导读:本文包含了育性恢复论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:细胞质,雄性,基因,小麦,自交系,陆地棉,单倍体。
育性恢复论文文献综述
孟畅[1]（2019）在《D~2型细胞质雄性不育小麦的鉴选及育性恢复的评价》一文中研究指出植物雄性不育是高等植物一种非常普遍的生物学现象,在杂种优势的利用研究中具有重要意义。目前,细胞质雄性不育已成为杂种优势利用的重要手段。为了筛选理想的细胞质雄性不育小麦类型,获得恢复力较强的恢复系和强恢复组合,本研究以本课题组育成的D~2型细胞质雄性不育系(Va706A、Ju706A、C_6706A)为材料,通过对其进行花药碘化钾染色以及花药、小孢子的扫描电镜观察,明确不育系的败育特征及类型。以K型细胞质雄性不育系(K706A)为对照,将这4种小麦细胞质雄性不育系与本课题组筛选的128个恢复系进行杂交,通过对其F_1代进行结实率和农艺性状的测定,比较D~2型小麦雄性不育系与K型细胞质雄性不育系在育性恢复方面以及细胞质效应方面的异同点。获得以下试验结果:1.同核异质D~2细胞质雄性不育小麦的生物学特征D~2型、K型细胞质雄性不育系的花药与恢复系的花药在外形以及内部表型来看,都有明显的区别。恢复系LK783的花药外形挺直,基部开叉,外壁排布比较清晰有规律,小孢子的形状呈圆形,饱满,乌氏体排列紧密。花粉粒染色为均匀的黑色,形状规则、外形饱满,呈圆形。不育系的花药在外形方面形状较短、弯曲,花药的顶端是闭合的不散花粉,花药的外壁排布无序、杂乱无章褶皱,无条理,小孢子的形态不规则,不饱满,呈干瘪状,乌氏体排列稀疏。花粉粒染色不均匀不充分,C_6706A属于典败,花粉粒形状不规则,干瘪,呈叁角形。K706A、Ju706A、Va706A为染败或者典败。而恢复系LK783的花粉粒染色为均匀的黑色,形状规则、外形饱满,呈圆形。2.D~2型细胞质雄性不育系的易恢性的测定筛选K型雄性不育系的F_1平均结实率高于D~2型细胞质雄性不育系。其中D~2型细胞质雄性不育系:Ju706A的F_1平均结实率最高,与父本223H2杂交后的结实率高达93.67%,其次是Va706A,其与R354-1杂交后的结实率为91.75%。平均结实率最低的是C_6706A的F_1,其与陕农33-1杂交结实率最高,为76.97%。从不育系恢复方面的稳定性来看,恢复能力最稳定的为C_6706A,Ju706A的稳定性最差,居于中间位置是Va706A。由此可得出结论,相对于K型不育系而言,D~2型细胞质雄性不育系其恢复稳定性均低于K型细胞质雄性不育系,易恢性表现为Ju706A>Va706A>C_6706A,恢复稳定性表现为C_6706A>Va706A>Ju706A。3.恢复系的筛选及评价通过恢复性异地鉴定,恢复系79107对四种不育系的平均结实率于叁原、杨凌都是最高的,分别为75.14%、65.02%,该恢复系恢复能力比较强,也比较稳定,能较好的恢复不育系的育性。恢复系K460、A731/L783恢复能力也比较强,对于四个不育系的平均结实率分别为72.52%、75.51%。根据农艺性状(株高)与恢复能力综合筛选,两个恢复系79107、A731/L783可以恢复所有的不育系,有20个恢复系可以单独恢复K706A,有6个恢复系可以单独恢复Va706A,单独恢复Ju706A和C_6706A的分别有4个。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-06-01）
李莎[2]（2019）在《小麦K-TCMS育性恢复基因Rfk1-1B(CS)的分子作图及育性恢复相关基因的鉴定》一文中研究指出基于两系法研究的小麦KTM3315A是本课题组创制的一种K型细胞质温敏雄性不育(K-CMS)小麦,具有易恢复、易保持、无不良的细胞质效应等优点,使其在杂交小麦育种中具有重要的价值。因此,选育其优良、稳定且恢复度高的恢复系十分关键,在小麦杂种优势利用研究中具有重要的意义。为了解决K-TCMS小麦恢复度高而稳定的恢复系仍偏少的问题,以及从农业发展的角度出发,研究K-TCMS育性恢复基因及育性恢复的分子机理就显得尤为重要。本研究一方面以K型不育小麦KTM3315A和中国春为亲本构建的杂交组合BC_1F_1回交群体KTM3315A//中国春/TM3315B为试验材料,对其进行育性鉴定及遗传分析,此外,还利用SSR、EST-STS和KASP等分子标记对育性恢复基因Rfk1-1B(CS)进行了分子定位,旨在为K-TCMS小麦的遗传机理和选育提供一定的理论基础;另一方面,以课题组多年组配的K型小麦近等基因系KTM3315A和KTM3315R的二核期花药为测序材料,通过生物信息学分析差异表达基因,发掘和确定与育性恢复相关的重要候选基因和关键代谢通路,旨在为研究小麦育性恢复的分子机制提供有用信息和新的见解。主要研究结果如下:1.以K型小麦雄性不育系KTM3315A、恢复系中国春、KTM3315A/中国春F_1代、近等基因系KTM3315R为供试材料,对花药进行扫描电镜观察,小孢子I_2-KI染色分析。结果发现,KTM3315A的花药干瘪、瘦小,顶端不开裂散粉,花药外壁显微结构排列杂乱,小孢子变形、瘪皱,呈典型的染败类型;而中国春、(KTM3315A/中国春)F_1和KTM3315R的花药饱满均匀、顶端开裂散粉,花药外壁显微结构排列整齐,小孢子圆形、饱满,染色均匀育性正常。说明K型小麦恢复基因Rfk1-1B(CS)存在的条件下,可将K型小麦雄性不育系KTM3315A的育性恢复正常。2.对KTM3315A//中国春/TM3315B的BC_1F_1群体进行遗传分析和育性恢复基因的定位分析。结果如下:可育株:不育株接近1:1的分离比,符合1对主效恢复基因(Rf)控制的育性恢复;将育性恢复基因Rfk1-1B(CS)定位在KASP标记C28882165A和EST-STS标记BG274848之间,它们距育性恢复基因Rfk1-1B(CS)的距离均为0.5cM,除此之外,有一个SSR分子标记gwm413与育性恢复基因Rfk1-1B(CS)共分离。3.对KTM3315A及其近等基因系KTM3315R二核期的花药进行了转录组测序,共获得2642个差异表达基因(DEGs),其中上调1404个,下调1238个。对这些DEGs进行功能注释分析,GO显着富集分析发现大量DEGs参与代谢、细胞壁和酶活性等功能。KEGG富集分析表明,糖代谢、苯丙烷类代谢和生物合成途径与育性恢复密切相关。此外,转录因子分析发现,WRKY、bHLH和MYB转录因子与小麦的育性密切,均参与调控小麦的育性恢复。4.对功能注释和关键代谢通路的综合分析结果进行验证表明,与KTM3315A花药相比,KTM3315R花药中糖含量和类黄酮含量的充足以及重要代谢通路中相关酶的上调表达,进而维持了小麦的正常育性。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
石汶汶[3]（2019）在《通过胚挽救创制甘蓝Ogura CMS BC_1代育性恢复材料》一文中研究指出为培育出甘蓝Ogura CMS育性恢复材料,可以利用远缘杂交结合胚挽救的方法在甘蓝中转入甘蓝型油菜的恢复基因。本研究已获得甘蓝×甘蓝型油菜F_1代育性恢复材料,但这些材料还存在甘蓝型油菜的遗传背景,仍需对种间杂种加倍后回交,以此降低油菜的遗传背景。本试验以甘蓝×甘蓝型油菜F_1代为父本,以甘蓝Ogura雄性不育系为母本,两者进行有性杂交,通过B5固体培养基对胚珠进行胚挽救,培育BC_1代植株,筛选出BC_1代植株胚挽救的最适宜的取材时期、培养基添加成分和最佳杂交组合。从两个方面对BC_1代植株的真实性进行鉴定,一方面通过流式细胞仪进行倍性鉴定,另一方面利用分子标记进行鉴定。本研究得出如下结论:1.通过秋水仙素对36株叁倍体F_1代杂种植株进行不同浓度、不同时间的加倍处理。其中,秋水仙素浓度为2.5 g/L,处理时间为2 d处理组合效果最佳;2.经胚珠离体培养后共得到杂交种61株。胚珠离体培养以授粉后14 d、培养基成分为B1(NAA 0.05mg/L+TDZ 0.2mg/L+MT 0.5 mg/L)、杂交组合为MS15×RFO-32胚珠成苗率效果最高,共获得61株BC_1代植株。选择适宜杂交组合、培养基成分和取材时期对幼胚成苗率起到促进作用;3.通过流式细胞仪进行倍性鉴定结果表明,44株BC_1代幼苗的G1期荧光强度峰值位于220,对应的横坐标位置大约是甘蓝亲本荧光峰值的二倍,因此推测44株BC_1代杂种幼苗为四倍体植株。利用分子标记对双亲与四倍体杂种株进行特异性条带扩增,38株四倍体杂种的特异性条带均与父本一致,表明其有恢复基因。4.通过胚挽救成功创制出38株甘蓝Ogura CMS BC_1代育性恢复材料,筛选出了最适甘蓝BC_1代胚挽救技术以及杂种株鉴定方法的甘蓝育种技术。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
牟碧涛,赵卓凡,岳灵,李川,张钧[4]（2019）在《两份玉米CMS-C恢复系的育性恢复力测定及恢复基因的分子标记定位》一文中研究指出为了发掘更多玉米C型不育胞质的强恢复系资源,本研究对2份自交系Z16和7250-14-1进行了恢复能力的测定、恢复基因的遗传分析及恢复基因的分子标记定位。结果表明, Z16和7250-14-1对C黄早四、C478、C698-3和CMo17均表现为育性恢复,而对C48-2则均表现为育性部分恢复。通过对玉米CMS-C不同亚组胞质测交鉴定发现, Z16对G48-2、EC48-2、ES48-2、RB48-2及类48-2均表现为不育性保持,而7250-14-1对G48-2、EC48-2、ES48-2表现为育性部分恢复,对RB48-2和类48-2则表现为不育性保持。Z16和7250-14-1对CMS-T不育系均表现为不育性保持,而对CMS-S不育系则均表现为育性部分恢复。遗传分析显示, Z16对C478和C黄早四的育性恢复均受1对基因控制;而7250-14-1对C黄早四及C478的育性恢复分别受1对基因及2对基因控制。利用(C黄早四×Z16)F2、(C黄早四×7250-14-1)F2群体分别对恢复基因进行分子标记定位,其中Z16的恢复基因被定位于标记B-1至第8染色体短臂末端区域,物理距离为494 kb; 7250-14-1的恢复基因被定位于第8染色体短臂的标记B-1和Chr8-86080之间,物理距离为249kb。该研究不仅为玉米CMS-C"叁系"配套的生产利用提供了恢复基因资源,也为玉米CMS-C恢复基因的克隆及恢复机制的研究奠定了一定基础。(本文来源于《作物学报》期刊2019年02期）
田泽,李佳洋,王春台,刘学群,谭艳平[5]（2018）在《CRISPR/Cas9敲除恢复基因Rf6降低其近等基因系的育性》一文中研究指出利用CRISPR/Cas9系统的特异性及定位编辑的特性对近等基因恢复系L-Rf6中的Rf6进行基因编辑,以验证恢复基因敲除后该近等基因系的育性是否降低。本研究利用CRISPR/Cas9系统对水稻恢复基因Rf6的序列构建了pC1300-Cas9-Rf6载体,通过农杆菌介导转化近等基因恢复系L-Rf6 (具有红莲型不育系的细胞质和保持系的细胞核背景),得到转基因阳性植株,完成转基因植株中的目的基因的序列分析和育性统计。结果表明,T0-Cas9-L-Rf6转基因的编辑率为79.17%。T0-Cas9-L-Rf6育性统计显示,T0-Cas9-L-Rf6的植株的花粉育性和小穗结实率均明显降低。本研究为进一步探究恢复基因对不育基因的作用机理提供了实验材料和新的研究途径。(本文来源于《分子植物育种》期刊2018年24期）
于海龙,李志远,杨丽梅,庄木,吕红豪[6]（2018）在《芥蓝BC_4代Ogura CMS育性恢复材料的创制及应用》一文中研究指出雄性不育系是甘蓝类蔬菜杂交种生产的主要途径。Ogura细胞质雄性不育(OguraCMS)是甘蓝类蔬菜杂交制种中应用最广泛的胞质不育类型。但Ogura CMS杂交种均为不育,无法进行自交、分离和纯化,种质资源得不到有效利用。而创制Ogura细胞质不育的恢复系是利用Ogura CMS种质资源的有效途径。前期研究中,利用远缘杂交结合胚挽救技术,对后代进行前景和背景选择,先后获得F_1、BC_1、BC_2、BC_3代含有育性恢复基因(Rfo)的阳性单株,随着与芥蓝回交代数的增加,其育性恢复能力也得到逐步提高。但由于BC_3代单株仍含有一定比例的甘蓝型油菜的遗传背景,人工授粉结实率偏低,花粉活力、育性稳定性较差,无法在实践中有效利用。因此,仍需进一步回交,加速Ogura CMS甘蓝类蔬菜恢复材料的获得。利用Rfo特异标记对BC3代植株进行筛选,获得Rfo阳性株;对Rfo阳性株的形态特征进行调查,并利用SSR标记和SNP标记对其遗传背景进行分析;调查其花期育性恢复情况和倍性,最终筛选获得遗传背景近于芥蓝、育性恢复、花粉活力强、倍性近于回交亲本芥蓝的重点单株。以该单株为父本(花粉供体),Ogura CMS芥蓝15Y102为母本,进行回交,获得BC4代植株。利用Rfo特异分子标记对BC4植株进行筛选,获得阳性株,并调查BC4代Rfo阳性株的形态特征、阳性率和倍性。利用创制的BC4代育性恢复材料,对10余份Ogura CMS种质资源进行授粉,恢复育性。利用Rfo特异标记对获得的BC_3代单株进行苗期筛选,结果表明,Rfo可稳定传递。形态观察发现,BC3单株形态特征都近于芥蓝,但生长势较亲本芥蓝更强;倍性鉴定结果表明,多数BC_3后代接近于四倍体。开花后观察34个BC_3后代单株的育性,有Rfo标记的单株育性均得到恢复。但不同单株间花粉活力存在差异,单株16Q1-4、16Q1-7、16Q1-10在整个花期花粉活力一直在75%以上。后代遗传背景也更加接近于亲本芥蓝。利用亲本芥蓝对花粉活力较好的Rfo阳性单株(花粉活力>50%)进行回交,以单株16Q1-4和单株16Q1-10当父本时结实性最好,结实率分别为15%和9%,显着高于BC_2代阳性单株15Q23(7%,P<0.05)。BC_4代单株中Rfo可以稳定传递,Rfo传递效率接近33%;对以16Q1-4为父本回交获得的24株阳性株进行倍性检测,不同单株间倍性差异较大,其中3株的荧光峰值和亲本芥蓝相近,倍性近于芥蓝。BC4代单株的育性恢复程度明显好于前面3个回交世代,已用于恢复10余份Ogura CMS种质资源的育性,尤其是恢复了抗根肿病不育资源的育性,为甘蓝抗根肿病育种提供了可能。(本文来源于《中国园艺学会2018年学术年会论文摘要集》期刊2018-10-17）
任姣姣,吴鹏昊,田小龙,陈琛,陈绍江[7]（2018）在《玉米单倍体雌穗育性自然恢复研究》一文中研究指出为了对玉米单倍体雌穗育性恢复能力进行系统遗传分析,本研究以22个玉米自交系诱导产生的单倍体为材料对雌穗自然恢复能力进行观察,通过分类比较的方法分析单倍体雌穗平均结实株率、平均结实籽粒数和2个雌穗育性恢复指标自然恢复的遗传特点。结果表明,不同自交系的单倍体雌穗平均结实株率为89.54%,变异范围为73.56%~99.18%;单倍体雌穗平均结实籽粒数为15.4粒,变异范围为2.67~59.82粒。单倍体雌穗结实株率的广义遗传力为0.67,平均结实籽粒数的广义遗传力为0.86。22个自交系材料中,B73的单倍体雌穗育性恢复能力较其他试验材料强,单倍体雌穗平均结实株率为99.18%,平均结实籽粒数为59.82粒,基因型在单倍体雌穗育性自然恢复过程中起主要作用。通过对单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复性状进行相关性分析发现单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复是2个相对独立的过程。(本文来源于《中国农业大学学报》期刊2018年08期）
周小利,杨诗怡,陈志芸,索文龙,牛永志[8]（2018）在《植物细胞质雄性不育和育性恢复基因调控机制研究进展》一文中研究指出为了了解细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是如何通过影响相关基因导致植株雄性不育,细胞核育性恢复基因如何作用于不育基因并使育性恢复,本研究综述了有关细胞质雄性不育的作用机制、作用模型、育性恢复调控机制及恢复基因在转录和翻译水平上起作用的研究。指出了细胞质雄性不育因受到多种因素影响而研究不明确,CMS/Rf作用模型在线粒体上的逆行调节信号不确定的问题,在有些农作物的研究上停滞不前的现状。因此,提出了未来可以从机制研究和构建更多不育系等方面研究的建议。(本文来源于《农学学报》期刊2018年07期）
李文明[9]（2018）在《玉米CMS-S育性恢复基因定位分析及EMS突变体筛选》一文中研究指出玉米是我国叁大主要粮食作物之一,不仅应用于饲料的加工生产,还是能源和工业的重要原料。S型CMS是玉米细胞质雄性不育类群中最大的一个组,属于配子体不育,其育性恢复基因的发掘与克隆对于CMS-S在玉米杂种优势利用上的应用十分重要。本实验室前期对玉米CMS-S育性恢复进行了全基因组关联分析(GWAS),鉴定到多个与育性恢复有关的显着位点,说明CMS-S育性恢复受多个主效和微效基因位点控制。本研究利用基于GWAS结果构建的6个BC_1群体对部分位点进行验证,并在此基础上精细定位主要恢复基因;此外,利用EMS诱变技术在大田筛选了CMS-S育性恢复相关基因的突变体。主要结果如下:1、通过对6个BC_1群体的花粉育性分布进行分析发现,L2、L3、L9叁个群体花粉育性平均值小于8%,因此以微效育性恢复位点为主,L4、L5、L6群体花粉育性平均值大于19%,可能存在主效恢复位点。QTL分析发现,L2、L4、L5、L6群体检测到单个与花粉育性有关的QTL位点,单个QTL位点解释变异度在22.32%~94.78%之间。在L3群体中检测到2个分别位于2号和6号染色体与花粉育性相关的单标记位点umc1256和umc2059,分别解释了5.54%和8.48%的表型变异;L9群体在2号染色体检测到一个与花粉育性相关的标记bnlg1893,解释了33.15%的表型变异。2、对L4、L5、L6群体中的主效基因进一步开展了精细定位分析,L4群体在umc1256-450166之间存在一个主效育性恢复位点,遗传距离为2.41cM。除了在umc1256-450166之间的主要育性恢复基因外,该群体还存在其他恢复基因位点。L6群体的主效恢复基因位于bnlg1520-umc2184之间,遗传距离为11.57cM,除了该主效位点外,L6群体还存在微效恢复基因。L5群体只存在单个的育性恢复基因,因此重点进行了精细定位,最终将恢复基因锁定在标记234011-227652之间,遗传距离为641 kb。在参考基因组中该区间共有23个候选基因,通过可育和不育系测序分析比较、结构域和亚细胞定位预测,推测ZM00001d007531、ZM00001d007534、ZM00001d007548、ZM00001d007549、ZM00001d007553和GRMZM2G303474这六个基因可做为L5群体中育性恢复的候选基因。3、利用EMS诱变恢复系花粉分别与CMS-S不育胞质的恢复系及不育系授粉构建了两个突变群体,通过田间育性调查和花粉育性观察,与恢复系杂交的共筛选到1类共7个突变单株;与不育系杂交的共筛选到4类共203个突变单株。从中选择了4个有代表性的突变单株与保持系杂交构建了BC_1分离群体。在这4个分离群体中的3个表型分离比例符合1:1,属于单基因突变。本研究在前期全基因组关联分析的基础上对玉米CMS-S育性恢复位点进行了定位分析,这些育性恢复位点对于CMS-S在玉米杂种优势利用及揭示其育性恢复的遗传基础都具有重要意义。此外,EMS筛选到的育性恢复突变体也可为进一步发掘CMS-S育性恢复相关基因奠定基础。(本文来源于《华中农业大学》期刊2018-06-01）
陈平[10]（2018）在《陆地棉细胞质雄性不育系J-4A育性恢复基因的遗传与分子标记》一文中研究指出陆地棉占全球棉花产量90%以上,是我国重要的经济作物。棉花杂种优势十分显着,但目前主要利用哈克尼西棉细胞质雄性不育系。但由哈克尼西棉细胞质雄性不育系所配制的杂交种存在细胞质的不良效应,其恢复系很少,且存在光温效应,在长日高温条件下恢复系的花粉量不足。因此,在生产上一般采用人工去雄生产杂交种子。但随着劳动力成本的上升,这种人工去雄生产杂交种子的方法已失去市场利用前景。周瑞阳教授等以陆地棉品系J-4为受体,采用花粉管通道法转陆地棉GhbZIP1基因获得了雄性不育突变体,并与非转基因的J-4为轮回亲本选育出了细胞质雄性不育系J-4A,并采用测交筛选法获得了 3个恢复系H265、H267和H268,实现了叁系配套。本研究以J-4A为母本,以H265、H267和H268为父本,研究恢复基因的遗传及其分子标记,得出如下主要结果:1 恢复基因为1对显性基因。对所构建的BC1F1及F2群体育性进行统计分析,BC1F1群体中有100株可育,121株不育,经卡方检验符合1:1的分离比例;F2群体中54株可育,15株不育,经卡方检验符合3.:1分离比例。对B1CIF1及F2代进行群体内自交、姊妹交和不育系J-4A回交,进行后裔鉴定。后裔鉴定经卡方检验,进一步验证了J-4A育性恢复系H265遗传模式符合单基因显性遗传模型,同时H267材料也得出了相同结论;同时H267材料也得出了相同结论;H268回交符合1:1的期望比例,且等位验证结果发现H267和H268恢复基因等位。2 采用SSR标记,在H265恢复系材料中初步发现了 8对、H267恢复系材料中初步发现了 7对引物可鉴别不育株和可育株。用H268、H267两个恢复系材料构建好的可育池和不育池对165对引物进行筛选,发现TMB1629、BNL3535、TMB1295、BNL4047、BNL1231、JESPR218、BNL3627和TMB0154在H265不育池和可育池表现多态性,且均为显性标记。TMB0313、BNL3535、BNL3627、TMB1346、JESPR-236、TMB0366、TMB0446在H267恢复系材料的不育池和可育池中表现多态性。本研究结果对于进一步研究J-4A恢复基因的精细定位与遗传表达奠定了基础。(本文来源于《广西大学》期刊2018-06-01）
育性恢复论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于两系法研究的小麦KTM3315A是本课题组创制的一种K型细胞质温敏雄性不育(K-CMS)小麦,具有易恢复、易保持、无不良的细胞质效应等优点,使其在杂交小麦育种中具有重要的价值。因此,选育其优良、稳定且恢复度高的恢复系十分关键,在小麦杂种优势利用研究中具有重要的意义。为了解决K-TCMS小麦恢复度高而稳定的恢复系仍偏少的问题,以及从农业发展的角度出发,研究K-TCMS育性恢复基因及育性恢复的分子机理就显得尤为重要。本研究一方面以K型不育小麦KTM3315A和中国春为亲本构建的杂交组合BC_1F_1回交群体KTM3315A//中国春/TM3315B为试验材料,对其进行育性鉴定及遗传分析,此外,还利用SSR、EST-STS和KASP等分子标记对育性恢复基因Rfk1-1B(CS)进行了分子定位,旨在为K-TCMS小麦的遗传机理和选育提供一定的理论基础;另一方面,以课题组多年组配的K型小麦近等基因系KTM3315A和KTM3315R的二核期花药为测序材料,通过生物信息学分析差异表达基因,发掘和确定与育性恢复相关的重要候选基因和关键代谢通路,旨在为研究小麦育性恢复的分子机制提供有用信息和新的见解。主要研究结果如下:1.以K型小麦雄性不育系KTM3315A、恢复系中国春、KTM3315A/中国春F_1代、近等基因系KTM3315R为供试材料,对花药进行扫描电镜观察,小孢子I_2-KI染色分析。结果发现,KTM3315A的花药干瘪、瘦小,顶端不开裂散粉,花药外壁显微结构排列杂乱,小孢子变形、瘪皱,呈典型的染败类型;而中国春、(KTM3315A/中国春)F_1和KTM3315R的花药饱满均匀、顶端开裂散粉,花药外壁显微结构排列整齐,小孢子圆形、饱满,染色均匀育性正常。说明K型小麦恢复基因Rfk1-1B(CS)存在的条件下,可将K型小麦雄性不育系KTM3315A的育性恢复正常。2.对KTM3315A//中国春/TM3315B的BC_1F_1群体进行遗传分析和育性恢复基因的定位分析。结果如下:可育株:不育株接近1:1的分离比,符合1对主效恢复基因(Rf)控制的育性恢复;将育性恢复基因Rfk1-1B(CS)定位在KASP标记C28882165A和EST-STS标记BG274848之间,它们距育性恢复基因Rfk1-1B(CS)的距离均为0.5cM,除此之外,有一个SSR分子标记gwm413与育性恢复基因Rfk1-1B(CS)共分离。3.对KTM3315A及其近等基因系KTM3315R二核期的花药进行了转录组测序,共获得2642个差异表达基因(DEGs),其中上调1404个,下调1238个。对这些DEGs进行功能注释分析,GO显着富集分析发现大量DEGs参与代谢、细胞壁和酶活性等功能。KEGG富集分析表明,糖代谢、苯丙烷类代谢和生物合成途径与育性恢复密切相关。此外,转录因子分析发现,WRKY、bHLH和MYB转录因子与小麦的育性密切,均参与调控小麦的育性恢复。4.对功能注释和关键代谢通路的综合分析结果进行验证表明,与KTM3315A花药相比,KTM3315R花药中糖含量和类黄酮含量的充足以及重要代谢通路中相关酶的上调表达,进而维持了小麦的正常育性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
育性恢复论文参考文献
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