胡萝卜EMS突变体库的构建及黄色肉质根突变体的候选基因分析

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowin11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
胡萝卜是世界十大蔬菜之一,但中国的胡萝卜栽培种基因库狭窄且收集保存的种质资源有限,严重阻碍了胡萝卜重要性状的遗传研究和基因挖掘工作。突变体创制是种质资源创新和功能基因挖掘的重要途径之一。其中,甲基磺酸乙酯(EMS)由于具有诱变效率高、频率高和范围广等优点,已广泛应用于植物突变体库的构建,但关于胡萝卜突变体库构建的研究还未见报道。因此,本研究利用胡萝卜自交系‘17005’进行EMS诱变,对诱变获得的M2群体进行表型鉴定,并对诱变过程中获得的黄色肉质根突变体进行候选基因分析和愈伤组织显微结构观察,主要结果如下:1.EMS诱变剂量筛选本试验采用4个浓度梯度(0%、0.5%、1%、1.5%)和4个时间梯度(6h、8h、10h、12h)共计16个处理诱变胡萝卜自交系‘17005’,通过计算不同处理的发芽致死率和出苗致死率,发现EMS诱变浓度为0.5%处理6h后,种子的发芽致死率和出苗致死率都接近半致死剂量。因此,确定0.5%处理6h作为最适诱变剂量。2.M2代突变体库的构建对1088个M2代家系进行表型鉴定,获得了多个在营养生长期和生殖生长期发生明显表型突变的突变体。其中营养生长期表型突变频率为93.49%,主要突变性状包括子叶、生长点、叶色、肉质根等;生殖生长期突变频率为6.51%,主要突变性状为抽薹时间、主薹高度、种株颜色、侧枝、花和种子等。在M2代突变体中,获得了叶色、根色、抽薹时间等稳定遗传的突变体。3.黄色肉质根突变体的候选基因分析对黄色肉质根突变体‘19501’和野生型‘17005’进行基因组重测序和转录组测序。重测序结果表明,突变体与野生型共有19009个基因在编码区含有SNPs/In Dels差异,其中58个基因参与类胡萝卜素代谢,包括33个结构基因和25个非结构基因。33个结构基因主要包括DXS基因家族、PSY基因家族、PDS基因家族、Z-ISO基因家族、ZDS基因家族、CRTISO基因家族、LYCB基因家族、LYCE基因家族、CHXB基因家族、ZEP基因家族、CCD基因家族、NCED基因家族和VED基因家族。转录组测序结果表明,突变体与野生型之间共有2810个基因存在显著差异表达。其中6个基因参与类胡萝卜素代谢反应,包括3个结构基因CCD、NCED7、NCED9和3个非结构基因LUT5、MTS1、NSY2。两种测序结果联合分析推测这58个基因可能是导致肉质根产生黄色突变的候选基因。4.愈伤组织的显微结构观察分别取黄色肉质根突变体‘19501’和野生型‘17005’的肉质根形成层部位进行愈伤组织诱导。将橙色和黄色愈伤组织切片后在偏振光显微镜下拍照观察。结果显示,‘17005’愈伤组织中存在有色体的富集,有色体数目较多,而‘19501’的愈伤组织中含有的有色体数量较少且分布较为分散,与野生型‘17005’中有色体数量和分布情况存在明显差异。
其他文献
气孔是植物同外界进行氧气、二氧化碳以及水交换的场所,与植物的光合作用,水分利用效率密切相关,乳突是植物叶表面疏水结构,也是抵抗病原菌入侵的重要屏障。关于气孔和乳突作用和发育的研究在拟南芥等物种中较多,谷子方面的相关研究报道较少。本研究从我国谷子核心种质中选取362份作为试验材料,于2018年4月至10月在山西大同、晋城、太谷三个地区种植,选取抽穗期植株倒三叶,对其上表皮气孔密度、大乳突密度、小乳突
目的:构建表达猪类补体受体I型(Complement receptor 1-like,CR1-like)活性片段与补体C3b的酵母双杂交细胞株,检测CR1-like与C3b的识别结合,以期为课题组后期关于“猪红细胞CR1-like功能域分子结构的解析”提供理论数据。方法:本试验通过酵母双杂交技术对CR1-like活性片段与补体C3b在酵母细胞Y2HGold内是否发生识别结合进行检测。技术方法如下:
化肥和农药的过量使用不仅导致农业面源污染,也制约着农业生产效率,对人类健康和经济可持续发展构成威胁。光自养微藻是一类优异的农业生物资源,应用微藻处理农林牧废弃物偶联功能性饲料和肥料以及生物农药等高附加值生物产品已成为现代农业绿色、高效、安全和可持续发展的一个新的增长点。微藻作为一种环境友好型生物肥(biofertilizer),已展示多重效益的应用前景。深入研究不同藻种生物肥的作用机制、施用技术及
棉花是世界上重要的经济作物,已被广泛应用于纺织工业、石油和植物蛋白生产等不同领域。二倍体草棉(G.herbaceum)和雷蒙德氏棉(G.raimondii)是四倍体棉种A组和D组的祖先供体种,然而草棉和雷蒙德氏棉的远缘杂交及远缘杂种均未见报道。草棉和陆地棉(G.hirsutum)是重要的栽培棉品种,野生雷蒙德氏棉具有抗旱、抗角斑病、抗锈病等栽培棉不具有的优良性状。本研究以草棉(AA)为材料进行染色
玉米是重要的粮食和饲料作物,目前已成为我国第一大作物。穗发芽是指种子在尚未收获时就已经发芽的现象。我国玉米在收获期经常遭遇阴雨连绵的天气,直接导致穗发芽,给生产上造成极大损失,本实验通过分析玉米穗发芽突变体(viviparous)vp-like8与野生型在转录组水平上的差异,对玉米穗发芽过程中的相关基因调控网络进行分析。通过差异表达分析,共筛选到2750个差异表达基因,其中在突变体中表达上调的基因
昆虫在森林生态系统中具有分解者的生态功能,黄粉虫、印度谷螟和大蜡螟在森林生态系统中广泛存在,是森林生态中重要的分解者。昆虫肠道微生物在昆虫取食消化物质、抵抗生物及非生物胁迫中发挥重要作用。近年来,大蜡螟幼虫肠道微生物降解塑料的研究,为难降解农业废弃物的生物治理提供了新思路。本研究主要从以下几个方面开展了研究工作:1.通过特定年龄-龄期两性生命表研究桃小食心虫大规模饲养和收获的最佳卵密度,设计了一种
本文采用改进的Qu ECh ERS技术,结合超高效液相色谱-串联质谱法建立了谷子植株、籽粒和土壤中使它隆的残留分析方法,分析了方法的精密度、灵敏度和准确度,对3~5叶期叶面喷施20%使它隆乳油在谷子植株和土壤中的消解动态和最终残留进行分析,为使它隆在谷田的合理使用提供科学依据。主要研究结果如下:1.谷子植株、籽粒和土壤中使它隆残留分析方法的建立谷子植株、籽粒和土壤样品,均以2%甲酸-乙腈混合提取,
桃小食心虫(Carposina sasakii Matsumura)是严重影响我国苹果、山楂、枣等果树产业发展的重要果实害虫。由于发生世代周期长、发生不整齐、幼虫在果内蛀食等特点,传统的化学防治策略施药周期长、防效不易把控,而且还会造成环境污染、抗药性增强以及食品安全等系列问题。调控桃小食心虫的嗅觉行为可以达到防控的目的,并具有安全、高效和环境友好的优点。嗅觉受体OR(odorant recept
本试验以378份小麦品种(系)组成的自然群体为试验材料,对耐低氮相关性状进行测定,利用各指标耐低氮指数进行主成分分析,采用隶属函数法计算综合评价值(D),对其进行耐低氮品种的筛选;利用小麦660K SNP标记检测基因型,基于群体结构分析,进行苗期各性状耐低氮指数及综合评价值与基因型的全基因组关联分析,以挖掘苗期各性状耐低氮指数及综合评价值的显著关联位点,主要研究结果如下:1.小麦耐低氮品种资源的筛
小麦是全球最重要的粮食作物之一,在我国小麦与玉米、水稻被称为三大主粮作物,其生产发展直接关系到我国的粮食安全和社会稳定等重大问题。2019年《中国的粮食安全》白皮书突出强调国家粮食安全是头等大事的战略定位。山西省运城市夏县作为小麦的重要产区,近年来坚持走小麦优质高效之路。本研究以夏县小麦生产现状为出发点,通过查阅文献、实地调查、资料分析、试验示范等多种方式,围绕夏县小麦生产问题开展研究,旨在提出促