收藏本站
《山东农业大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

平邑甜茶无融合生殖发育与遗传特性分析及相关基因的功能鉴定

刘丹丹  
【摘要】:无融合生殖是发育生物学领域的重要科学问题。与有性种子后代相比,无融合生殖后代的遗传背景与母本一致,不发生性状分离。在水稻和玉米等作物育种中,无融合生殖可以固定杂种优势;在苹果、柑橘、马铃薯和甘薯等无性繁殖植物中,无融合生殖产生无性种子,克服无性繁殖的不便,并能避免长期营养繁殖造成的亲本退化。鉴于无融合生殖在农业生产中的巨大应用潜力,并受到植物学家和育种学家的广泛关注,对无融合生殖进行相关研究不仅具有重要的理论价值,而且具有潜在的实践意义。 本文以兼性无融合生殖的野生苹果资源平邑甜茶(Malus hupehensis Redh. var.pingyiensis)及其有性杂交群体为试材,探讨苹果属无融合生殖植物的发育和遗传特性及其分子机理。主要研究结果如下: 1.平邑甜茶具有高度单性生殖和2n雌配子形成能力 平邑甜茶胚囊由胚珠体细胞发育而来,并存在多胚囊现象,属于无孢子无融合生殖类型。通过连续3年的调查统计,发现平邑甜茶的单性生殖能力平均为94%,2n雌配子形成能力平均为95%,说明平邑甜茶具有高度的单性生殖能力和无融合非减数分裂能力。 2.平邑甜茶等苹果属无融合生殖资源的2n胚囊通过发育迟滞策略逃避受精 平邑甜茶的2n胚囊能够正常受精,但由于发育滞后,当其发育成熟时,柱头已经衰老并失去授粉能力,从而逃避了受精过程,最终通过单性生殖形成无融合生殖种子,我们把这种现象称之为“FLD”。FLD现象在小金海棠和沙金海棠等其它无融合生殖苹果资源中也普遍存在,表明胚囊发育迟滞是苹果属无融合生殖过程的关键发育事件。 3.缩短柱头寿命提高无融合生殖率 苹果属无融合生殖材料大部分进行的是兼性无融合生殖,自然授粉下可形成有性种子,而通过喷施石硫合剂可以缩短柱头寿命,阻止授粉受精,从而降低杂种率,提高无融合生殖率。 4.无融合非减数分裂和单性生殖独立遗传并共同决定无融合生殖 利用平邑甜茶与舞美的杂交后代对无融合生殖特性进行遗传分析,结果表明,2n雌配子形成能力与单性生殖能力不偶联,是相互独立的发育事件,并且两者的乘积与无融合生殖率和FLD现象正相关。所以,平邑甜茶的无融合生殖由单性生殖和2n雌配子形成两个发育事件组成,而胚囊发育迟滞现象是反映无融合生殖能力的关键早期发育事件。 5.无融合生殖相关基因的筛选和克隆 平邑甜茶与舞美的杂交后代群体,根据无融合生殖能力的高低分为高-低无融合非减数分裂群体和高-低单性生殖群体,这两组群体的表达谱分析,筛选表达差异的无融合生殖相关基因。根据筛选结果选择MhFIE和MhMSI1两个基因,克隆测序后发现二者均含有WD40保守区域,GFP融合蛋白分析发现,它们均定位于细胞核。 6. MhFIE和MhMSI1基因的功能鉴定 为了鉴定MhFIE和MhMSI1基因的生物学功能,将35S启动子驱动的MhFIE和MhMSI1基因分别遗传转化拟南芥、番茄和苹果,实现两个基因在拟南芥和番茄等植物中的异位表达,与对照相比,转基因株系的营养生长和生殖器官发育均表现出异常,表明MhFIE和MhMSI1基因在植物营养生长与生殖生长中均具有重要功能。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S661.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任庆棉;刘捍中;刘立军;;几种野生苹果属植物抗寒能力的鉴定[J];北方果树;1988年04期
2 张美勇,徐颖,马凤贤;核桃(Juglans regia)的无融合生殖能力[J];果树科学;2000年04期
3 刘阳;董文轩;张蕾;程晓丹;;平邑甜茶(Malus hupehensis)胚囊种类与发生特性[J];果树学报;2006年03期
4 杨晓红;周志钦;;小金海棠雌蕊无融合生殖发育的解剖学结构观察[J];果树学报;2009年01期
5 石桂英,刘捍中;几种苹果和梨砧木耐盐性鉴定与调查[J];落叶果树;1990年03期
6 田义轲,王彩虹,张继澍,戴洪义,赵静;苹果柱型基因RAPD标记的克隆及序列分析[J];莱阳农学院学报;2004年04期
7 胡立丽;怎样配制鲜花保鲜剂[J];家庭科技;2005年11期
8 应建平;;作物无融合生殖机理及研究进展[J];上海农业科技;2009年06期
9 赵晓光,潘增光;我国无融合生殖类型的苹果属资源及其利用[J];山东林业科技;2002年03期
10 陈耀锋,郎少兰,高绍棠,高洋;核桃无融合生殖的细胞胚胎学研究[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张美勇,徐颖;果树的无融合生殖及其在育种中的应用[J];山东农业科学;1999年02期
2 王娜;徐明举;王超;郭梁;孙家正;田长平;陈学森;;早实核桃实生后代部分性状的遗传变异[J];山东农业科学;2010年07期
3 吴曼;王蓓;董彦;沈向;毛志泉;;苹果属植物无融合生殖研究进展[J];山东农业科学;2010年07期
4 张蕾;葛钧;;平邑甜茶多胚现象研究[J];安徽农学通报;2008年21期
5 覃杰凤;;果树矿质营养的研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年07期
6 张鹏飞;刘亚令;张燕;张琰;吴国良;;核桃无融合生殖现象及其矿质营养变化研究[J];安徽农业科学;2006年10期
7 商月惠;董文轩;王颖;王蒴;于维军;周攀;;用激光扫描共聚焦显微镜观测果树胚胎特征的方法[J];安徽农业科学;2007年14期
8 胡晓静;马琴;牛攀新;;低温胁迫对沙棘电解质渗出率和丙二醛含量的影响[J];安徽农业科学;2008年17期
9 刘亚令;张鹏飞;刘群龙;吴国良;;无融合生殖核桃果实矿质营养变化研究[J];安徽农业科学;2009年16期
10 王亮;邢虎成;揭雨成;;作物孤雌生殖及其应用研究进展[J];安徽农业科学;2012年12期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 潘增光;辛培刚;束怀瑞;;我国苹果砧木资源及砧木育种[A];中国园艺学会成立70周年纪念优秀论文选编[C];1999年
2 张鹏飞;刘亚令;;植物无融合生殖研究综述[A];第四届全国干果生产、科研进展研讨会论文集[C];2005年
3 沙广利;宫象晖;黄粤;邵永春;李凌;束怀瑞;;苹果无融合生殖型矮化砧木研究进展[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
4 吴国良;张凌云;杨俊强;宋宇琴;;胡桃科植物无融合生殖研究进展[A];第五届全国干果生产、科研进展学术研讨会论文集[C];2007年
5 王昆;刘凤之;高源;;陇东海棠研究现状及应用前景[A];第四届全国果树种质资源研究与开发利用学术研讨会论文汇编[C];2010年
6 陈丽璇;蔡晓东;陈淳;郭莺;;柠檬柚果实发育过程金属营养元素变化及相关生理研究[A];中国植物营养与肥料学会2010年学术年会论文集[C];2010年
7 钱关泽;刘连芬;王光全;王慧英;;平邑甜茶种子种皮对其萌发的影响[A];山东植物生理学会第七次代表大会暨植物生物学与现代农业研讨会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺春燕;施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究[D];甘肃农业大学;2009年
2 鲁玉清;AtPPR2基因在拟南芥配子体和胚胎发育中的功能分析[D];中国农业科学院;2011年
3 韩艳婷;葡萄镁营养生理机制研究[D];湖南农业大学;2011年
4 白团辉;苹果砧木根际低氧耐性差异机理及QTL定位研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 王政;牡丹体细胞胚间接再生途径研究[D];河南农业大学;2010年
6 周志钦;小金海棠遗传多样性及其Apf1基因的克隆、序列分析和遗传转化研究[D];西南农业大学;2001年
7 邓洪平;变叶海棠遗传多样性起源研究[D];西南农业大学;2002年
8 毛志泉;有机物料对平邑甜茶实生苗根系结构与功能影响的研究[D];山东农业大学;2002年
9 李英慧;苹果铁高效基因型生物技术的研究——铁高效性状连锁分子标记的筛选、初步定位及遗传分析[D];中国农业大学;2003年
10 鲁剑巍;湖北省柑橘园土壤—植物养分状况与柑橘平衡施肥技术研究[D];华中农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖辉;龙须草染色体数目变异及rDNA在染色体上的定位[D];华中农业大学;2010年
2 韩雪;甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育系雌性不孕的细胞学研究[D];华中农业大学;2010年
3 王娜;早实核桃自然实生后代部分表型性状的遗传变异研究[D];山东农业大学;2010年
4 邹剑;苹果园氮磷钾施肥技术与效益研究[D];中国海洋大学;2010年
5 沈丽娜;硼钼配施对苜蓿部分生理生化指标及产量效应的研究[D];新疆农业大学;2010年
6 景淑娟;陕西白水富士苹果质量现状及影响因素分析[D];西北农林科技大学;2010年
7 苏艳丽;‘天皇’梨树体、果实生长发育特性及矿质营养研究[D];中南林业科技大学;2007年
8 和红晓;山核桃属植物种子生活力与多苗现象研究[D];中南林业科技大学;2007年
9 黄琳;杂交水稻新组合竞争优势的比较研究[D];湖南农业大学;2010年
10 李永涛;核桃(Juglans regia)胚发育及其营养代谢动态研究[D];山东农业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张美勇,徐颖;果树的无融合生殖及其在育种中的应用[J];山东农业科学;1999年02期
2 任庆棉;;无融合生殖实生矮化砧木[J];北方园艺;1989年02期
3 任庆棉;;我国苹果属植物种质资源中无融合生殖种类[J];北方园艺;1990年07期
4 赖来展;;作物单性(孤雌)生殖育种研究的进展[J];广东农业科学;1981年04期
5 董绍珍,俞宏;苹果属植物与无融合生殖[J];果树科学;1987年04期
6 董绍珍,俞宏;湖北海棠类过氧化物酶同工酶分析[J];果树科学;1989年02期
7 孟素琴,张林杰;平邑甜茶与二倍体苹果杂交F_1染色体数目分离及有关性状分析[J];果树科学;1991年03期
8 刘阳;董文轩;张蕾;程晓丹;;平邑甜茶(Malus hupehensis)胚囊种类与发生特性[J];果树学报;2006年03期
9 王彩虹,田义轲,戴洪义;柱型苹果的研究和利用现状[J];河北林果研究;2000年02期
10 杨英军,张开春,李荣旗,林珂,尹淑萍,姜全,张晓明;桃果实有毛/无毛、白肉/黄肉性状的RAPD分子标记[J];华北农学报;2000年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张蕾;葛钧;;平邑甜茶多胚现象研究[J];安徽农学通报;2008年21期
2 张开春,李荣旗,毕晓颖,尹淑萍,吴禄平,景士西;RAPD技术鉴定无融合生殖型平邑甜茶的有性后代[J];农业生物技术学报;1997年04期
3 石琰璟,沙广利,黄粤,孙仲序,束怀瑞;平邑甜茶变异后代的辐射RAPD鉴定[J];生物技术;2004年06期
4 胡祖坤,杨传友;平邑甜茶的无融合生殖及单性胚的发育[J];山东农业大学学报(自然科学版);1989年04期
5 甄睿;张丽杰;梁敏;高书燕;董文轩;;SERK基因片段在平邑甜茶和四倍性后代花期前后的表达特性研究[J];中国农学通报;2011年15期
6 于锡斌;;平邑甜茶硬枝扦插初获成效[J];莱阳农学院学报;1986年01期
7 张军科,沈向,曹庆芹,李英,李嘉瑞;平邑甜茶叶盘组培再生研究初报[J];西北农业大学学报;2000年04期
8 吕德国;土壤转换对二年生平邑甜茶根系发生与功能的影响[J];园艺学报;2000年02期
9 陈修会;优良苹果砧木资源平邑甜茶[J];北方果树;1994年01期
10 吴梅君;姜林;于福顺;刘学才;;CG系矮化中间砧对红富士苹果幼树生育的影响[J];中国果树;1993年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张蕾;董文轩;刘阳;;平邑甜茶生殖特性研究Ⅱ[A];全国首届野生果树资源与开发利用学术研讨会论文汇编[C];2004年
2 刘娣;刘爱红;王衍安;;低锌胁迫下有机酸对平邑甜茶根系锌亚细胞分布的影响[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
3 王光全;郭善利;孟庆杰;钱关泽;;苹果优良砧木平邑甜茶研究[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
4 韩小娇;杨洪强;段凯旋;由淑贞;;一氧化氮对平邑甜茶组培苗增殖及根系再生的影响[A];全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要集[C];2007年
5 杨锋;张景娥;刘志;吴雅琴;赵玲玲;王冬梅;伊凯;;平邑甜茶无融合生殖遗传、核基因型及配子发育模式[A];中国园艺学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
6 董文轩;孙晓荣;景士西;;平邑甜茶(Malus Hupehensis(Pamp.)Rehd.)的胚囊发育和幼胚形成显微观察[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
7 段凯旋;杨洪强;;苹果砧木平邑甜茶MhMAPK基因的分离与功能鉴定[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
8 赵海洲;杨洪强;;平邑甜茶多胺合成酶基因的克隆、表达及其对胁迫的响应[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
9 杨洪强;肖静;于明革;刘高峰;;水分和盐胁迫下平邑甜茶根系导管发育与木质素代谢[A];2004中国植物生理生态学学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
10 王颖;周攀;魏鑫;董文轩;;平邑甜茶胚胎发育进程及花期子房抑制性消减文库的构建(摘要)[A];第二届全国果树分子生物学学术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈耀华;在祖国的大地上播种希望[N];海南农垦报;2010年
2 本报记者 孙维福;让育种家梦想成真[N];农民日报;2001年
3 孙维福;让育种家梦想成真[N];大众科技报;2001年
4 李剑;“杂交水稻之父”没有这个“野种”[N];中国工商报;2003年
5 鞠文;2003年八大侵权典型案例[N];中国工商报;2004年
6 记者邢路续;我国植物克隆研究达到世界先进水平[N];人民日报;2003年
7 ;我国植物克隆研究取得突破性进展[N];中国高新技术产业导报;2003年
8 李志华见习记者 王化威;引种寒富苹果 农民收入大增[N];鞍山日报 ;2008年
9 钟自斌 本报记者 朱会伦 左朝胜;稻花香里育丰年[N];科技日报;2001年
10 王琦 李宏 杨海娣;撑起发展的脊梁[N];光明日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丹丹;平邑甜茶无融合生殖发育与遗传特性分析及相关基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2012年
2 沙广利;苹果无融合生殖矮化种质创新[D];山东农业大学;2007年
3 王颖;平邑甜茶(Malus hupehensis var. pingyiensis)的杂交后代生殖特性研究和花期子房抑制性消减文库构建[D];沈阳农业大学;2009年
4 毛志泉;有机物料对平邑甜茶实生苗根系结构与功能影响的研究[D];山东农业大学;2002年
5 姜中武;苹果多倍体育种体系建立及生物学特性研究[D];山东农业大学;2008年
6 李佳;平邑甜茶(M. hupehensis Rehd.)根系钙吸收调节与Ca~(2+)-ATPase特性研究[D];山东农业大学;2004年
7 冉昆;苹果caspase-like基因家族的全基因组分析及平邑甜茶MhVPEγ基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2012年
8 谭冬梅;干旱胁迫诱导新疆野苹果和平邑甜茶细胞程序性死亡的研究[D];中国农业大学;2005年
9 马怀宇;水分和盐胁迫下平邑甜茶根系细胞程序性死亡研究[D];山东农业大学;2006年
10 许衡;有机物料和氮素化肥对平邑甜茶实生苗生物学效应的研究[D];山东农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王慧英;栽培苹果与泰山海棠及平邑甜茶愈伤组织亲和性研究[D];山东师范大学;2011年
2 高安妮;连作条件下外源一氧化氮对平邑甜茶幼苗影响的研究[D];山东农业大学;2011年
3 安宁宁;容器育苗对平邑甜茶幼苗生长影响的研究[D];山东农业大学;2012年
4 张召;钙对酸化处理下平邑甜茶根系形态及生理生化特性的影响[D];山东农业大学;2012年
5 张兆波;两种形态有机物料对连作平邑甜茶幼苗生理特性及土壤环境的影响[D];山东农业大学;2011年
6 董彦;更新果园根、土浸提液对平邑甜茶根系分泌酚酸的影响[D];山东农业大学;2012年
7 苏立涛;连作条件下有机物料对平邑甜茶根系及土壤环境影响的研究[D];山东农业大学;2010年
8 苏秀伟;硅缓解苹果植株高锰毒害的研究[D];山东农业大学;2011年
9 孙晓莉;平邑甜茶MhWRKY15基因的克隆及表达分析[D];山东农业大学;2011年
10 李强;平邑甜茶MhP5CS和MhOAT的克隆及其对镉胁迫的反应[D];山东农业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026