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大豆质核互作雄性不育系与保持系基因差异表达分析及atp9基因RNA编辑研究
作 者: 姜伟
导 师: 杨守萍
学 校: 南京农业大学
专 业: 遗传学
关键词: 大豆 质核互作雄性不育 基因差异表达 RNA编辑
分类号: S565.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
质核互作雄性不育在作物杂种优势利用中起着重要的作用,研究其遗传基础和机制具有重要的理论价值和实践意义。为揭示大豆质核互作雄性不育的分子机理,本研究开展了大豆质核互作雄性不育系与保持系基因差异表达分析及atp9基因RNA编辑研究,获得如下结果:1. cDNA-AFLP分析获得大量差异片段,包括特异表达片段和高表达片段;对特异表达片段TDFs进行分析,结果显示在不育系NJCMS1A和保持系NJCMS1B中特异表达片段TDFs主要集中出现在中花蕾期和大花蕾期,而在不育系NJCMS2A和保持系NJCMS2B中特异表达片段TDFs主要集中出现在小花蕾期和中花蕾期;对回收测序的55条特异表达片段TDFs进行分析,发现它们的功能主要涉及信号转导、电子传递和能量代谢、细胞壁合成与调控、蛋白质代谢、防卫和胁迫反应等;对其中12个特异表达片段TDFs进行荧光定量分析,结果显示它们的表达存在时空差异性。2.从保持系NJCMS1B中分离得到一个仅在大花蕾期特异表达的片段TDFs25,经网上预测该基因为DUF620, cDNA全长1308bp,编码436个氨基酸,是一个未知功能蛋白;半定量和荧光定量分析结果表明DUF620基因在不育系NJCMS1A和NJCMS2A的大花蕾时期表达量均极显著低于其相应保持系NJCMS1B和NJCMS2B,推测该基因可能与大豆质核互作雄性不育相关。3.序列分析显示以不育系NJCMS1A和保持系NJCMS1B的cDNA为模板扩增的atp9基因的序列一致,而以不育系NJCMS2A和保持系NJCMS2B的cDNA为模板扩增的ap9基因的序列存在差异;蛋白质跨膜结构预测结果显示不育系NJCMS2A和保持系NJCMS2B中ap9基因编码的蛋白的跨膜结构存在较大差异。至于ap9基因的RNA编辑与大豆质核互作雄性不育的关系有待进一步研究。
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全文目录
摘要 6-7ABSTRACT 7-9缩略语 9-10第一章 文献综述 10-30 1 大豆细胞质雄性不育研究进展 10-16 1.1 大豆细胞质雄性不育的价值 10-11 1.2 线粒体基因与细胞质雄性不育 11-13 1.3 叶绿体基因与细胞质雄性不育 13-14 1.4 RNA编辑与细胞质雄性不育 14-16 2 植物基因分离和克隆方法 16-21 2.1 PCR技术 17 2.2 差异显示技术 17 2.3 插入标签法 17-18 2.4 基因文库技术 18 2.5 图位克隆 18-19 2.6 基因芯片 19 2.7 电子克隆 19-20 2.8 RACE技术 20-21 3 cDNA-AFLP技术在基因差异表达中的应用 21-26 3.1 cDNA-AFLP技术原理 21-22 3.2 cDNA-AFLP的特点 22-23 3.3 cDNA-AFLP的技术应用 23-26 4 研究目的、意义和内容 26-30 4.1 研究目的及意义 26-27 4.2 研究内容 27-28 4.3 技术路线 28-30第二章 两对大豆质核互作雄性不育系和保持系间基因差异表达分析 30-64 1 材料与方法 30-44 1.1 实验材料 30-31 1.2 实验方法 31-44 2 结果与分析 44-59 2.1 总RNA的提取及双链cDNA的合成 44-45 2.2 花蕾转录组的cDNA-AFLP分析 45-50 2.3 特异表达片段的序列分析 50-52 2.4 特异表达片段的荧光定量分析 52-56 2.5 DUF620基因的克隆和分析 56-59 3 讨论 59-64 3.1 不同材料败育时期的差异性 59-60 3.2 转录组分析有利于探讨基因的变化对植株的影响 60-61 3.3 DUF620基因 61-64第三章 大豆质核互作雄性不育系与保持系atp9基因的RNA编辑研究 64-76 1 材料与方法 64-67 1.1 实验材料 64-65 1.2 实验方法 65-67 2 结果与分析 67-71 2.1 花蕾总RNA的提取 67 2.2 atp9基因的克隆及测序结果 67-69 2.3 atp9基因序列比对分析 69 2.4 atp9基因的跨膜结构预测 69-71 3 讨论 71-76 3.1 RNA编辑的特点 71-72 3.2 关于大RNA编辑的特点 72-73 3.3 RNA编辑与大豆雄性不育 73 3.4 atp9基因与大豆CMS 73-76全文结论 76-78主要创新点 78-80参考文献 80-88攻读硕士期间发表的论文情况 88-90致谢 90
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 大豆
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