风味独特,深受人们喜爱。本文利用过热蒸汽干燥技术对牛肉进行加工,研究了在不同干燥条件下,牛肉品质及感官结构的变化情况;通过响应面结合模糊数学感官综合评价方法,确定牛肉干过热蒸汽干燥的最佳条件;研究了牛肉过热蒸汽干燥特性,结合非线性回归分析,建立牛肉薄层干燥动力学模型;通过数值方法,模拟牛肉过热蒸汽干燥过程的传热传质情况;为牛肉干的制作提供
农田镉(Cd)污染是关系到农业可持续生产、食品安全和人民生活质量的全局性环境问题,植物修复是治理Cd污染土壤常用的一项技术。本论文以高生物量且具较强植物提取性能的皇草(Pennisetum sinese Roxb.)为试验材料,通过室内盆栽和野外田间试验,探究老化的Cd对皇草生长的影响,及Cd在皇草不同部位的分布、积累情况,明确皇草提取修复不同浓度Cd污染土壤的实际效果,以及影响皇草提取Cd效率的
林分结构是表征林分特征的重要指标,对森林功能的发挥有重要影响。林分结构的优化调整,有利于提高林分经营决策的准确性。风景林以发挥森林游憩、欣赏和疗养功能为主要目的,对风景林景观质量的评判是风景林有效经营利用的基础和前提。随着游客对森林景观质量要求的不断提高,如何将风景林林分结构的优化调整和景观质量评价结合起来,提高森林公园风景林的高效经营成为当前森林经营的一个重要内容。本文以福建省三明市金丝湾森林公
近年来设施农业在我国发展迅速,种植面积逐年增加。设施农业特有的生产方式导致设施土壤发生次生盐渍化,造成蔬菜产量和品质下降,甚至无法继续种植蔬菜。东南沿海等南方地区是新兴起的设施蔬菜产区,其环境条件和土壤特性与传统的设施蔬菜产区很不一样,相关的研究偏少。有鉴于此,本研究调查了福建省典型的设施农业生产基地土壤的盐渍化现状,研究了水洗法对降低设施土壤次生盐渍化的效果,以期为东南沿海地区设施蔬菜土壤次生盐