检索结果-南通市图书馆

作者：曾沛源山东大学

学位级别：硕士

非对称体细胞杂交是一种有效的作物育种方法。本实验室前期通过该方法创制了小麦渐渗系,并选育了小麦品种山融3号(SR3)。小麦渐渗系基因组中渗入的少量外源染色质片段,产生基因组冲击,诱导了全基因组水平的遗传变异。然而,遗传变异是否... 详细信息

非对称体细胞杂交是一种有效的作物育种方法。本实验室前期通过该方法创制了小麦渐渗系,并选育了小麦品种山融3号(SR3)。小麦渐渗系基因组中渗入的少量外源染色质片段,产生基因组冲击,诱导了全基因组水平的遗传变异。然而,遗传变异是否随机发生、遭受选择压力、引起同义密码子偏好性的改变等遗传问题,有待深入研究。本论文针对这些问题,利用SR3及其亲本普通小麦济南177(JN177)的表达序列标签序列,初步分析了非对称体细胞杂交引起的遗传变异特征和规律。一、基因编码区和非翻译区均存在高频率的核苷酸替换(SNP)和插入缺失(InDel),但编码区的SNP和InDel频率低于非翻译区。与非编码区相比,编码区非3整倍大小InDel频率明显较低,而3整倍大小InDel频率则相似。编码区中3整倍大小InDel频率明显高于临近非3整倍大小InDel。结果表明,非对称体细胞杂交诱导的遗传变异受到选择压力的影响。二、渗入外源片段染色体中SNP和InDel频率与未渗入外源片段染色体无显著差异。InDel侧翼序列的SNP频率高于非侧翼序列,渗入外源片段染色体上InDel侧翼序列SNP频率更高。结果表明,外源片段渗入没有增强局部染色体的遗传变异,但能提高其InDel侧翼序列的SNP频率。三、A亚基因组的SNP和InDel频率最高,而D亚基因组最低,SNP和InDel频率呈正相关。7组等位染色体中,SNP频率高的则InDel频率低,两者呈负相关,各等位染色体的相对总遗传变异水平相同。结果表明,不同亚基因组间遗传变异水平不同,但等位染色体间遗传变异水平相同。四、SR3和JN177间密码子使用偏好性存在差异,并且由DNA甲基化驱动的偏好性差异更为明显。这个结果表明,非对称体细胞杂交能引起密码子偏好性的改变。以上结果表明,非对称体细胞杂交引起的遗传变异源于外源片段引起的全基因组冲击和局部染色体冲击,这是一种预先确定的非随机遗传事件,并与选择压力密切相关。

关键词：小麦非对称体细胞杂交遗传变异核苷酸替换插入和缺失密码子偏好性

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小麦体细胞杂交渐渗引起的遗传变异及小麦发育相关基因TaHTD的功能研究

小麦体细胞杂交渐渗引起的遗传变异及小麦发育相关基因TaHTD的功...

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作者：孔丽娜山东大学

学位级别：硕士

小麦是世界上重要的粮食作物之一,因此小麦育种改良对于粮食的增产是十分重要的。本实验室利用不对称体细胞杂交技术,已经获得了多种具有不同表型的小麦渐渗系后代。本实验对多种杂交渐渗系中部分同源基因的表达变异,DNA甲基化修饰的变... 详细信息

小麦是世界上重要的粮食作物之一,因此小麦育种改良对于粮食的增产是十分重要的。本实验室利用不对称体细胞杂交技术,已经获得了多种具有不同表型的小麦渐渗系后代。本实验对多种杂交渐渗系中部分同源基因的表达变异,DNA甲基化修饰的变异以及逆转录转座子的改变等情况进行了深入分析。利用SSCP技术比较分析了济南177和各渐渗系中部分基因的表达情况,发现在检测的80对引物中,有11对引物在渐渗系和亲本小麦中存在基因表达差异。通过MSAP分析所检测的210个亲本JN177特异CCGG位点中,与JN 177相比,在6个体细胞杂种渐渗系中出现高甲基化变异的位点所占比例为10.5%,而出现去甲基化变异的位点所占比例为13.1%;我们通过重亚硫酸盐测序技术对MSAP检测到的4个变异位点所在的DNA片段进行了胞嘧啶甲基化修饰状态的具体分析。REMAP/IRAP分析发现在被检测的219个位点中,与亲本济南177相比,6个体细胞杂种渐渗系中3.2%的逆转录转座子相关序列发生消减,同时有3.3%新条带的出现。利用MSTD技术比较分析了亲本济南177及各杂种渐渗系中Veju和BARE-1两种高拷贝逆转录转座子侧翼序列的DNA甲基化修饰状态,发现与亲本济南177相比,在杂种渐渗系中两种逆转录转座子的35%-40%侧翼序列上出现DNA甲基化变异。以上实验结果为进一步研究渐渗系的不同表型及性状与非对称杂交引起的遗传与表观遗传变异之间的关系奠定了理论基础。利用实验室已有的济南177和山融3号盐胁迫转录组数据,克隆了一个差异表达基因TaHTD,并对其进行了基因功能的初步研究。该基因编码区全长为678碱基,编码一个含225个氨基酸的锌指类转录因子。体外转录激活活性分析表明该基因编码的蛋白具有转录激活活性,亚细胞定位结果表明该蛋白在细胞核、细胞质中普遍存在。为了研究TaHTD基因在植物体内所发挥的功能,我们将其在拟南芥中进行了异源过量表达,发现转基因拟南芥植株的株高明显低于野生型且分枝数明显多于野生型,表明TaHTD基因可以显著影响转基因拟南芥的生长发育。通过qRT-PCR检测了转基因拟南芥与野生型拟南芥中与分枝相关Marker基因表达量情况,发现与野生型Col-0相比,过表达株系中与独脚金内酯相关的AtMAX3、AtMAX4、AtBESl均表达上调,而AtMAX1、AtBRC1、AtD27均表达下调。因此推测,TaHTD转基因拟南芥分枝数的明显增多可能是通过影响独脚金内酯信号通路来实现的。另外,通过NaCl、PEG胁迫条件下小麦中TaHTD基因的表达模式分析结果,可推测TaHTD可能参与到NaCl和PEG的非生物胁迫响应途径中。以上实验结果可以为小麦植株形态的定向改良提供理论基础,并且可以为了解逆境响应和株型发育之间的联系提供机会。

关键词：小麦非对称体细胞杂交逆转录转座子基因表达变异 TaHTD

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花椰菜与黑芥非对称体细胞杂种的鉴定分析

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分子细胞生物学报 2008年第4期41卷 265-274页

作者：张丽赵泓刘凡北京市农林科学院蔬菜研究中心

选用兼具抗黑腐病、黑胫病、根肿病的野生种质黑芥(***)作为供体,具有良好原生质体培养能力的花椰菜(*** *** L.)基因型"0307"作为受体,供体叶肉原生质体经不同剂量UV照射处理后,通过PEG介导,与不经任何处理的受体下胚轴原生质体融合,... 详细信息

选用兼具抗黑腐病、黑胫病、根肿病的野生种质黑芥(***)作为供体,具有良好原生质体培养能力的花椰菜(*** *** L.)基因型"0307"作为受体,供体叶肉原生质体经不同剂量UV照射处理后,通过PEG介导,与不经任何处理的受体下胚轴原生质体融合,培养获得再生植株。形态学观察显示再生植株的表型多样,呈偏向受体花椰菜类型及中间类型分布;SRAP分子标记特征表明,杂种中受体的遗传信息较为完整,而来自供体的特异扩增带丢失量约为20.0%-97.8%,且不同杂种中存在热点丢失序列;约23.0%的再生植株其染色体数目小于供、受体染色体数之和;采用流式细胞仪对再生株的细胞DNA含量进行分析,结果显示,20%的植株其DNA含量小于供、受体DNA含量总和。对22棵再生植株进行了黑腐病人工接种抗性鉴定,17棵再生植株表现良好抗性,初步证明通过非对称体细胞杂交技术已将外源抗性基因转入花椰菜中。实验表明UV辐射处理,导致再生植株中供体遗传信息的部分丢失或者染色体在不同程度上的消减,获得了花椰菜与黑芥的非对称体细胞杂种,但UV的剂量效应不明显。

关键词：花椰菜黑芥非对称体细胞杂交 UV辐射 SRAP分析

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花椰菜与黑芥种间体细胞杂种的获得和鉴定

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植物学通报 2008年第2期25卷 176-184页

作者：张丽赵泓陈斌刘凡首都师范大学生命科学学院北京100037 北京市农林科学院蔬菜研究中心北京100097

利用非对称体细胞杂交技术,获得芸薹属花椰菜(***)与黑芥(***)的种间杂种,实现了野生种质抗病基因向甘蓝类蔬菜作物的渗透。以具有良好再生能力的花椰菜下胚轴原生质体作为融合受体,具有抗黑腐、黑胫和根肿病优良性状的黑芥叶肉原生质... 详细信息

利用非对称体细胞杂交技术,获得芸薹属花椰菜(***)与黑芥(***)的种间杂种,实现了野生种质抗病基因向甘蓝类蔬菜作物的渗透。以具有良好再生能力的花椰菜下胚轴原生质体作为融合受体,具有抗黑腐、黑胫和根肿病优良性状的黑芥叶肉原生质体作为融合供体,用不同强度的UV射线处理后,利用PEG方法诱导供、受体原生质体融合。培养后获得170棵再生植株,选取来自40个不同愈伤组织的40棵单株进行形态学观察及RAPD和SRAP分子标记检测,结果表明其中30棵为体细胞杂种。染色体计数显示,约23%杂种植株的染色体数目小于供、受体染色体数之和。用流式细胞仪测定DNA含量显示,杂种植株DNA含量是受体的2-4倍,20%杂种植株DNA含量小于供、受体之和。

关键词：非对称体细胞杂交黑芥花椰菜杂种鉴定植株再生

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小麦渐渗系序列变异分析

小麦渐渗系序列变异分析

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作者：王小平山东大学

学位级别：硕士

物种在进化过程中一直伴随着基因组序列的变异,而基因组序列的变异又是物种进化的源动力。本实验室利用非对称体细胞杂交方法获得了普通小麦(Triticum aestivum L.)济南177(JN177)与长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)的渐渗系小麦耐盐抗... 详细信息

物种在进化过程中一直伴随着基因组序列的变异,而基因组序列的变异又是物种进化的源动力。本实验室利用非对称体细胞杂交方法获得了普通小麦(Triticum aestivum L.)济南177(JN177)与长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)的渐渗系小麦耐盐抗旱、旺盛生长和高产新品种山融3号(SR3)。非对称体细胞杂交过程中会发生双亲基因组短暂共存于一个细胞核、供体染色质大规模消减和少量供体染色质渐渗到受体基因组等事件,是一种特殊的二倍体化,能引起强烈的基因组冲击,并产生系统性的基因组变异。但至今非对称杂交介导的基因组变异特征和机制及其和异源多倍体化的差异还未见报道。本实验室分子标记和功能基因分析显示,SR3基因组发生了遗传学和表观遗传学变异,但变异程度和特征仍不清楚。本试验在前期SR3和亲本小麦JN177的cDNA文库进行大规模测序的基础上,分析了总EST序列、不同生物学过程相关EST以及EST不同区域的变异特征,为阐明非对称杂交介导的基因组变异机制提供了了理论基础。为了系统分析SR3和JN177间序列多态性和非对称杂交介导的序列多态性,本试验进行了三组比对分析：JN177EST序列比对小麦EST拼接数据库(JN177-TC)、SR3EST序列比对小麦EST拼接数据库(SR3-TC)及SR3EST序列比对JN177EST序列(SR3-JN177)。从中提取相似性大于等于96%的序列进行多态性分析,其中SR3-JN177有2658条,SR3-TC有7235条,JN177-TC有5093条。JN177-TC、SR3-TC和SR3-JN177三组比对的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)频率分别为9.84、9.83和11.85SNPs/kb EST,而插入/缺失(Insertion and deletion, InDel)频率分别为3.07、3.58和5.43InDels/kb EST,表明SR3基因组中发生了高频率的基因组变异。SR3的优质性状与其转录组和蛋白组系统改变导致的抗氧化能力和光合作用效率及氧化还原稳态的提升相关。为了解这一改变与基因组变异的关系,我们根据Blast2GO注释信息,选择了代谢、基因表达、胁迫应答、生长素合成和响应、转运、信号转导等多个生物学过程相关EST进行多态性比较。结果表明,这些过程相关EST的SNP频率具有多样化特征,而InDel频率则与总体EST相似。其中,染色质组装/解聚及核小体组装相关EST的SNP和InDel频率在JN177-TC中较低,SR3-TC中较高,而SR3-JN177中则显著增加,表明SR3基因组不但发生了DNA甲基化改变,而且染色体重塑相关基因也发生了改变,这种DNA序列和染色质结构的表观遗传学变异引起了基因组转录模式的系统改变。基因的不同区域遭受的选择压力不同,因而我们进一步分析SR3和JN177EST序列中5'-UTR、CDS和3'-UTR的多态性差异。结果发现,5'-UTR和CDS的SNP和InDel频率相似,而3'-UTR的SNP和InDel频率较高,而且5'-UTR的Deletion频率高,而CDS和3'-UTR的Insertion频率高;5'-UTR中Insertion和Deletion变异较为均衡,而CDS和3'-UTR中Insertion的比例明显高于Deletion;5'-UTR、CDS和3'-UTR的SNP频率在JN177-TC中较高,而InDel频率在SR3-TC中较高。这些结果说明,基因不同区域的变异特征具有特异性,而且异源多倍体和非对称体细胞杂种间基因进化模式也存在差异。

关键词：非对称体细胞杂交基因组变异单核苷酸多态性插入/缺失

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