【摘 要】
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豆科植物和根瘤菌建立共生关系形成根瘤,根瘤中的根瘤菌通过植物提供的光合同化物将大气中的氮气还原为氨,并从根瘤输送到整个植物,使豆科植物具有获得氮素的独特优势。豆科植物共生根瘤的发育需经历多个复杂的生物学过程,包括宿主植物与根瘤菌的信号交流、根瘤菌侵染植物、根瘤起始、根瘤生长、固氮和根瘤衰老。然而,根瘤发育和共生固氮过程受到多种非生物胁迫的高度调控,其中盐胁迫抑制了根瘤菌侵染豆科植物、根瘤发育和固氮
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豆科植物和根瘤菌建立共生关系形成根瘤,根瘤中的根瘤菌通过植物提供的光合同化物将大气中的氮气还原为氨,并从根瘤输送到整个植物,使豆科植物具有获得氮素的独特优势。豆科植物共生根瘤的发育需经历多个复杂的生物学过程,包括宿主植物与根瘤菌的信号交流、根瘤菌侵染植物、根瘤起始、根瘤生长、固氮和根瘤衰老。然而,根瘤发育和共生固氮过程受到多种非生物胁迫的高度调控,其中盐胁迫抑制了根瘤菌侵染豆科植物、根瘤发育和固氮效率,目前对于这种现象的遗传和分子机制还很不清楚。已有研究报道糖原合成酶激酶3(Glycogen Syn
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高温是影响水稻产量的非生物胁迫之一。水稻幼穗分化期(PI)高温导致颖花育性和结实率降低是导致水稻减产的主要因素。然而,目前关于PI高温对花药结构和同化物分配的影响及其与颖花育性的关系还不清楚,能否通过调控氮肥水平及氮肥施用时间缓解PI高温伤害?不同氮水平对高温下抗热性不同的品种的干物质积累及氮、磷分配的影响等问题都有待进一步研究。因此本研究的主要目的是从花药发育角度来探究氮供应对PI高温下水稻产量
叶绿体是进行光合作用的场所,其生物发生发育过程非常复杂,调控机制至今仍然难以诠释。叶绿体功能正常与否对植物的生长和发育非常关键。叶色黄化突变体具有重要的基础研究价值,可能涉及叶绿素代谢、叶绿体的结构及功能、光合作用机制等许多方面,是众多叶色突变体类型中最常见的一种。本研究对甘蓝型油菜叶色黄化突变体ytg进行了表型观察、遗传分析、基因定位和克隆,并对其功能进行了解析。主要结果如下:1.甘蓝型油菜yt
油菜是我国重要的油料作物。已有研究表明油菜黄籽较黑籽性状在品质方面具有多方面的优势。但是作为我国主栽的油菜类型,甘蓝型油菜还未发现天然的黄籽突变体。目前生产上的黄籽材料大多通过远缘杂交而来,这种人工合成的方法不仅费时费力,而且获得的黄籽颜色具有较大的变异,不利于黄籽性状的研究。国内外研究者对油菜的黄籽性状开展了大量的遗传和基因定位的相关研究,结果表明黄籽性状遗传十分复杂,至今也没有克隆到相关的基因
表观遗传修饰和基因组三维结构对基因的转录活性具有重要的调控作用。特定的表观遗传修饰标记的远端调控元件可以在基因组三维空间上与基因的启动子物理靠近,形成染色质环从而调控相关基因的表达。因此,开发高效实用的表观基因组学和三维基因组学研究技术,鉴定远端调控元件,探究染色质三维结构对基因的转录和表型变异的调控作用,具有重要的意义。人类DNA元件百科全书计划(Encyclopedia of DNA Elem
目前在我国水稻生产中,虽然移栽稻的劳动力成本较高,但是由于其产量较高和有利于提高复种指数等特点,移栽仍然是主要的水稻种植方式。在移栽稻中,水稻从播种至移栽期间秧苗生长的天数即秧龄对水稻生长发育和产量形成有重要影响。分期播种同时移栽和同时播种分期移栽是实现不同秧龄处理的两种方式。在已有研究中,通常是采用其中一种方式探究水稻品种的适宜秧龄,目前尚缺乏这两种秧龄设置方式下水稻农学表现对秧龄响应差异的比较
穗的形态结构是决定水稻产量的重要因素之一,它主要是由小穗和分枝排列决定。花序分生组织以螺旋状叶序的方式产生一次枝梗,并在这些枝梗上产生小穗。这种分枝模式对于构建水稻的花序结构具有重要意义。因此,解析水稻穗分枝模式的分子机理对构建优良的穗型至关重要。在本研究中,我们在本室T-DNA插入突变体库中筛选到一个穗型突变体verticillate primary branch 1(vpb1),该突变体表现为
表观遗传学是指在不改变DNA序列信息的基础上,通过各类修饰信号调控基因表达变化的一门学科。差异的表观遗传学信号对基因的表达活性有着不一样的调控作用。而不同类型表观遗传标记的组合,共同注释某个物种的细胞核内特定位置的染色质结构特征,进而调控基因在正确的时空环境下表达。这种表观遗传修饰的组合,在真核生物的正常生命活动中发挥着不可或缺的作用。分析一个物种基因组内表观遗传学修饰的组合特征,对了解该物种基因
植物能够合成大量结构与功能各异的代谢产物,其中一些代谢产物与作物品质以及抗性的形成有着密切的关联。解析这些代谢产物的遗传及生化基础对于解析复杂数量性状形成的调控机制有重要的意义。本研究利用代谢组及全基因组关联分析方法对棉花代谢谱以及代谢产物自然变异的遗传基础进行了研究,结果如下:1、棉花非靶向代谢组学方法的建立为了稳定、高通量地对棉花代谢产物进行分析,本研究基于UPLC-QTOF-MS平台建立了棉
甘蓝型油菜对硼(B)、磷(P)养分需求多,并且对硼、磷养分缺乏敏感。土壤有效硼缺乏引起油菜“花而不实”,有效磷缺乏导致油菜分枝数和角果数减少,两者均使油菜产量显著降低。我国油菜主要种植区域的土壤硼磷养分普遍缺乏,这是我国油菜取得高产的主要限制因素。施用化学硼肥和磷肥是提高作物生产力的有效农艺措施,但是硼矿和磷矿都属于不可再生资源,且过量施用硼肥容易造成作物硼中毒,而磷肥施用不当不仅会导致肥料资源浪
近年来,频繁发生的极端高温天气,严重威胁我国乃至全球粮食安全。培育耐热水稻品种及研发抗逆风险栽培技术是应对全球气候变暖的主要措施。有关高温热害的研究已取得较大进展,但依然不能满足生产需求,水稻耐热机理及应对技术研究亟待进行。高温等逆境胁迫可干扰水稻碳水化合物代谢,扰乱能量平衡,抗氧化能力及热激蛋白积累受抑,导致产量及品质受损。然而,有关能量代谢影响水稻耐热性形成的机理还有待阐明。本研究采用不同基因