收藏本站
《四川农业大学》 2015年
加入收藏

异源多倍化核质互作的线粒体、叶绿体基因变异的初探

董兴春  
【摘要】:本实验以玉米(wf9)、同源四倍体玉米(Twf9)和四倍体玉米(V182)、四倍体多年生大刍草(9475)、四倍体指状摩擦禾以及7个异源多倍体为供试材料,利用直接测序的方法对11个材料3个线粒体基因(atp6、nadl第二内含子、cob)和3个叶绿体基因(matK、rbcl、 psbA-trnH)进行直接测序分析,对7个以玉米为母本的异源多倍体核质互动的细胞质基因碱基序列的变异情况进行了初步的探索,旨在探究异源多倍体细胞核物质的变化是否会对细胞质基因产生影响,研究结果对异源多倍体的核质进化和细胞质育种研究具有一定积极作用。实验取得的主要结果如下:1.亲本之间的序列比对表明,在玉米之间以及玉米与9475之间细胞质基因差异较小,而玉米和9475与摩擦禾之间的差异较大,这说明不同亚属的种间细胞质基因的差异小于不同属间。同时,研究还表明,同源加倍可能会导致细胞质基因碱基序列的改变,但程度较小。2.通过玉米(wf9和Twf9),9475以及二者之间的杂种后代MP30和MP40的序列比较结果可以看出,异源三倍体MP30的变异程度高于异源四倍体MP40,这可能说明细胞核内双亲染色体数目的不平衡会对细胞质基因组变异产生较大影响。3.通过以玉米V182母本的5个异源多倍体的碱基序列比较可以看出,随着杂种后代细胞核组成的变化,同一母本来源的细胞质基因的碱基序列也发生变化。即在测定的6个细胞质基因中,MTP2-9有20个碱基位点的变异,MTP94和MTP58有4个碱基位点的变异,MTP2-11有2个碱基位点的差异,而MTP74无变异,说明不同的细胞核组成对细胞质基因的影响不同。4.通过玉米V182、9475与摩擦禾及其杂种后代(5个材料)碱基序列比较可以看出,在6个基因中MTP74与其母本V182的序列一致性均为100%,无变异位点,而在MTP74与9475杂交后代MTP94、MTP2-9、MTP2-11、MTP58均出现了碱基的变异,这说明物种间杂交以及外源染色体的加入可以引起细胞质基因较大的碱基变异。5.通过7个以玉米为母本的异源多倍体在6个基因的变异位点总数的比较可以看出,线粒体的变异位点总数为25个,而叶绿体只有9个,线粒体基因的变异程度高于叶绿体,这就说明了相比较而言叶绿体基因保守性更强。材料中MTP2-9在6个基因中的变异位点总数为20个,表现最不稳定,其次是MTP58和MTP94,而MTP74在6个基因中均无变异,表现最稳定。6.通过对比系统进化树的结果可以看出,6个基因整合序列的进化树比单个用线粒体、叶绿体基因以及3个线粒体或者叶绿体基因整合序列分支更多,这说明了异源多倍体的分类是可以通过细胞质基因的整合或者选择具有足够变异位点的基因来进行的。
【关键词】:异源多倍化 核质互动 线粒体基因 叶绿体基因
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S513
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-9
  • 1 文献综述9-18
  • 1.1 细胞质基因组9-12
  • 1.1.1 线粒体基因组9-10
  • 1.1.2 叶绿体基因组10-12
  • 1.2 细胞核与细胞质基因组的关系12-16
  • 1.2.1 核质基因组互作12-13
  • 1.2.2 核质基因组之间的转移13-16
  • 1.3 细胞质基因组的研究方法16-18
  • 1.3.1 原位杂交技术的应用16-17
  • 1.3.2 基因组序列测定17-18
  • 2 研究目的与意义18-19
  • 3 材料与方法19-23
  • 3.1 实验材料19-20
  • 3.2 实验方法20-23
  • 3.2.1 基因组DNA的提取20-21
  • 3.2.2 基因序列的PCR扩增21-22
  • 3.2.3 目标片段直接测序22
  • 3.2.4 序列分析22-23
  • 4 结果与分析23-41
  • 4.1 线粒体基因序列分析23-33
  • 4.1.1 线粒体atp6基因序列23-25
  • 4.1.2 线粒体nad1基因第二内含子序列25-28
  • 4.1.3 线粒体cob基因序列28-30
  • 4.1.4 线粒体atp6+nad1+cob碱基序列30-33
  • 4.2 叶绿体基因序列分析33-40
  • 4.2.1 叶绿体matK基因33-35
  • 4.2.2 叶绿体rbc1基因序列35-37
  • 4.2.3 叶绿体psbA-trnH基因间隔区的分析37-38
  • 4.2.4 整合叶绿体3个基因的序列分析38-40
  • 4.3 整合线粒体和叶绿体序列分析40-41
  • 4.3.1 序列比对分析40-41
  • 4.3.2 构建材料间系统进化树41
  • 5 讨论41-47
  • 5.1 线粒体、叶绿体基因PCR扩增结果的正确性41-42
  • 5.2 基因序列保守性及异源多倍体的遗传多样性42
  • 5.3 核质互作及异源多倍化与细胞质基因之间的关系42-43
  • 5.4 染色体组成与细胞质基因之间的关系43-44
  • 5.5 异源多倍体生物条形码的开发44-45
  • 5.6 核质关系的研究展望45-47
  • 6 参考文献47-50
  • 致谢50

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐凤;;两类植物"丢弃"叶绿体[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);2014年02期
2 苏宁,杨波,孟昆,李佚女,孙萌,孙丙耀,沈桂芳;双价抗虫基因共转化烟草叶绿体的研究[J];中国农业科学;2002年04期
3 邓丽娜;周晓阳;;光调控下的叶绿体变化[J];中国农学通报;2006年12期
4 徐振彪;宋林霞;;叶绿体的遗传工程应用研究[J];安徽农业科学;2007年23期
5 王金辉;李轶女;倪丕冲;王国增;张志芳;沈桂芳;;叶绿体转化体系研究进展[J];生物技术通报;2012年01期
6 ;甜菜叶绿体中小分子DNA的发现[J];中国甜菜;1988年01期
7 孙国凤;;名古屋大学等分析水稻叶绿体基因的碱基序列[J];生物技术通报;1989年07期
8 Arminio Boschetti;闫晓珍;;叶绿体中蛋白质合成的调控[J];生物技术通报;1991年02期
9 刘志文;韩旭;李莉;李宪臻;陈温福;;叶绿体和线粒体DNA在植物系统发育中的应用研究进展[J];河南农业科学;2008年07期
10 巩智刚;徐芳;周海鹏;王雯雯;王玉华;;叶绿体转化及其用于疫苗表达研究的最新进展[J];基因组学与应用生物学;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱大俊;黄良民;刘胜;林森杰;;南海勇士鳍藻(Dinophysis miles)核基因和线粒体基因的进化及叶绿体基因的多样性研究[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年
2 郭进魁;马今方;蔡文和;迟伟;张立新;;LPA3蛋白参与调控PSⅡ组装的功能研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
3 张立新;彭连伟;马今方;郭进魁;陈翠云;蔡文和;张凤;;叶绿体类囊体膜复合物生物发生的功能基因组学研究[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
4 吴忠义;王永勤;张秀海;王玉华;杨清;黄丛林;;PHAs合酶基因phaC2转化烟草叶绿体的研究[A];中国生物工程学会2006年学术年会暨全国生物反应器学术研讨会论文摘要集[C];2006年
5 董蕊;郭长虹;;ω-3脂肪酸去饱和酶基因叶绿体转化载体的构建[A];北方遗传资源的保护与利用研讨会论文汇编[C];2010年
6 马今方;欧阳敏;迟伟;张立新;;拟南芥TRAN蛋白调节叶绿体基因编码蛋白跨膜转运的机理研究[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
7 宋葆华;汪小全;李法曾;;朴科为一多系群——来自叶绿体基因matK的又一证据[A];第六届全国系统与进化植物学青年学术研讨会论文摘要集[C];2000年
8 孔萌萌;余庆波;张慧琦;杨仲南;;控制水稻叶绿体发生相关基因OsALB23的定位及分析[A];长三角现代植物生物学与农业专题论坛论文集[C];2005年
9 刘畅;杨足君;李光蓉;冯娟;邓科君;黄健;任正隆;;叶绿体基因infA-rpl36区域在小麦族物种中的序列变异分析[A];中国遗传学会功能基因组学研讨会论文集[C];2006年
10 韩雪婷;房敏锋;赵桂仿;;细叶远志(Polygala tenuifolia)的谱系地理学:基于叶绿体DNA trnL内含子间隔区序列证据[A];生态文明建设中的植物学:现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第1分会场:系统与进化植物学[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 顾钢;植物细胞叶绿体存在基因开关[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺涵;OsNOA1调控叶绿体蛋白合成的机理研究[D];华南农业大学;2016年
2 王卓;叶绿体与蓝藻代谢网络的比较分析及进化研究[D];上海交通大学;2006年
3 全志武;莲叶绿体基因组图谱的构建及其系统进化分析[D];武汉大学;2011年
4 吕和鑫;叶绿体内膜蛋白转运子的进化与核基因编码的叶绿体基因DPC1的克隆及其参与氧化胁迫功能的研究[D];兰州大学;2009年
5 倪张林;叶绿体ATP合酶CF_1的小亚基结构与功能[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2004年
6 董慧;叶绿体ATP合酶的活性调节与亚基的定点突变[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2005年
7 李丁;以潮霉素为筛选标记的水稻叶绿体转化体系的建立[D];中南大学;2013年
8 谌志伟;衣藻叶绿体分裂相关基因MinD、MinE的克隆及MinD、MinE和FtsZ在细胞周期中的表达分析[D];首都师范大学;2006年
9 Farshid Talat;三个D组棉花叶绿体全基因组测序及其进化研究[D];中国农业科学院;2013年
10 张东远;拟南芥叶绿体Deg2蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李珺;叶绿体蛋白PRDA1和Frataxin的初步研究[D];华中农业大学;2013年
2 何晓芳;拟南芥叶绿体定位的mTERFs家族蛋白的功能分析[D];上海师范大学;2016年
3 刘昌闳;水稻基因AL2调控叶绿体内含子剪接的分子机理研究[D];华南农业大学;2016年
4 安苗苗;花叶矢竹叶绿体基因组的克隆及调控叶绿体发育的研究[D];浙江农林大学;2016年
5 董兴春;异源多倍化核质互作的线粒体、叶绿体基因变异的初探[D];四川农业大学;2015年
6 李朔;可调控的烟草叶绿体转基因表达体系研究[D];山东大学;2005年
7 巩智刚;菊苣叶绿体表达载体的构建及对菊苣和烟草的转化[D];西北大学;2013年
8 耿晓霞;菠菜叶绿体表达载体构建及遗传转化[D];山东大学;2009年
9 刘育花;小麦叶绿体定点整合表达载体的构建[D];华中科技大学;2009年
10 孙峰;叶绿体基因编码蛋白的体外翻译系统构筑[D];兰州大学;2006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