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棉花晋A细胞质雄性不育系的遗传研究

植物细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是一种普遍的生物学现象。研究其发生的机理有助于促进细胞质雄性不育在作物杂种优势上的利用、了解线粒体和叶绿体遗传系统的特点和核质两套遗传系统的相互作用规律。本研究对晋A细胞质雄性不育系进行了小孢子发育的超微结构观察、生理生化分析、线粒体和叶绿体DNA分子标记和育性恢复的研究,主要结果如下:1.我们已对晋A细胞质雄性不育系进行了细胞生物学基础方面的研究,研究结果表明:晋A不育系的败育时期主要在造孢细胞增殖——小孢子母细胞形成时期。小孢子发育的超微结构观察发现,晋A不育系在造孢细胞增殖时期即表现出败育迹象。绒毡层细胞质膜断裂破碎,细胞质解体,线粒体、质体等细胞器解体,绒毡层细胞提前解体退化。并可看到明显的细胞质和细胞核浓缩现象,因此我们认为,小孢子败育过程中的绒毡层细胞解体是一种与PCD有关的有序过程。2.酶活性的变化与育性有着密切的关系。我们对与线粒体  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

山西农业大学
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棉花亚棉A细胞质雄性不育系的不育机理研究

棉花是重要的经济作物,具有十分明显的杂种优势。而细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)不仅是植物杂种优势利用的基础,而且是生物学领域研究的热点之一,对了解植物生命活动的遗传机制有重要意义。本研究对棉花亚棉A细胞质雄性不育系及其同核异质保持系进行了形态学、细胞学、遗传学、生理生化、差异转录组学以及差异蛋白质组学等方面的研究,首次采用转录组与蛋白质组相结合的方法,从“组学”角度解析棉花亚棉A细胞质雄性不育的分子机制,主要结果如下:1.花器形态观察表明:不育系和保持系花器形态差异比较明显,不育系亚棉A的花药瘦小,深褐色,花药皱缩不开裂,无花粉散出,但雌蕊发育正常;保持系亚棉B的花药肥大饱满,乳黄色,开裂后花粉散出布满整个花药。亚棉A与亚棉B的花器官中,花瓣宽度和子房直径差异达到显著水平,而花朵鲜重、花瓣长度、花瓣长×宽、柱头长度、花丝长度、花药长度、花药宽度、花药长×宽指标的差异达到了极显著水...  (本文共207页) 本文目录 | 阅读全文>>

山西农业大学
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棉花细胞质雄性不育系晋A与亚棉A活性氧代谢研究

棉花不仅是一种重要的纤维作物,也是油料作物、粮食作物、纺织化工的战略资源。近年来,鉴于棉花的种植面积有限,提高棉花产量对于解决人们对棉花日益增长的需求具有重要的意义。细胞质雄性不育作为杂种优势利用的基础,一直是遗传学领域研究的热点之一。本研究以棉花细胞质雄性不育系晋A、亚棉A及其同核异质保持系不同发育时期花蕾为研究材料,对其进行了生理生化、细胞学及分子等方面的研究;从活性氧角度出发,比较不育系与保持系活性氧积累的差异,探究棉花细胞质雄性不育的分子机理。结果如下:1.对细胞质雄性不育系晋A、亚棉A及同核异质保持系生理生化研究发现:不同发育时期花蕾中活性氧指标过氧化氢与MDA含量变化趋势相同。晋A不育系在小孢子败育过程中,过氧化氢和丙二醛的含量均比同期保持系含量高;亚棉A在小孢子败育过程中,过氧化氢和丙二醛的含量均比同期保持系含量低。清除活性氧物质类胡萝卜素在晋A不育系及保持系不同发育时期差异不明显,亚棉A在败育过程中,类胡萝卜素含...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京农业大学
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陆地棉双隐性核雄性不育系及可育系花药差异蛋白质组研究

蛋白质是生命功能的执行体,蛋白质组学是研究细胞、组织或生物体中蛋白质组成及其变化规律的科学,目前蛋白质组学在植物上的研究已经陆续展开,但在棉花上还没有被广泛应用。双向电泳作为蛋白质组研究的三大核心技术之一,是目前常用的唯一一种能够连续在一块胶上分离数千种蛋白质的方法,广泛应用于生物学研究的各个方面。利用双向电泳技术(two-dimensional electrophoresis,2-DE)对植物发育过程中基因表达进行分析,能够从蛋白质水平揭示植物发育的内在机制。在植物雄性不育分子机制的研究中,全蛋白双向电泳技术正得到越来越多的应用。但是迄今为止,关于棉花雄性不育蛋白质组学的研究,国内外未见报道。利用蛋白质组学技术分析棉花花药总蛋白,旨在找到花粉发育过程中与败育相关的蛋白质,为更进一步研究棉花及其他植物败育发生的机理提供依据。本实验陆地棉花药为材料,通过对蛋白质提取方法、等电聚焦方法、样品上样量等因素进行比较和优化,以期提高双向电...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
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陆地棉细胞质雄性不育恢复基因的遗传定位及GhPG2基因的克隆与表达分析

利用棉花细胞质雄性不育生产杂交种具有省工、省时和成本低等优点,因此“三系”配套生产棉花杂交种已成为一种必然趋势。目前国内外已经选育出了哈克尼西棉、三裂棉、异常棉、亚洲棉和陆地棉等不育系,其中哈克尼西棉、三裂棉和陆地棉的不育系实现了三系配套。已有研究表明哈克尼两棉不育胞质对杂种后代的产量有不利影响,在生产应用上没有取得实质性进展。2005年,本课题组首次研究培育出了第一个国家审定的比常规抗虫棉增产26.4%的三系杂交抗虫棉新品种,在生产上不但解决了棉铃虫的危害,而且促使棉花产量大幅度的提高。因此研究抗虫三系杂交棉不育和恢复的分子机理,对于恢复基因克隆和获得与恢复基因紧密连锁的分子标记进行分子辅助育种具有十分重要的意义。本文以抗虫三系杂交棉配制回交群体作图材料,构建了P30A细胞质雄性不育恢复系Y18R的恢复基因遗传图谱,获得与恢复基因紧密连锁的分子标记和BAC克隆,为进一步克隆恢复基因和育性相关基因奠定基础。配制(P30A×Y18...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京农业大学
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棉花双隐性核雄性不育系花药及核辐射突变体雄性不育花药的细胞学研究

棉花是重要的经济作物,在国民经济中占重要地位,具有较明显的杂种优势。杂种优势的利用是提高棉花产量与品质的重要措施之一。雄性不育是植物界普遍存在的现象,高等植物的雄性不育是杂种优势利用的基础。棉花的雄性不育主要分为两种主要类型:质核互作雄性不育和核雄性不育。质核互作雄性不育由于恢复系的局限性,在生产上应用较少。相比之下,核不育系已有较大应用规模。陆地棉双隐性核雄性不育系ms5ms6就是其中之一。虽然目前已利用该材料培育出多个杂交棉品种,但对其败育的细胞学研究却很少,由于棉花雄性不育败育的时期很长,且不局限于某一特定时期,败育特征也因材料而异。因此为了系统地研究该材料的败育时期及特征,本文利用石蜡切片技术和透射电镜技术,对其研究,取得的主要实验结果如下:不育株花药的败育期是在花粉母细胞时期和小孢子时期,在造孢时期并无异常。在花粉母细胞时期约有20%的败育,其它都是在小孢子时期败育的,这就说明不育花药大多数能通过减数分裂时期。败育的主...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>