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《中国农业科学院》 2004年
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小白菜耐盐性的遗传分析与耐盐相关基因的差异表达研究

邱杨  
【摘要】:蔬菜耐盐品种的选育和利用将在提高分布在耕地中的盐碱地的利用、增加单位面积产量和提高生产效益的同时,改善农田生态环境,丰富盐碱地分布地区的蔬菜多样性。本论文以小白菜为研究对象,通过对其耐盐性遗传规律和耐盐相关基因表达的研究,认识其耐盐机理,挖掘耐盐相关基因,以期为通过杂交育种或分子育种进行小白菜等蔬菜作物的耐盐性改良提供理论依据。 本研究以8个具有不同耐盐水平的小白菜自交系为试验材料,利用完全双列杂交Ⅱ配制杂交组合,采用GriffingⅡ及Hayman法对小白菜耐盐性的配合力和基因效应进行了初步分析。结果表明,小白菜耐盐性的一般配合力和特殊配合力都达到了差异极显著水平。通过对小白菜不同品种耐盐性的一般配合力和特殊配合力的效应值估算及其比较,发现两个一般配合力高的亲本相配获得的F_1的性状值可能高,另外,两个一般配合力都不高的亲本,相配后的特殊配合力和F_1的性状值亦可能很高。小白菜耐盐性遗传符合“加性—显性”遗传模型。遗传效应中存在加性效应和显性效应,但以显性效应为主,且可能存在超显性。小白菜耐盐性主要表现为显性,敏盐性为隐性,耐盐性可能由其它基因调控下的寡基因控制。因此,在小白菜耐盐性育种中,一方面要选择一般配合力高的亲本,另一方面亦要注意选择特殊配合力高的组合,以利通过杂交优势育种育成耐盐一代杂种。 以2个小白菜耐盐和中耐品种为试材,采用mRNA差异显示技术,通过2对锚定引物和随机引物组合对不同盐浓度诱导和盐诱导不同时间耐盐相关基因差异表达进行研究。通过目测比较相关差异带的消长和深浅,发现不同浓度NaCl诱导下差异片段表达量的大小顺序为1.6%>1.2%>2.0%。1.6%NaCl诱导6h时差异表达片段表达量较大:12h表达量略有下降,但之后,随着诱导时间的增加,表达量又开始逐步增加:到48h时表达量趋于稳定;72h表达量又有所下降。结合耐盐表型鉴定结果,认为1.6%的NaCl诱导48h比较适合小白菜耐盐相关基因的差异表达分析。这些研究结果为我们认识耐盐相关基因的表达程序和特点,制定有效的耐盐性研究策略提供了理论基础。 对4个耐盐水平不同的自交系及其F_1代的四种杂交类型,即耐×耐、不耐×中耐、耐×不耐、耐×中耐,分别选取1.6%NaCl盐诱导48 h和非诱导对照的植株的相同部位的嫩叶进行mRNA差异显示分析。15对引物组合共产生2512条带,其中差异带共116条。发现亲本与F_1代杂交种之间在盐诱导相关基因的差异表达上存在明显的区别。而且,这种区别与杂种一代耐盐性的表现有着密切关系。这有助于我们理解植物耐盐杂种优势的理论基础,以指导杂种优势育种。 以2个小白菜耐盐和中耐品种为试材,取1.6%NaCl诱导48h与非诱导对照的植株的相同部位的嫩叶进行mRNA差异显示分析,78对引物组合在两品种中产生了10种表达类型及101条与盐诱导相关的差异带。挑选经反复PCR反应及Northern杂交鉴定为阳性的13个表达量高、易于回收的盐诱导差异表达片段进行克隆和测序,得到了7个差异片段的序列。BLAST同源序列比对发现:cDNA片段38和68分别与油菜抗冻和萝卜抗旱的表达基因有90%和95%的同源性,显示cDNA片段38、68与植物中逆境胁迫下的抗性表达基因有关。cDNA片段03与cDNA片段27的同源性高,且分别与拟南芥中钙依赖型蛋白激酶的mRNA有85%和86%的同源性;cDNA片段73与拟南芥蛋白激酶相关mRNA有90%同源性;cDNA片段79与拟南芥中参与防御反应负调控的保守MAPKK激酶有90%同源性和促分裂原活化蛋白激酶的激酶之激酶(MAPKKK)mRNA有90%同源性:推测cDNA片段03、27、73、79可能与植物受到外界环境胁迫时参与信号传导途径的表达基因有关。cDNA片段85可能是植物中新发现的基因,它与Homo sapiens基因组DNA中肝细胞、结肠直肠细胞和非小细胞肺癌的抗癌基因99%同源。耐盐品种盐诱导相关cDNA片段及序列的获得为我们挖掘和利用耐盐相关基因及深入认识植物的耐盐机理奠定了一定的基础。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S634

【引证文献】
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7 王晓航;四季蜜龙眼花芽和叶芽cDNA-AFLP体系建立及差异基因分析[D];福建农林大学;2010年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 张海燕;张立明;王庆美;邢同胜;李爱贤;侯夫云;董顺旭;;甘薯耐盐性及遗传转化研究进展[J];山东农业科学;2007年02期
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10 宋婉;续九如;杨凯;贾继增;;AFLP技术在中国枣优良品种鉴定中的应用[A];首届全国干果生产与科研进展学术研讨会论文集[C];1998年
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10 何志俊;丝瓜主要农艺性状的遗传效应分析[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘霞;修改基因可提高谷物耐盐性[N];科技日报;2009年
2 刘霞;遗传分析显示狗源自中东灰狼[N];科技日报;2010年
3 李兵;菲律宾发展耐盐性罗非鱼养殖[N];农民日报;2004年
4 本报记者 钟燕平;一再被复制的畜牧科研第一[N];农民日报;2009年
5 瞿剑;矮败小麦:良种“孵化器”[N];科技日报;2006年
6 王新梅 王菁文;简析酱类食品中增稠剂的应用[N];中国食品质量报;2004年
7 本报记者 郭泽莉;烟台为滨海绿地建设“开药方”[N];中国花卉报;2009年
8 贺军;水稻有望“喝”海水[N];台州日报;2010年
9 彭家泽;增稠剂在酱类食品中的应用[N];中国食品质量报;2003年
10 须陈导;苏州公安内审工作在创新中求实效[N];中国审计报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱速松;栽培水稻杂种不育新基因的定位[D];南京农业大学;2005年
2 陈庆河;稻瘟病菌群体遗传多样性及其无毒基因的遗传分析与分子标记定位[D];南京农业大学;2005年
3 伊华林;异源四倍体柑橘体细胞杂种有性后代遗传与变异研究[D];华中农业大学;2005年
4 吴伟明;水稻根系性状的遗传及基因定位[D];中国农业科学院;2006年
5 邱生平;水稻耐盐性的遗传分析及耐盐相关基因的克隆[D];南京农业大学;2005年
6 汪斌;水稻耐盐性和叶绿素含量的遗传剖析[D];福建农林大学;2002年
7 蒋冬花;隐地疫霉(Phytophthora cryptogea) Cryptogein基因的克隆及其功能的研究[D];浙江大学;2002年
8 魏振林;cNHX1基因的融合、功能鉴定和对转基因草莓耐盐性影响的研究[D];山东农业大学;2004年
9 刘莹;大豆根区逆境耐性的鉴定和相关根系性状的遗传分析与QTL定位[D];南京农业大学;2005年
10 贾庚祥;BADH基因转化番茄提高耐盐性的研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李凤玲;耐盐芦笋品种筛选快繁及应用研究[D];山东农业大学;2004年
2 韦小敏;玉米胚性愈伤组织耐盐变异体的筛选以及耐盐性分析[D];河南农业大学;2001年
3 高玉红;毛白杨试管苗耐盐性分析及耐盐植株初选[D];北京林业大学;2004年
4 郑平生;草莓(Fragaria Ananassa Duch.)不同品种耐盐性及外源激素对其盐胁迫缓解作用的研究[D];甘肃农业大学;2005年
5 郑兴莲;NaCl及Ca(NO_3)_2胁迫对茄子种子萌发和幼苗生长的影响[D];河北农业大学;2006年
6 王金萍;长穗偃麦草中一个AP2/EREBP类转录因子的克隆[D];河北农业大学;2009年
7 闫冬青;转录因子DREB1C对植物耐盐性的影响[D];西北农林科技大学;2003年
8 于海武;毛白杨无性系耐盐性比较与转耐盐基因的研究[D];北京林业大学;2004年
9 周万海;葡萄砧木耐盐性及砧-穗特性研究[D];甘肃农业大学;2005年
10 陈河龙;中间锦鸡儿开花结实习性及苗期耐盐性评价[D];甘肃农业大学;2005年
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