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棉属人工异源四倍体后代性状鉴定及花器转录组学分析
1
作者
陈天
李昱樱
+1 位作者
荣二花
吴玉香
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期325-339,共15页
实验室前期通过远缘杂交及加倍人工合成草棉与雷蒙德氏棉异源四倍体,旨在拓宽棉花遗传背景,为棉花种质创新提供新材料。本试验以人工异源四倍体3个世代为材料,将其与亲本及陆地棉标准系TM-1进行纤维性状、生理生化比较、SSR标记鉴定以...
实验室前期通过远缘杂交及加倍人工合成草棉与雷蒙德氏棉异源四倍体,旨在拓宽棉花遗传背景,为棉花种质创新提供新材料。本试验以人工异源四倍体3个世代为材料,将其与亲本及陆地棉标准系TM-1进行纤维性状、生理生化比较、SSR标记鉴定以及花器转录组学分析。结果表明,人工异源四倍体纤维颜色介于亲本之间,呈浅黄色,纤维长度与TM-1接近。人工异源四倍体的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量均显著高于亲本和TM-1,表明人工异源四倍体经过远缘杂交及加倍后,抗逆性得到加强。选取11对SSR引物在材料中共检测到55个多态性位点,每对引物变异位点为2~10个,平均为5个;多态信息含量(PIC)变幅为0.498~0.892,平均为0.742;表明SSR标记在试验材料中表现出丰富的遗传多样性。S_(2)、S_(3)、S_(4)同时扩增出亲本互补条带和特异性条带,表明该异源四倍体在分子水平上出现了染色体片段的重组。S_(2)、S_(3)、S_(4)与TM-1相同的条带分别是37条、19条、20条,其中17条是各世代与TM-1共有,表明人工异源四倍体与TM-1有相同的遗传背景。花器转录组学结果表明,人工异源四倍体与TM-1中有5653个DEGs,其中3062个上调, 2591个下调。GO功能分析表明, DEGs在光合作用、光系统II、RNA指导的DNA聚合酶活性等途径差异显著。KEGG富集分析表明, DEGs在光合作用-天线蛋白、光合作用和异黄酮的生物合成等相关代谢通路较为活跃。通过富集分析筛选人工异源四倍体与TM-1中与育性相关的DEGs发现,人工异源四倍体在花粉发育与识别方面的差异基因大都是下调表达,这可能是导致人工异源四倍体结实率低的关键因子。通过聚类从Nr注释信息获得3个G型凝集素类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(基因Gh_D01G067500、Gh_D05G168100、Gh_A01G062500)。研究结果表明人工异源四倍体综
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关键词
人工异源四倍体
生理生化测定
SSR分子标记
转录组测序
差异表达基因
下载PDF
职称材料
棉属AADD异源四倍体后代筛选及性状鉴定
被引量：
1
2
作者
陈天
李昱樱
+4 位作者
杨亚杰
候林慧
常永春
荣二花
吴玉香
《山西农业大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第6期72-80,共9页
[目的]棉属异源四倍体棉种的起源是棉属进化研究的热点,本研究模拟自然界异源四倍体棉种形成过程,以草棉作母本,野生雷蒙德氏棉作父本进行远缘杂交,获得杂种F1,然后采用秋水仙碱对杂种进行染色体加倍,合成人工异源四倍体,旨在探究人工...
[目的]棉属异源四倍体棉种的起源是棉属进化研究的热点,本研究模拟自然界异源四倍体棉种形成过程,以草棉作母本,野生雷蒙德氏棉作父本进行远缘杂交,获得杂种F1,然后采用秋水仙碱对杂种进行染色体加倍,合成人工异源四倍体,旨在探究人工异源四倍体物种形成后的遗传规律。[方法]进行形态性状鉴定和流式细胞检测,以及细胞遗传学和分子水平鉴定。[结果]形态性状分析表明:多倍体植株叶片形状与母本相似,叶片大小介于两亲本之间。流式细胞检测结果表明:对照陆地棉的荧光峰值为215.94,所选5株多倍体植株荧光峰值在195.52与258.46之间,与陆地棉接近。细胞遗传学鉴定表明:人工异源四倍体S2代正常四分体比例为23.4%,S3代正常四分体比例为44.8%;S2代正常花粉粒比例为55.4%,S3代正常花粉粒比例为64.4%。SRAP分子标记分析说明:人工异源四倍体不仅扩增出与陆地棉和草棉相同的条带,还扩增出特异性条带,其遗传比例分别为46%、31%和23%。[结论]本研究结果证明了人工合成多倍体的真实性以及多倍体育性在逐代恢复,并且表明多倍体在分子水平上出现了染色体重排,和陆地棉具有一定的同源性。
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关键词
人工异源四倍体
性状鉴定
减数分裂
流式细胞
SRAP分子标记
下载PDF
职称材料
题名
棉属人工异源四倍体后代性状鉴定及花器转录组学分析
1
作者
陈天
李昱樱
荣二花
吴玉香
机构
山西农业大学农学院
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期325-339,共15页
基金
山西省基础研究计划项目(自由探索类)(20210302124154)资助。
文摘
实验室前期通过远缘杂交及加倍人工合成草棉与雷蒙德氏棉异源四倍体,旨在拓宽棉花遗传背景,为棉花种质创新提供新材料。本试验以人工异源四倍体3个世代为材料,将其与亲本及陆地棉标准系TM-1进行纤维性状、生理生化比较、SSR标记鉴定以及花器转录组学分析。结果表明,人工异源四倍体纤维颜色介于亲本之间,呈浅黄色,纤维长度与TM-1接近。人工异源四倍体的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量均显著高于亲本和TM-1,表明人工异源四倍体经过远缘杂交及加倍后,抗逆性得到加强。选取11对SSR引物在材料中共检测到55个多态性位点,每对引物变异位点为2~10个,平均为5个;多态信息含量(PIC)变幅为0.498~0.892,平均为0.742;表明SSR标记在试验材料中表现出丰富的遗传多样性。S_(2)、S_(3)、S_(4)同时扩增出亲本互补条带和特异性条带,表明该异源四倍体在分子水平上出现了染色体片段的重组。S_(2)、S_(3)、S_(4)与TM-1相同的条带分别是37条、19条、20条,其中17条是各世代与TM-1共有,表明人工异源四倍体与TM-1有相同的遗传背景。花器转录组学结果表明,人工异源四倍体与TM-1中有5653个DEGs,其中3062个上调, 2591个下调。GO功能分析表明, DEGs在光合作用、光系统II、RNA指导的DNA聚合酶活性等途径差异显著。KEGG富集分析表明, DEGs在光合作用-天线蛋白、光合作用和异黄酮的生物合成等相关代谢通路较为活跃。通过富集分析筛选人工异源四倍体与TM-1中与育性相关的DEGs发现,人工异源四倍体在花粉发育与识别方面的差异基因大都是下调表达,这可能是导致人工异源四倍体结实率低的关键因子。通过聚类从Nr注释信息获得3个G型凝集素类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(基因Gh_D01G067500、Gh_D05G168100、Gh_A01G062500)。研究结果表明人工异源四倍体综
关键词
人工异源四倍体
生理生化测定
SSR分子标记
转录组测序
差异表达基因
Keywords
artificial
allotetraploid
physiological
and
biochemical
detection
SSR
molecular
marker
transcriptome
sequencing
differentially
expressed
gene
分类号
S562 [农业科学—作物学]
下载PDF
职称材料
题名
棉属AADD异源四倍体后代筛选及性状鉴定
被引量：
1
2
作者
陈天
李昱樱
杨亚杰
候林慧
常永春
荣二花
吴玉香
机构
山西农业大学农学院
出处
《山西农业大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第6期72-80,共9页
基金
山西省基础研究计划项目(自由探索类)(20210302124154)
国家自然科学基金(31171599)。
文摘
[目的]棉属异源四倍体棉种的起源是棉属进化研究的热点,本研究模拟自然界异源四倍体棉种形成过程,以草棉作母本,野生雷蒙德氏棉作父本进行远缘杂交,获得杂种F1,然后采用秋水仙碱对杂种进行染色体加倍,合成人工异源四倍体,旨在探究人工异源四倍体物种形成后的遗传规律。[方法]进行形态性状鉴定和流式细胞检测,以及细胞遗传学和分子水平鉴定。[结果]形态性状分析表明:多倍体植株叶片形状与母本相似,叶片大小介于两亲本之间。流式细胞检测结果表明:对照陆地棉的荧光峰值为215.94,所选5株多倍体植株荧光峰值在195.52与258.46之间,与陆地棉接近。细胞遗传学鉴定表明:人工异源四倍体S2代正常四分体比例为23.4%,S3代正常四分体比例为44.8%;S2代正常花粉粒比例为55.4%,S3代正常花粉粒比例为64.4%。SRAP分子标记分析说明:人工异源四倍体不仅扩增出与陆地棉和草棉相同的条带,还扩增出特异性条带,其遗传比例分别为46%、31%和23%。[结论]本研究结果证明了人工合成多倍体的真实性以及多倍体育性在逐代恢复,并且表明多倍体在分子水平上出现了染色体重排,和陆地棉具有一定的同源性。
关键词
人工异源四倍体
性状鉴定
减数分裂
流式细胞
SRAP分子标记
Keywords
artificial
allotetraploid
Character
identification
Meiosis
Flow
cytometry
SRAP
molecular
marker
分类号
S335.1 [农业科学—作物遗传育种]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
棉属人工异源四倍体后代性状鉴定及花器转录组学分析
陈天
李昱樱
荣二花
吴玉香
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
棉属AADD异源四倍体后代筛选及性状鉴定
陈天
李昱樱
杨亚杰
候林慧
常永春
荣二花
吴玉香
《山西农业大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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