一、甘蓝型油菜“凸耳”性状的遗传鉴定及利用途径探讨（论文文献综述）
李倩[1]（2021）在《华油杂62恢复系根肿病抗性遗传改良及miRNA响应分子机制解析》文中指出根肿病是由土传病原菌Plasmodiophora brassicae（P.brassicae）引起的,是世界上发生时间最长、危害最大的十字花科植物病害之一。我国油菜根肿病发病面积在66.7万公顷左右,约占总生产面积的10%。随着机械化程度的不断提高,油菜根肿病在我国有大面积爆发的趋势,特别是目前我国抗根肿病甘蓝型油菜品种极度匮乏,我国油菜的安全生产受到严重威胁。基于此,本研究创建了抗根肿病的新恢复系Bing409R（简写为409R）,并在此基础上配制了抗根肿病杂交油菜新品种华油杂62R,为抵抗油菜根肿病,稳定和保障我国油菜产业持续健康发展提供有力保障。同时本研究运用小RNA测序及降解组测序手段并结合已发表的转录组数据,系统分析了抗感油菜近等基因系材料在响应根肿菌侵染过程中miRNA及靶标基因的作用,本研究主要结果如下:1.甘蓝型油菜恢复系Bing409根肿病抗性的遗传改良本研究以含有CRb抗根肿病位点的大白菜材料CR shinki为供体亲本,以甘蓝型油菜国审杂交种华油杂62的父本Pol CMS恢复系Bing409（简写为409S）为受体亲本,通过杂交、回交将CRb抗病位点导入到409S中。F1和BC1的抗病表型及基因型鉴定结果表明,CRb抗病位点在甘蓝型油菜背景中表现为单基因显性遗传。利用5对前景标记及均匀分布于油菜A基因组的124对背景标记,对BC1F1～BC3F1各世代株系进行前景和背景筛选,在BC3F2代获得了遗传背景高度接近409S且含CRb抗病位点的抗根肿病新恢复系Bing409R。Bing409R对我国四川、湖北和安徽等地区根肿菌生理小种表现出免疫抗性。对改良后的抗病株系品质测试结果表明,所有被检测株系含油量均与未改良的轮回亲本409S相当,芥酸及硫苷含量都符合我国“双低油菜”的生产标准。2.甘蓝型油菜抗根肿病新品种华油杂62R的选育2016年夏首次将华油杂62不育系与Bing409R配制了杂交组合,成功选育了我国首个抗根肿病杂交油菜新品种华油杂62R。抗病性鉴定结果表明,华油杂62R对湖北枝江和安徽黄山病区的根肿菌表现全抗,且田间长势强明显优于当地对照品种。在非根肿病发病区对华油杂62R的产量及主要农艺性状进行录考察,与对照品种华油杂12相比,根肿病抗性遗传改良并未对华油杂62R的株高、有效分枝数、单株有效角果、每角粒数、千粒重及单株产量等主要产量性状造成不良影响。本研究的开展为我国油菜抗根肿病育种提供了宝贵资源,为我国抵抗油菜根肿病的威胁提供了重要保障。3.油菜抗感近等基因系材料响应根肿菌侵染的miRNA鉴定本研究分别构建了抗感材料在根肿菌侵染（Int409R,Int409S）和未侵染（Mock409R,Mock409S）条件下12个小RNA文库,每个文库平均得到2.03百万s RNA序列。这些s RNA序列长度分布在18～30-nt之间,以21-nt和24-nt长度为主。总共鉴定出48个已知miRNA和72个新miRNA,并发现了5个特异在芸薹属物种间保守的miRNA。对这些miRNA整体表达水平统计,油菜基因组中大约有20%的miRNA表达量水平较高（reads>200）,抗病材料响应根肿菌侵染鉴定到有18个显着差异表达的miRNA,而在感病材料中只有1个显着差异表达的miRNA,定量PCR分析验证了4个miRNA的相对表达量与测序结果一致。这些差异表达的miRNA可能直接或间接参与了油菜对根肿菌的抗性反应过程。4.抗感油菜材料响应根肿菌侵染的miRNA及其靶标调控机制解析本研究分别构建了抗感材料在根肿菌侵染和未侵染条件下的4个降解组文库。降解组测序总共鉴定到84个miRNA的938个靶标转录本,这些靶标主要是参与多种生物过程的转录因子、酶和蛋白质。抗感油菜材料响应根肿菌侵染的靶标基因分别被富集到12个和18个显着的KEGG通路,最为富集的通路为植物激素信号转导通路,鉴定到8个差异的降解途径,并构建油菜响应根肿菌侵染的miRNA-target调控网络。最后结合转录组数据我们分析了miRNA及其靶标的表达模式,在抗感材料中总共鉴定到8对显着差异表达的antagonistic miRNA-target响应根肿菌的侵染,包括miR395d-APS4、novel＿147-NAC076、novel＿147-PNSL2等涉及参与根系发育、过敏性细胞死亡及叶绿体合成代谢相关途径。可见根肿菌的侵染引起了抗感油菜材料miRNA池及靶标的变化,本研究的开展为解析甘蓝型油菜抗根肿病反应的分子机制提供了线索。
周显明[2]（2021）在《甘蓝型油菜角果和品质相关性状的遗传分析及cqSL-C7和qGSL-C2的功能研究》文中研究表明甘蓝型油菜主要用于榨油,其饼粕用作动物饲料。油菜的产量和品质相关性状一直是育种工作者们关注的焦点。角果相关性状与油菜的产量有着紧密的联系,挖掘角果相关性状的QTL、克隆这些QTL的目标基因并解析它们的功能可以为品种改良提供有益的遗传信息。同时,提高油菜种子的含油量,降低其硫苷含量,则有助于提升油菜籽的经济价值。目前,油菜品质相关性状的研究主要停留在QTL定位阶段,鉴定新的品质相关性状QTL位点、克隆重要的硫苷含量QTL并开发相应的功能标记可以为油菜品质改良提供高效途径。本研究以长角果高油低硫材料ZS11和短角果低油中硫材料G120为亲本,构建了一个DH群体,在此基础上进行了五个性状的遗传研究;同时,通过图位克隆的策略分离了一个控制角果长的QTL cq SL-C7和一个调控硫苷含量的QTL q GSL-C2的目标基因,并对它们进行了功能分析。主要研究结果如下:1.角果长、每角粒数、籽粒密度、含油量和硫苷含量的QTL定位。对三年四点共七个环境下的角果长、每角粒数、籽粒密度、含油量和硫苷含量五个性状进行QTL分析,共获得198个QTL。经过元分析整合后得到71个一致性QTL,包括18个角果长QTL、15个每角粒数QTL、10个籽粒密度QTL、15个含油量QTL和13个硫苷含量QTL,其中cq SL-A9-2、cq SL-C7、cq SGC-C2、cq SOC-A5-2、cq SOC-A5-3、cq SPS-A6-2、cq SPS-A7-2和cq SDP-A9-2等8个为主效QTL。2.角果长、每角粒数、籽粒密度、含油量和硫苷含量QTL的比较分析。将前人鉴定到与角果和品质相关的QTL比对到甘蓝型油菜Darmor-bzh的参考基因组上,并与本研究中检测到的QTL进行比较分析,发现本研究中共有22个一致性QTL与前人研究中QTL相似,其余的为新发现的QTL。3.QTL区间内候选基因预测。本研究定位到重叠QTL和主效QTL共21个,将这些QTL置信区间内的序列与拟南芥基因组进行比较分析,结合相关性状在拟南芥中功能研究情况,共鉴定出72个候选基因,这些基因涉及胚珠发育、生长素应答、脂质转运和硫苷合成等过程。4.cq SL-C7位点的精细定位和候选基因预测。用cq SL-C7峰值区域的共显性标记对BC3F1群体进行分析发现cq SL-C7对角果长有稳定的影响。cq SL-C7位点在BC3F2和BC4F2群体中解释14.0-16.9%的表型变异,加性效应为2.95-3.32 mm。对包含1,687个单株的BC3F2群体进行分析,筛选出149个cq SL-C7位点的重组单株,结合其后代角果长表型将cq SL-C7目标基因定位到ZS11上597 kb区间内。进一步对4,948个来源于BC4F2和1,732个来源于BC5F1的单株进行分析,将目标基因限定到135 kb区间内,分析发现该区间包含21个候选基因。双亲间候选基因序列比较分析结果显示,G120中Bna C07G0531500ZS的第五个外显子处一个SNP的缺失导致该基因发生移码突变,从而产生了一个截短的蛋白,结合该基因功能注释,预测该基因为目标QTL cq SL-C7的候选基因。5.cq SL-C7的克隆和功能验证。Bna C07G0531500ZS是拟南芥ROTUNDIFOLIA3（ROT3）的同源基因,因此将其命名为Bna C7.ROT3。将双亲中Bna C7.ROT3基因分别转化拟南芥rot3-1突变体,结果发现ZS11中Bna C7.ROT3基因能恢复突变体的角果长表型,而G120中Bna C7.ROT3基因不能恢复突变体的角果长表型,这表明G120中Bna C7.ROT3基因功能丧失。油菜遗传转化实验证实Bna C7.ROT3为cq SL-C7的目标基因。6.Bna C7.ROT3的功能分析。Bna C7.ROT3的q PCR分析和GUS染色结果表明其主要在叶片、花和角果中表达。亚细胞定位结果显示,Bna C7.ROT3定位于细胞膜上。Bna C7.ROT3的单倍型分析显示,其第五个外显子上的SNP缺失为稀有等位变异。对Bna C7.ROT3的同源基因单倍型分析发现Bna A3.ROT3和Bna A1.ROT3中存在几种单倍型的角果长显着短于其它单倍型7.q GSL-C2候选区间序列分析及候选基因预测。将q GSL-C2候选区间序列与甘蓝型油菜ZS11参考基因组进行比对,结果显示该区间对应ZS11的C02染色体上24.3 kb的物理区间。根据基因注释信息,该区间包含4个候选基因,其中Bna C02G0527500ZS的同源基因为拟南芥中MYB28基因,将其命名为Bna C2.MYB28。拟南芥中MYB28基因调控硫苷合成,且双亲中Bna C2.MYB28基因序列存在很大差异,因此Bna C2.MYB28是q GSL-C2的最适候选基因。8.Bna C2.MYB28的功能验证。油菜遗传互补转化结果显示,将高硫亲本G120中Bna C2.MYB28基因转化低硫亲本ZY50后显着提升其硫苷含量;CRISPR/Cas9敲除实验结果显示,敲除高硫亲本G120中Bna C2.MYB28基因后其硫苷含量显着降低,这些结果共同证明Bna C2.MYB28是q GSL-C2的目标基因。9.Bna C2.MYB28对硫苷含量的调控分析。将Bna C2.MYB28ZY50转化G120显着提高其硫苷含量,表明ZY50中Bna C2.MYB28基因同样具有正常的功能。将Bna C2.MYB28ZY50和Bna C2.MYB28G120的超表达载体分别转化ZY50和G120能显着提高二者硫苷含量,表明Bna C2.MYB28基因正调控种子硫苷含量。10.Bna C2.MYB28的功能分析。Bna C2.MYB28的q PCR和GUS活性分析均显示其主要在根、子叶和成熟叶片等器官中表达,亚细胞定位显示Bna C2.MYB28定位于细胞核。酵母自激活检测实验发现Bna C2.MYB28存在自激活现象,蛋白截短实验结果表明Bna C2.MYB28的自激活区域位于蛋白C末端。酵母双杂交实验和荧光素酶互补实验结果共同表明Bna C2.MYB28与Bna MYC3特异性互作。Bna C2.MYB28的超表达株系和受体材料间RNA-seq分析发现差异表达基因主要富集在硫苷合成和代谢相关路径。该结果表明双亲中Bna C2.MYB28均参与调控硫苷合成相关基因的表达。
汪威[3]（2021）在《甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应》文中指出作为植物生长发育所必需的大量营养元素,磷是多种生物大分子的结构组分并广泛参与了多种生物学过程。甘蓝型油菜是重要的油料作物,需磷量大且对低磷胁迫敏感。我国油菜主栽地区土壤有效磷含量普遍偏低,缺磷导致油菜产量严重下降。磷利用效率是复杂的数量性状,根长和根重相关性状对油菜磷的高效吸收和地上部生长发育有着重要的作用。此外,不同矿质元素与磷素的互作也会影响到植物的生长发育。因此,定位和克隆油菜响应低磷胁迫的根系相关性状和离子组相关性状QTL,将对于揭示油菜磷高效与矿质元素吸收和分配的分子机制具有重要意义。本研究比较分析了琼脂培养和无磷纸培养Bna TNDH群体根系性状对低磷的响应,利用两个培养体系Bna TNDH群体的相对根系性状定位油菜磷高效QTL。此外,通过QTL-seq、传统的QTL定位和候选区域关联分析共同鉴定到一个控制主根长的油菜磷高效主效QTL q PRL-C06,并且通过高世代回交群体进行了验证。本研究还分析了油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的生理响应,鉴定了影响这些离子组性状的QTL及上位性QTL。研究获得的主要结果如下:（1）鉴定了琼脂培养和无磷纸培养油菜磷高效相对根系性状QTL与正常磷处理相比,Bna TNDH群体低磷处理总根长、主根长、总侧根长和平均侧根长增加的DH系数目在无磷纸培养体系中要多于琼脂培养体系。相对主根长和相对侧根数、相对主根长和相对侧根密度以及相对总侧根长和相对侧根密度等3对性状在琼脂培养体系和无磷纸培养体系之间的相关性具有较大差异。在琼脂培养体系中,根系不遮光时缺磷显着抑制了油菜和拟南芥主根的生长,而根系遮光时缺磷对油菜和拟南芥主根的伸长无显着影响,这表明根系遮光能够降低植物根系生长对缺磷的敏感性。利用琼脂培养体系在A04、A07、A08、A09、C04和C08等染色体上共检测到10个影响不同相对根系性状的QTL,利用无磷纸培养体系在A03和A04染色体鉴定到2个相对根系性状的QTL,而影响相同性状的QTL在两个培养体系中并不一致。利用琼脂培养在A09和C04染色体上分别鉴定到2个（Cluster1和Cluster2）和1个QTL簇（Cluster3）。将这些相对根系性状QTL与Bna TNDH群体在大田两个磷水平下鉴定到的产量及产量相关性状QTL进行比较,发现RLRN＿A04b、RSDW＿A09a和Cluster1能够影响两年大田产量和产量相关性状。（2）甘蓝型油菜磷高效QTL q PRL-C06的鉴定与高世代遗传分析根据两批低磷琼脂培养Bna TNDH群体主根长表型数据,筛选出主根极端长与极端短的DH系各20个用于极端混池的构建。通过对Tapidor、宁油7号和两个子代混池进行全基因组重测序,在Tapidor和宁油7号之间共鉴定到1,667,403个SNP和426,681个In Del,它们不均匀地分布在油菜19条染色体上,且A亚基因组的多态性要高于C亚基因组。通过过滤筛选共获得1,232,804个SNP和285,383个In Del用于QTL-seq分析,在A01、A02、A06、A07、A08、A09、A10、C01、C04、C06和C09等11条染色体上共检测到20个QTL。其中各有10个QTL的增效基因分别来源于Tapidor和宁油7号。利用常用分子标记进行QTL定位鉴定到的80%的低磷主根长QTL均可通过QTL-seq重复检测到,其中一个主效主根长QTL q PRL-C06在Bna TNDH群体琼脂培养两批低磷和一批正常磷处理重复鉴定到。此外,利用油菜自然群体无磷纸培养低磷处理主根长通过候选区域关联分析也能重复鉴定到q PRL-C06,解释表型变异为5.7%。利用课题组前期构建的T-BC4F3导入系群体筛选到一个q PRL-C06区间为纯合Tapidor基因型且表现为长根的株系1067-1,利用该株系连续与宁油7号回交两次构建目标区间分离的高世代回交群体。进一步利用该群体验证了q PRL-C06,并将其缩小到0.37 Mb的区间。该区间内尽管没有直接调控磷素吸收与利用的基因,但是其中包含3个影响根系发生发育的基因:Bna C06g34980D、Bna C06g35430D和Bna C06g35530D。利用Tapidor和宁油7号全基因组重测序数据分析发现,Bna C06g35430D启动子区存在9个SNP和5个In Del变异;Bna C06g35530D启动子区存在18个SNP和9个In Del变异,且编码区存在2个非同义SNP变异。（3）甘蓝型油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的响应及其QTL定位本研究通过电感耦合等离子体发射光谱仪测定了琼脂培养Bna TNDH群体及其亲本正常磷和低磷处理地上部和根系11种矿质元素的浓度。低磷处理,油菜植株B、Ca、Cu、K、Mg、Mn、Na、P和Zn的累积量降低,而Fe的累积量增加。低磷减少了油菜Ca、Cu、K和P,而促进了B、Fe、Na和Zn往地上部的分配。不同磷水平处理,油菜地上部B、Ca、Mg、Mn、Na和P的浓度均高于根系,而根系Fe、S和Zn的浓度均高于地上部,这表明植物的矿质元素组分具有器官特异性。在正常磷和低磷处理条件下,利用Bna TNDH群体分别鉴定到133个和123个与地上部和根系离子组性状显着关联的QTL,然而每个性状在正常磷和低磷处理检测到的QTL存在很大差异。其中共鉴定到6个影响3种以上矿质元素离子组相关性状的QTL簇,在C07染色体上鉴定到一个控制低磷地上部Mg和S浓度的QTL簇Cl17.1。进一步通过高世代导入系群体对Cl17.1进行功能验证并将其候选区间缩小到28.5 Mb–30.6 Mb。此外,在正常磷和低磷处理共检测到54对调控不同离子组性状的上位性QTL,但大多数上位性QTL不包含任何加性QTL,这表明油菜离子组由复杂的遗传网络调控。
翟云孤[4]（2021）在《甘蓝型油菜BnaTT8基因突变体的创建及功能研究》文中认为油菜是我国重要的油料作物。已有研究表明油菜黄籽较黑籽性状在品质方面具有多方面的优势。但是作为我国主栽的油菜类型,甘蓝型油菜还未发现天然的黄籽突变体。目前生产上的黄籽材料大多通过远缘杂交而来,这种人工合成的方法不仅费时费力,而且获得的黄籽颜色具有较大的变异,不利于黄籽性状的研究。国内外研究者对油菜的黄籽性状开展了大量的遗传和基因定位的相关研究,结果表明黄籽性状遗传十分复杂,至今也没有克隆到相关的基因,这也极大限制了我们对甘蓝型油菜黄籽性状形成的分子机制的认识。拟南芥和白菜型油菜中的研究表明,TT8是参与黄籽性状形成的重要基因。因此,本研究首次利用CRISPR/Cas9技术对甘蓝型油菜中的Bna TT8基因进行靶向突变,获得黄籽材料;在此基础上,对其参与调控种子中的含油量、蛋白质含量和脂肪酸组分等方面的功能进行了研究,同时利用转录组和代谢组对其参与调控种皮颜色的机理进行了初步解析,研究结果如下:1.根据生物信息学分析和基因克隆,初步确定Bna TT8基因在甘蓝型油菜基因组中存在3个同源拷贝。通过q PCR技术分析Bna TT8基因在甘蓝型油菜J9707不同组织中的表达模式,发现Bna C09.TT8a在这些组织中均未检测到基因的表达,而Bna A09.TT8和Bna C09.TT8b在各组织中均有表达,尤其在种子中特异性高表达;其中Bna A09.TT8拷贝的表达量显着高于Bna C09.TT8b拷贝。对Bna A09.TT8和Bna C09.TT8b在种皮不同发育时期的表达模式进行分析,发现它们的表达从开花7天后开始随着种子的发育呈现出先增加后降低的趋势,且在开花21天后达到峰值。通过进一步分析TT8的蛋白质功能域,确定了Bna TT8基因在甘蓝型油菜J9707基因组中具有2个有功能的拷贝Bna A09.TT8和Bna C09.TT8b。2.设计和构建了BnaTT8基因的CRISPR/Cas9载体。将其转化J9707,获得了420棵T0代植株,对靶点进行测序筛选到48株突变体。对这些突变单株进行两代自交和筛选,获得了9个不含T-DNA插入的纯合突变体单株。其中仅双突表现为黄籽表型,表明这两个拷贝功能冗余。3.利用香草醛和DMACA等化学染色方法对种皮发育过程中的原花色素积累进行了动态分析,发现野生型和单纯合突变体从开花后21天开始出现原花色素积累,并随着种子的发育积累变多;而双纯合突变体中始终未检测到原花色素的积累。4.显微观察发现原花色素只在野生型和单纯合突变体的种皮内皮层中积累。对成熟种子的种皮厚度进行比较分析,发现双突变体和Bna A09.TT8拷贝突变体的种皮厚度比野生型显着降低。5.对T0和T2代的突变体种子中的脂肪酸、油分和蛋白质含量测定分析,发现相对于野生型,双突变体的含油量和蛋白质含量显着增加,脂肪酸组分也发生了显着的变化。田间小区试验结果表明,突变体材料的主要产量相关性状与野生型相比没有发生显着性变化,表明该基因突变体具有较大的应用潜力。对30株T0代突变体进行了26个潜在突变位点的高通量测序检测,均未发现脱靶现象,表明该基因编辑系统具有很好的特异性。6.对纯合双突变体和野生型进行了开花后14天和35天种皮的转录组比较分析,总共筛选到1,298个差异表达基因,其中145个差异表达基因为两个时期所共有。GO功能注释和KEGG富集分析表明,双突变体中的苯丙烷和类黄酮合成代谢过程中的基因较野生型显着下调。对双突变体和野生型的成熟种子进行代谢组比较分析,结果也发现双突变体中类黄酮合成途径的大部分代谢物含量较野生型显着降低。7.对突变体和野生型不同发育时期种子中参与脂肪酸合成和积累的重要转录因子和关键酶进行基因表达检测,发现在14和28 DAF的突变体种子中,Bna FUS3和Bna FAD2的表达量均显着上调,Bna LEC1的表达量在14 DAF的突变体种子中也显着上调。这些结果表明,Bna TT8基因在调控脂肪酸的合成积累方面也具有重要的作用。综上所述,本研究成功创建了甘蓝型油菜Bna TT8基因突变体,证实它在调控籽粒颜色、蛋白质和油分含量以及脂肪酸组分等方面具有重要的功能,并通过转录组和代谢组初步阐明其参与调控种皮中的类黄酮积累、种子脂肪酸的合成等方面的调控机理。本研究为进一步研究该基因的功能及其调控的分子机理奠定了良好的材料基础,也为甘蓝型油菜的黄籽育种提供了优异的种质资源。
朱维卓[5]（2021）在《甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘》文中研究表明干旱是全球性主要逆境,严重制约作物生产和农业可持续发展。甘蓝型油菜（Brassica napus,以下简称油菜）是世界主要油料作物之一,也是我国最重要的油料作物。因此,揭示油菜耐旱性的生理和分子机制,挖掘油菜耐旱基因及耐旱优异种质资源,对油菜耐旱品种培育和保障植物油供给具有重要意义。当前已有数个油菜耐旱性关联基因研究报道,而利用多组学分析手段,尚可进一步挖掘和鉴定更多油菜耐旱性相关基因。本研究利用300份全球油菜核心种质联合多组学研究分析,探究油菜苗期耐旱性和叶片气孔密度的生理与遗传机制,挖掘油菜优质耐旱种质并筛选耐旱性候选基因,取得主要结果如下:1.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的基因型差异利用300份油菜核心种质,以苗期植株地上部含水量为指标开展干旱胁迫下油菜耐旱性分析,并测定油菜苗期叶片气孔密度。研究结果表明油菜核心种质具有广泛的基因型耐旱性和叶片气孔密度型差异。分析发现油菜叶片气孔密度表型和耐旱性之间不存在显着相关性。由此推测干旱胁迫影响植物叶面积大小,进而影响叶片气孔密度,但植物叶片气孔密度并不对耐旱性产生显着影响,表明两个性状由不同的遗传机制所调控。2.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传关联位点利用上述油菜核心种质耐旱性和叶片气孔密度表型数据,结合该群体重测序获得的2,291,926个高质量SNP位点,开展全基因组关联分析并鉴定相关候选基因。分析结果显示:耐旱性关联分析中鉴定到18个显着SNP位点并获得189个候选基因,其中包括SnRK基因家族成员;叶片气孔密度关联分析中挖掘到4个显着关联染色体区间并获得71个候选基因。油菜耐旱性和叶片气孔密度显着关联位点并不一致,进一步证明两者具有不同遗传调控机制。3.油菜苗期耐旱极端差异种质筛选及其组间基因组受选择区域根据表型筛选油菜极端耐旱和极端敏感基因型各8份开展组间基因组选择清除分析。耐旱性表型检验结果证实油菜组间基因型耐旱性差异。选择清除分析结果显示:油菜耐旱和敏感组间存在显着遗传差异,在33个显着受选择区域中存在7111个注释基因。将7111个基因与全基因组关联分析所获候选基因交叉比对,筛选到24个候选基因,这些基因主要包括NAC转录因子、F-box蛋白编码基因及CCCH锌指转录因子等。4.油菜苗期耐旱极端差异种质的转录组响应差异以两组16份油菜耐旱极端差异基因型为供试材料,开展油菜苗期干旱胁迫与正常条件下叶片转录组比较分析。通过转录组测序分析发现,在耐旱组和敏感组中分别鉴定到1529和14117个差异表达基因。其中耐旱组中显着上调基因855个,下调基因674个。结合选择清除分析与全基因组关联分析结果筛选耐旱性候选基因,共获得142个基因,主要包含SnRK基因家族成员BnaC01g11140D、BnaC09g48250D等基因。5.BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证根据以上结果推测SnRK基因家族与油菜耐旱性相关,我们对油菜BnSnRK基因家族开展全基因组鉴定分析,并选取BnSnRK3.39基因进行耐旱功能验证。共鉴定到114个BnSnRK基因分为3个亚家族,亚家族成员间基因结构与功能结构域差异显着,组织表达与逆境响应各不相同。选取BnSnRK3.39基因在拟南芥中进行异源过表达和耐旱功能验证,发现该基因导入可显着增强拟南芥植株的耐旱性。本研究围绕甘蓝型油菜核心种质群体,利用生理、组学与分子生物学多种方法,系统揭示油菜耐旱性生理与分子机制,以期发掘油菜抗旱关键遗传因子,为培育油菜耐旱新品种奠定基础。
严涛[6]（2021）在《甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究》文中指出甘蓝型油菜（Brassica napus L.,An An Cn Cn,2n=4x=38）是世界上最重要的油料作物之一。大约7500年前,甘蓝型油菜由二倍体祖先种白菜（Brassica rapa,Ar Ar,2n=2x=20）和甘蓝（Brassica oleracea,Co Co,2n=2x=18）经自然杂交和染色体加倍而形成。与两个祖先种相比,尽管甘蓝型油菜的演化历史较短,但是为了适应不同的气候以及纬度条件,甘蓝型油菜逐渐形成了三个主要的生态型,即冬性、半冬性和春性。目前,有关甘蓝型油菜三种生态型分化的遗传基础尚不明确。本研究中,我们对源自39个国家的991份甘蓝型油菜种质资源,包括658份冬性、145份半冬性和188份春性油菜进行了全基因组重测序,构建了甘蓝型油菜的全基因组遗传变异图谱,并深入分析了991份甘蓝型油菜的群体结构、遗传多样性和连锁不平衡等遗传特征,初步揭示了甘蓝型油菜生态型分化的主要遗传基础。同时,为了使这些甘蓝型油菜遗传多态性信息更好地服务于优异基因资源的发掘,我们还构建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。这些研究成果将为甘蓝型油菜群体基因组学、重要农艺性状基因功能鉴定以及分子标记辅助育种等研究奠定基础。本研究主要结果如下:1.构建了甘蓝型油菜全基因组遗传变异图谱。利用二代测序技术对991份甘蓝型油菜进行了全基因组重测序,测序平均深度为6.6×,获得了7.82Tb的测序数据,共鉴定出556万个SNPs和186万个In Dels,构建了该群体的综合性基因组遗传变异图谱。分析发现甘蓝型油菜A亚基因组的基因组变异密度（7.85个SNPs/kb;3.12个In Dels/kb）高于C亚基因组（5.94个SNPs/kb;1.86个In Dels/kb）,表明A亚基因组的遗传多样性高于C亚基因组。相应的,A亚基因组的遗传重组率高于C亚基因组,使得A亚基因组的连锁不平衡衰减率高于C亚基因组,最终导致A亚基因组的遗传多样性高于C亚基因组。2.揭示了甘蓝型油菜生态型分化的遗传基础。对658份冬性、145份半冬性和188份春性油菜开展全基因组选择清除分析。不同生态型群体间的选择性清除分析发现,甘蓝型油菜中FLOWERING LOCUS T（FT）基因Bna A02.FT（Bna A02g12130D）和FLOWERING LOCUS C（FLC）基因Bna A10.FLC（Bna A10g22080D）在人工和自然选择过程中受到明显的选择。另一方面,991份甘蓝型油菜开花时间的全基因组关联分析显示,Bna A02.FT和Bna A10.FLC基因的等位多态性变异也与开花时间存在显着的关联。对Bna A02.FT以及Bna A10.FLC基因启动子区域以及编码区域的SNP分布进行分析,发现这两个基因编码区的核苷酸序列在三种生态型之间相对保守,但启动子区域存在明显的SNP单倍型分化。同时,Bna A02.FT基因以及Bna A10.FLC基因在三种生态型中的基因表达水平存在显着的差异,进而导致三种生态型开花时间的不同,我们进而推测Bna A02.FT与Bna A10.FLC基因启动子区域的SNP单倍型差异是甘蓝型油菜生态型分化的关键遗传基础。3.搭建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。在991份甘蓝型油菜基因组遗传多态性数据的基础上,构建了该群体的SNP数据库Bna SNPDB（https://bnapus-zju.com/bnasnpdb）,该数据库内置了一系列分析模块,可用于SNP的储存、检索和分析。另外,基于系统进化树以及主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）,构建了一套包含300份材料的甘蓝型油菜核心种质并搭建其全基因组关联分析平台Bna GWAS（https://bnapuszju.com/gwas）,该平台可以在线快速完成该群体的全基因组关联分析（GenomeWide Association Studies,GWAS）流程及关联区域基因注释信息的提取。这两个平台将服务于全球油菜研究者开展群体基因组学、群体进化、分子标记开发及甘蓝型油菜分子育种等方面的相关研究。综上所述,本研究对991份甘蓝型油菜种质资源进行了全基因组重测序,构建了甘蓝型油菜基因组遗传变异图谱;揭示了Bna A02.FT与Bna A10.FLC两个基因启动子区域的SNP单倍型差异是甘蓝型油菜生态型分化的关键遗传基础;搭建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。这些研究结果不仅为解析甘蓝型油菜生态型分化的遗传基础提供了新的视角,也为甘蓝型油菜分子标记辅助育种奠定基础,将有助于促进甘蓝型油菜的基础与应用研究。
张毅[7]（2021）在《甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究》文中研究指明长江流域冬油菜种植区是我国重要的油菜生产基地,低温冷害是限制该区域油菜产量水平的重要影响因素,导致秋、冬季油菜苗期生长迟缓,生长量不足,易遭受秋季突然降温和冬季冻害而引起重大损失。目前,耐低温性相关的遗传机理与分子机理在油菜的研究也不多,探讨油菜耐低温冷害种质的遗传规律,旨在为耐低温性油菜品种的遗传改良提供参考。本研究针对长江流域面临的低温冷害问题,筛选低温耐性优异的种质资源,并通过对低温胁迫下各萌发性状的研究,探讨油菜耐低温胁迫的遗传规律,拟南芥中Lhcb被报道参与植物对逆境胁迫的响应,为了探究甘蓝型油菜中Lhcb是否响应低温胁迫,利用耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号的转录组数据筛选到响应低温胁迫的Lhcb基因,对Lhcb家族基因进行了系统分析,并开展功能验证,主要研究结果如下:（1）以课题组前期筛选到的10个低温耐性不同的甘蓝型油菜品种为亲本,按照NCⅡ配制杂交组合,对低温胁迫下各萌发性状（发芽势、发芽率、发芽指数以及平均发芽时间）的遗传规律进行分析。结果表明,筛选鉴定出9℃下耐低温种质P2（宁油18）、P7（2007R13）、P10（C18）,可作为油菜低温耐性遗传改良中的候选亲本;（B018×沪油17）×C18的特殊配合力（SCA）效应值较高,在9℃下各萌发性状表现优异,是耐低温性较强的组合。遗传参数分析表明,相对发芽指数的狭义遗传力较大,而广义遗传力相对较小,应在早代选择;相对发芽势、相对发芽率和相对平均发芽时间的狭义遗传力较低,而广义遗传力相对较高,应在育种晚期高世代选择。此外,本研究通过对所选亲本的低温耐性综合比较分析发现,P10（C18）的抗低温能力最强,P3（ZS6）对低温最敏感。（2）本研究以耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号在低温前后的转录组数据为基础,并通过生物信息学技术对拟南芥中捕光天线蛋白（Lhcb）基因在甘蓝型油菜中的同源基因家族成员进行鉴定,筛选出35个甘蓝型油菜BnLhcb基因。对所筛选出的基因家族成员的结构、序列特征、蛋白理化性质和染色体位置等基本信息进行分析,结果表明:在甘蓝型油菜中共有35条Lhcbs蛋白,蛋白质长度为234 aa～329 aa,可分为8个亚家族。同一亚组内BnLhcbs编码的蛋白质的理化性质均比较相同。35条BnLhcbs蛋白基因分布在15条染色体上,C01、C06、C10、A01和A04染色体均无BnLhcb基因分布,其中A染色体8条,C染色体7条,其余每条染色体分布着1～4个BnLhcb基因。甘蓝型油菜BnLhcb基因所含的外显子数目从1到6个之间,且甘蓝型油菜同一亚组内的Lhcb基因具有完全一致的基因结构。通过比较BnLhcbs家族成员在耐低温优异种质C18、敏感品种中双6号甘蓝型油菜中低温胁迫下的表达量发现,有9个基因（BnLhcb2.1、BnLhcb2.2、BnLhcb2.3、BnLhcb2.5、BnLhcb2.6、BnLhcb2.7、BnLhcb3.4、BnLhcb6.1和BnLhcb6.2）在C18（抗性材料）中的表达量显着高于ZS6（敏感材料）,其中BnLhcb3.4在两个材料中差异最显着,表明该基因可能在油菜响应低温胁迫中发挥重要作用。因此,本研究选择了BnLhcb3.4基因进行下一步的功能研究。（3）为了验证BnLhcb3.4的耐低温功能,本研究克隆到BnLhcb3.4基因,在油菜原生质体中瞬时表达BnLhcb3.4-GFP融合蛋白,亚细胞定位分析结果表明BnLhcb3.4蛋白定位于叶绿体。构建了BnLhcb3.4的超表达载体,并成功转化拟南芥,获得纯系T3代以及拟南芥同源基因lhcb3的T-DNA插入突变体,利用上述材料与野生型拟南芥一同进行低温胁迫处理（-5℃,2 h）,室温恢复生长5天,对其存活率、光合参数、生理生化指标以及低温响应相关基因表达量进行分析。结果表明,在-5℃低温胁迫处理2 h,室温恢复生长5 d,超表达BnLhcb3.4植株的存活率显着高于WT和lhcb3植株;BnLhcb3.4通过提高转基因拟南芥中渗透调节物质（可溶性糖、脯氨酸）的含量,降低膜脂过氧化产物（电解质渗透率、丙二醛）的含量,提高拟南芥的低温耐性;BnLhcb3.4显着提高低温响应相关基因的表达量,这些基因主要包括ABA信号转导途径关键基因,CBF信号转导途径关键基因。以上结果表明,BnLhcb3.4在拟南芥对低温胁迫的应答过程中发挥着重要的作用,可以为油菜耐低温育种提供基因资源。
马宁[8]（2021）在《甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析》文中研究说明株高过高,导致单产、机械化水平较低,严重阻碍了我国油菜产业的良好发展。因此,适当的降低株高,对于提高作物产量,推动油菜机械化收获,促进油菜产业发展具有战略意义。本研究主要以甘蓝型油菜品系DZ（矮杆）与GW（高杆）以及不同株高的甘蓝型油菜为试验材料,开展了株高茎秆特性及其与倒伏的关系研究;株高遗传图谱的构建及QTL定位、转录组分析挖掘株高候选基因、候选基因克隆及表达模式分析研究,取得主要结果如下:1.采用不同株高的8份甘蓝型油菜,于成熟期对其株型性状进行测量,结果表明株高与一次有效分枝高度、一次主花序长度、顶枝角呈显着的相关关系,主成分分析表明影响倒伏的三个成分因子是茎秆长度因子、分枝角度因子和分枝数因子;通过观察终花期不同株高显微结构发现,矮杆材料髓处周围细胞的大小明显大于高杆,高杆材料皮层平均细胞层数、皮层厚度及维管束个数均高于矮杆,但矮杆材料主茎生长方向细胞排列较高杆材料十分整齐紧密,且细胞相对较小;对终花期主茎的生化成分进行了分析,结果表明株高与木质素及粗纤维的相关系数较大,通径分析发现倒伏指数直接贡献较大是木质素。2.从刘霞（2018）定位到的株高QTL两侧的16对SSR标记中筛选得到了10对多态性SSR标记,用于张冰冰（2019）株高高密度遗传图谱的加密,得到了一张包含6个SSR分子标记和3161个SNP分子标记的整合遗传图谱,该整合图谱覆盖19个连锁群、总图距2443.04 cM,平均距离0.77cM的高密度遗传图谱。基于整合图谱进行QTL定位,得到了11个目标QTL,位于六条染色体,A02（qIL.A02）、A03（qVBH.A03）、C02（qPH.C02）、C03（qIL.C03）、C04（qPH.C04-1、qPH.C04-2、qMIL.C04和qIL.C04）、C06（qPH.C06-1、qPH.C06-2和qVBH.C06）,解释变异率在9.60-22.32%,通过比对甘蓝型油菜参考基因组,初步得到了814个株高候选基因。3.以高杆（GW）和矮杆（DZ）为材料,在初花期和盛花期对其茎、叶进行转录组测序分析。结果表明:初花期和盛花期在两品系间分别筛选得到了3241、4579个茎中特有差异表达基因（DEG）;对差异基因进行GO富集分析发现,对激素的反应（GO:0009725）、对有机物的反应（GO:0010033）、对生长素的反应（GO:0009733）、对内源性刺激的反应（GO:0009719）是在初花期和盛花期都显着富集到的途径;通过KEGG富集通路发现,植物激素信号传导、多种氨基酸的代谢、光合作用等多种途径,共同协调来调控植物株高。结合重测序数据,在初步得到的814候选基因中365个基因存在变异差异。通过比对数据库对候选基因进行功能注释,最终确定6个株高候选基因,BnaA03g35310D（AZF2）、BnaC04g01170D（JAR1）、BnaC02g36170D是与植物激素途径相关的基因;BnaC04g01470D（EXPA8）是与细胞壁合成相关的基因;BnaC02g35800D（CLE27）是与茎尖分生组织活性相关的基因;BnaC06g20930D与木质素生物合成途径有关。4.转录组结果显示,植物激素在植株株高调控中发挥着重要作用,尤其是生长素途径。因此,对生长素相关基因BnaC02g36170D在甘蓝型油菜高杆亲本GW和矮杆亲本DZ中进行同源基因克隆,发现该基因定位在C02染色体上,DNA片段全长为786bp,编码区CDS片段的长度为531bp,编码179个氨基酸;序列比对发现,该基因在两亲本之间存在8处氨基酸残基的差异,其中8处全是氨基酸的替换。对两个亲本中获得的BnaC02g36170D基因进行生物信息学分析。理化性质分析显示8个氨基酸的差异并未造成BnaC02g36170D在两亲本中的理化性质差异;疏水性分析显示两个材料BnaC02g36170D基因编码的蛋白是易溶、亲水性较强的蛋白,且两个材料的疏水性曲线基本一致;跨膜结构域分析显示,该蛋白不存在跨膜结构域,预测该蛋白可能是膜外蛋白;对DZ和GW BnaC02g36170D编码蛋白的三维结构进行预测,结果显示DZ和GW的编码蛋白完全一致;结构域预测结果显示,该编码蛋白只含有一个重要的结构域“PB1 domain”,该结构域在生长素响应机制中发挥重要作用,生长素与植株株高相关,表明BnaC02g36170D可能调控植株株高的生长过程。
唐芳[9]（2021）在《利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理》文中研究说明相同遗传背景下,黄籽油菜的含油量和蛋白含量高于黑籽,因此选育高产优质的黄籽是当前油菜研究的重要目标之一,然而黄籽油菜性状不稳定,遗传模式复杂,且自然界中缺乏天然的种质资源,极大地阻碍了黄籽油菜的育种进程。前期我们课题组从观赏植物羽衣甘蓝中发现了黄籽突变单株,经系统改良已育成C亚基因组上携带黄籽基因的宝贵甘蓝资源材料,为选育稳定的黄籽油菜奠定了材料基础,同时也填补了自然界无黄籽甘蓝资源的空白,但具体分子机理有待进一步研究。本研究以特有的黄籽甘蓝品系（Y20L903和Y20L921）与传统黑籽甘蓝品系（B20L926和B20L971）为材料,围绕甘蓝粒色形成的差异机理进行了初步研究。首先利用广泛靶向代谢组对黄、黑籽甘蓝不同发育期种子的代谢物进行了UPLC-HESI-MS/MS检测,通过定性定量分析,初步确定黄、黑籽甘蓝中的差异代谢物;其次,通过基因组三代测序技术并结合HiC辅助技术完成了对甘蓝B970高质量基因组的组装;第三,结合转录组测序和qRT-PCR分析进一步对黄、黑籽甘蓝中的差异表达基因进行了筛选鉴定,并对其进行GO功能注释和KEGG富集分析,初步明确甘蓝粒色变化的相关代谢通路和关键候选基因;最终借助于代谢组、转录组和基因组综合分析的结果,初步完成了对甘蓝中类黄酮代谢分子调控网络的分析,为进一步阐明甘蓝粒色差异形成的分子机理奠定了基础。其主要研究结果如下:1.黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L921、B20L926和B20L971）不同发育期的种子为材料,利用UPLC-HESI-MS/MS技术共检测出1162个有效质谱峰,根据保留时间、质荷比、二级质谱和已有的数据库信息对其进行注释,结果共鉴定出287种代谢物成分,包括33个酚酸类、72个类黄酮类、34个硫苷类、71个脂质类以及77个氨基酸类及其衍生物。基于标准品对其中147种代谢物（酚酸类33个、类黄酮类72个、硫苷类34个和氨基酸类8个）进行定量分析,初步确定了12种可能与粒色相关的差异代谢物,包括柚皮苷、五羟基黄烷、二氢山奈酚、圣草酚、无色矢车菊素、表儿茶素、儿茶素以及原花青素低聚物等及其衍生物,且它们在黑籽中的积累水平明显高于黄籽甘蓝。因此,推测表儿茶素和原花青素的低积累可能是甘蓝形成黄籽种皮一个重要因子。2.高质量甘蓝基因组组装利用基因组三代PacBio、二代Illumina及HiC辅助基因组组装相结合的策略对甘蓝B970基因组进行组装,组装基因组大小为524.95 Mb,包含9条染色体,scaffold N50长度为62.44 Mb,BUSCO值为98.2%,基因组组装质量高。基因组注释结果表明,基因组重复序列占比65.14%。共注释了48,291个基因,完整结构基因占比89.17%,功能注释基因占比85.46%,注释基因集BUSCO评估为99.2%,基因组注释结果良好。高质量甘蓝基因组的组装为黄、黑籽甘蓝的转录组测序提供了参考基因组,使得转录组测序更为准确可靠。3.黄、黑籽甘蓝种子的转录组学分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L903、Y20L921、B20L926和B20L971）授粉后20天、40天和50天的种子为材料进行转录组测序,分析时根据黄、黑籽甘蓝材料生长发育快慢和表型一致性,将其分为两组（Y20L903和B20L971;Y20L921和B20L926）。在授粉后40天和50天种子中,两组材料差异表达基因的top GO分析均显着富集在类黄酮合成相关条目,包括类黄酮和柚皮素-查尔酮生物合成等过程。KEGG富集结果表明,在材料Y20L921和B20L926授粉后40天和50天种子中的差异表达基因被显着富集到异黄酮、类黄酮生物合成等相关代谢通路。同时,以甘蓝B970为参考基因组（未发表）对类黄酮基因进行基因组水平鉴定,结果共注释了48个参与类黄酮合成途径的基因,其中12个基因在黄、黑籽甘蓝Y20L921和B20L926材料中表现为差异表达,授粉后20天BolPALb/c、BolC4Hb/c/e、Bol4CLa、BolTT4b/c、BolTT5b和BolTT6d在黑籽甘蓝中高表达,而BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽甘蓝中的表达水平均高于黄籽,说明类黄酮途径结构基因的低表达可能与甘蓝黄、黑籽形成相关联。进一步鉴定了47个木质素相关基因,结果表明木质素途径基因CCR、CAD、LAC和PER的转录水平很低,在黄、黑籽甘蓝之间并没有显着表达差异,推测甘蓝黄籽形成受木质素代谢途径影响较小。4.黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析根据代谢组和转录组分析结果,综合分析了两组黄、黑籽甘蓝材料中类黄酮代谢网络的差异。在Y20L921与B20L926材料间,无色矢车菊素、表儿茶素及其衍生物和原花青素低聚物在黑籽甘蓝B20L926中的积累量明显高于黄籽甘蓝Y20L921;同样,差异代谢物相关的基因BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽中高表达,而BolTT3在黄籽中几乎不表达;然而在Y20L903与B20L971材料间,上述差异代谢物在Y20L903中也有较高水平的积累,可能与Y20L903材料粒色存在分离相关,结合转录组和qRT-PCR分析发现仅BolTT3在黄、黑籽中存在稳定的差异。综上结果表明,黄籽Y20L903和Y20L921间还存在较大的差异,一方面,可能由于混合材料取样导致Y20L903中有黑籽混入,另一方面根据本研究结果推测:Y20L921的种皮色素合成受阻点在无色矢车菊素的上游,且阻断效果好,下游代谢产物少,粒色稳定;Y20L903的种皮色素合成受阻点主要表现在色素合成的末端,即原花青素低聚物的前后,由于该材料成熟种皮中已有较多的原花青素低聚物,在一定条件下得到氧化而呈现出一定的颜色;同时也说明不同材料间粒色差异形成机理可能不同。
贾乐东[10]（2021）在《甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析》文中进行了进一步梳理近年来在乡村振兴的带动下,油菜花作为重要的旅游资源越来越受到青睐,各地举办的油菜花节等观光旅游项目已逐渐成为乡村近郊游的热门产业。传统油菜的花色是以金黄色、深黄色、土黄色和黄色为代表的黄色系,通过与近缘物种的远缘杂交,逐渐育成以乳白色、白色为代表的白色系,以深红色、橘红色、红色和桃红色等为代表的红色系,以及以淡粉色、粉黛色和粉紫色等为代表的粉紫色系的多元花色品系,但油菜花色变异的遗传机理和分子机制仍未完全解析,需要进行深入研究。本研究以彩花油菜中具有代表性的甘蓝型油菜橘红花自交品系（Orange-red petal,OrP）、白花自交品系（White petal,WP）、黄花品种中双11（ZS11）、黄花品系WYA47和DHM42等作为研究材料,通过表型观察、遗传学、代谢组、转录组和重测序等方法,确定了橘红花和白花性状产生的关键色素组分和遗传规律,定位和克隆了控制橘红花和白花性状的关键候选基因,并对其进行转基因功能验证,探究甘蓝型油菜橘红花和白花性状产生的遗传规律及分子机制,为甘蓝型油菜彩色花培育奠定理论基础。主要结论如下:1.橘红花性状主效基因BnaA07.PAP2调控橘红花形成的分子机制研究1.1橘红色花瓣积累花青素和类胡萝卜素而呈现橘红色在橘红花材料OrP的下胚轴、子叶和幼叶等部位均呈现不同程度的紫红色,且花瓣在B5（花蕾长5.5～5.9 mm）时期后开始呈现红色;S3（花瓣刚好完全展开,花药未开裂）时期的花瓣红绿色差值Δa为正值,说明OrP花瓣颜色偏红。代谢组比较分析发现,在S2（花朵半开呈圆筒状）和S4（花瓣完全展开至最大,花药萎焉）时期,OrP花瓣中总花色苷的相对含量分别是ZS11的5.420和3.345倍;总类胡萝卜素含量分别是ZS11的0.880和0.555倍,其中显黄色的叶黄素和玉米黄质的总量分别是ZS11的1.927和0.948倍。因此,OrP花瓣中积累花色苷和类胡萝卜素使花瓣呈现橘红色。1.2橘红花材料OrP与黄花材料ZS11的转录组学比较分析对OrP和ZS11的B3（花蕾长3.0～3.9 mm）、B5（花蕾长5.0～5.9 mm）花蕾,B5、B8（花蕾长8.0～8.9 mm）、S1（花瓣高于萼片1/2以上但未展开）和S3时期花瓣,以及OrP×DHM42衍生F2群体中极端表型S1、S3时期混池花瓣等材料进行转录组学比较分析,以ZS11作为对照,共筛选到13,047个差异表达基因。KEGG富集表明与花青素生物合成相关的代谢途如苯丙烷、类黄酮和异黄酮等途径被显着富集。花青素代谢途径相关的139个基因中,有46个基因在OrP和ZS11中存在显着差异表达;qRT-PCR结果表明,直接参与花青素合成的Bna.DFR和Bna.ANS在OrP的B5时期花蕾和花瓣中均显着上调表达。1.3橘红花性状的遗传分析与主效基因精细定位OrP与不同的黄花材料构建F2遗传群体,其中F1代植株花瓣为橘红色,F2群体中橘红花与黄花植株符合3:1的分离比;OrP×DHM42衍生F2群体中S3和S4花瓣红绿色差值Δa均呈多峰分布。说明橘红花性状受一对显性主效核基因控制,可能受微效基因影响。F2极端混池与两亲本进行30×重测序,分析结果表明,各样本的全基因组覆盖度为91.37%～95.73%;BSA分析将OrP橘红花性状主效基因定位在Darmor-bzh参考基因组A07染色体17.239～21.522 Mb范围,Indel和SSR标记精细定位区间为164.389 Kb,包含34个基因。转录组结果表明,ZS11参考基因组同源区间内仅BnaA07G0287000ZS基因在OrP各时期的花蕾和花瓣中均显着上调表达,ZS11中几乎不表达,确定其为候选基因,命名为BnaA07.PAP2,qRT-PCR结果显示BnaA07.PAP2在OrP下胚轴、子叶、幼叶和花瓣等器官中均有较高表达。1.4 BnaA07.PAP2诱导花青素合成结构基因的表达调控橘红花的形成通过CRISPR/Cas9敲除OrP中BnaA07.PAP2基因,T1代阳性植株花瓣呈黄色,S3时期花瓣红绿色差值Δa显着降低;在B5时期花蕾中,参与花青素合成的Bna.DFR和Bna.ANS基因的表达显着降低,说明BnaA07.PAP2基因通过诱导Bna.DFR和Bna.ANS基因的表达从而合成花青素,花青素与类胡萝卜素共同显色使花瓣呈现橘红色。2.白花性状主效基因BnaC03.NCED4调控白花形成的分子机制研究2.1白色花瓣中类胡萝卜素降解导致白花形成白花品系WP的花瓣在B3、B4（花蕾长4.0～4.9 mm）和B5时期为嫩绿色,B6（花蕾长6.0～6.9 mm）至B7（花蕾长7.0～7.9 mm）时期花瓣颜色逐渐变黄,S1至S4时期花瓣颜色由淡黄色逐渐变为白色;而ZS11在S1至S4时期一直保持黄色。S4时期ZS11花瓣的黄蓝色差值Δb显着高于WP,说明ZS11与WP相比明显偏黄。代谢组分析结果表明,在S2和S4时期花瓣中,ZS11总类胡萝卜素含量分别是WP的1.777和1.969倍;期间ZS11总类胡萝卜素含量增加915.253μg/g（约55.463%）,而WP仅增加了374.597μg/g（约40.346%）;同期,ZS11中显黄色的叶黄素和玉米黄质总量降低22.433μg/g（约5.565%）,WP则降低83.455μg/g（约34.705%）。因此,WP花瓣中叶黄素和玉米黄质含量急剧降低导致花瓣由淡黄色变为白色。2.2白花材料WP与黄花材料ZS11的转录组学比较分析对WP的B5、B7、S1、S3时期花瓣,以及DHM42×WP衍生F2群体中的黄花和白花极端表型S1、S3时期混池花瓣等材料进行转录组学比较分析,以同时期的ZS11为对照,共筛选到9,557个差异表达基因,其中4,593个上调,5,228个下调。KEGG富集分析发现苯丙烷、类黄酮、类胡萝卜素、异黄酮、黄酮与黄酮醇、卟啉与叶绿素等代谢通路被显着富集。2.3白花性状的遗传分析与候选基因定位筛选对DHM42×WP衍生的F2群体进行遗传分析发现,F1代植株花瓣为淡黄色或乳白花,F2群体中白花/淡黄花与黄花植株符合3:1的分离比;F2群体S3和S4时期花瓣黄蓝色差值Δb均呈多峰分布。说明WP白花性状可能受一对显性主效核基因控制,也可能同时受微效基因影响。F2极端混池与两亲本进行30×重测序,分析结果发现,各样本的全基因组覆盖度为92.17%～95.39%;BSA分析将WP白花性状主效基因定位在Darmorbzh参考基因组C03染色体52～54 Mb范围,分别与ZS11和No.2127参考基因组C03染色体68.00～70.14 Mb和61.35～63.33 Mb区段同源。转录组结果表明,ZS11参考基因组候选区间内的215个基因仅BnaC03G0710000ZS基因在WP显着上调表达,因此确定其即为候选基因,命名为BnaC03.NCED4。qRTPCR结果表明,BnaC03.NCED4基因在WP的子叶和花瓣中高表达,在ZS11的根、幼叶和花瓣中表达水平较低。2.4白花性状候选基因BnaC03.NCED4调控白花的形成在ZS11材料中超表达BnaC03.NCED4基因,T1代转基因阳性植株花瓣为白色;S4时期花瓣黄绿色差值Δb显着降低;S3时期花瓣中,BnaC03.NCED4基因表达量显着升高,说明BnaC03.NCED4基因可以通过降解类胡萝卜素而使花瓣由黄色变为白色。
二、甘蓝型油菜“凸耳”性状的遗传鉴定及利用途径探讨（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、甘蓝型油菜“凸耳”性状的遗传鉴定及利用途径探讨（论文提纲范文）
（1）华油杂62恢复系根肿病抗性遗传改良及miRNA响应分子机制解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 十字花科专性寄生病害根肿病研究综述 |
| 1.1.1 根肿病的发现 |
| 1.1.2 致病病原菌根肿菌研究概述 |
| 1.1.3 根肿菌不同致病类型的分化及鉴别 |
| 1.1.4 根肿病的危害分布及防控 |
| 1.1.5 根肿病抗病基因发掘及抗病育种 |
| 1.1.6 寄主植物响应根肿菌的侵袭 |
| 1.2 植物与病原菌互作研究进展 |
| 1.2.1 植物免疫系统的最新模型 |
| 1.2.2 植物防御与生长平衡 |
| 1.3 miRNA与植物抗病研究进展 |
| 1.3.1 植物miRNA分子机制 |
| 1.3.2 植物miRNA的生物学作用 |
| 1.3.3 miRNA参与植物抗病研究进展 |
| 1.4 本研究的目的与意义 |
| 第二章 华油杂62 恢复系根肿病抗性遗传改良 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料 |
| 2.1.2 技术路线 |
| 2.1.3 根肿病温室接种体系 |
| 2.1.4 根肿病田间接种及表型鉴定 |
| 2.1.5 病情指数 |
| 2.1.6 DNA提取及PCR程序 |
| 2.1.7 前景选择 |
| 2.1.8 背景选择 |
| 2.1.9 农艺性状测定与测验 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 F_1及BC_1的获得、分子标记检测及抗病性鉴定 |
| 2.2.2 利用分子标记对BC_1F_1~BC_3F_1各世代株系的前景和背景筛选 |
| 2.2.3 高世代分离群体抗病性鉴定及恢复基因的分子检测 |
| 2.2.4 抗病近等基因系材料Bing409R对不同生理小种的抗性评价 |
| 2.2.5 Bing409R不同株系的籽粒品质检测 |
| 2.2.6 华油杂62R的田间根肿病抗性鉴定 |
| 2.2.7 抗根肿病新品种华油杂62R的产量及农艺性状测试 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 甘蓝型油菜响应根肿菌侵染的miRNA分子机制解析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 RNA的分离、纯化和质控 |
| 3.1.3 small RNA文库制备与测序 |
| 3.1.4 降解组文库制备与测序 |
| 3.1.5 使用的数据库和软件 |
| 3.1.6 miRNA鉴定及差异表达分析 |
| 3.1.7 miRNA靶基因鉴定及降解位点分析 |
| 3.1.8 靶基因的功能注释 |
| 3.1.9 miRNA表达量分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 甘蓝型油菜小RNA测序数据 |
| 3.2.2 甘蓝型油菜已知及未知miRNA鉴定 |
| 3.2.3 差异表达miRNA鉴定及验证 |
| 3.2.4 降解组测序鉴定miRNA靶标 |
| 3.2.5 miRNA靶标基因功能分析 |
| 3.2.6 响应根肿菌侵染的miRNA-target模块分析 |
| 3.2.7 甘蓝型油菜根肿病抗性相关miRNA-target表达模式分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 小RNA参与了甘蓝型油菜对根肿菌侵染的响应 |
| 3.3.2 miRNA及其靶标参与调控油菜对根肿菌侵染应答的多种途径 |
| 3.3.3 miRNA及其靶标调控甘蓝型油菜根肿病抗病分子机制的探讨 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间已发表和待发表论文 |
| 致谢 |
（2）甘蓝型油菜角果和品质相关性状的遗传分析及cqSL-C7和qGSL-C2的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 甘蓝型油菜角果和品质相关性状研究进展 |
| 1.1.1 角果相关性状的遗传分析 |
| 1.1.2 角果相关性状QTL研究进展 |
| 1.1.3 品质相关性状的遗传分析 |
| 1.1.4 品质相关性状QTL研究进展 |
| 1.2 作物数量性状基因的克隆 |
| 1.2.1 图位克隆法 |
| 1.2.2 关联分析法 |
| 1.2.3 转座子标签法 |
| 1.2.4 同源序列法 |
| 1.2.5 关联分析和连锁分析结合法 |
| 1.3 角果发育的研究与应用 |
| 1.3.1 拟南芥角果发育研究进展 |
| 1.3.2 油菜中角果发育的研究进展 |
| 1.3.3 拟南芥中角果发育相关研究的应用价值 |
| 1.4 硫苷的研究进展 |
| 1.4.1 硫苷的种类 |
| 1.4.2 硫苷在生产生活中的作用 |
| 1.4.3 硫苷的合成代谢 |
| 1.4.4 硫苷生物合成的调控 |
| 1.4.4.1 转录因子调控硫苷的合成 |
| 1.4.4.2 激素调控硫苷的合成 |
| 1.5 甘蓝型油菜亚基因组间同源重组 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 2 甘蓝型油菜产量和品质相关性状的QTL检测 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料和DH群体构建 |
| 2.1.2 田间试验设计和表型考察 |
| 2.1.2.1 田间实验设计 |
| 2.1.2.2 表型考察 |
| 2.1.3 DH群体基因型分析 |
| 2.1.3.1 SSR标记分析 |
| 2.1.3.2 SNP标记分析 |
| 2.1.4 数据统计分析 |
| 2.1.5 遗传连锁图谱构建 |
| 2.1.6 QTL检测及候选基因预测 |
| 2.1.6.1 QTL分析 |
| 2.1.6.2 QTL整合 |
| 2.1.6.3 QTL比较分析 |
| 2.1.6.4 QTL区间候选基因预测及候选基因表达模式分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 亲本ZS11 和G120 及其衍生后代表型变异 |
| 2.2.1.1 亲本、F_1和F_(2:3)表型变异 |
| 2.2.1.2 亲本和DH群体表型变异及遗传分析 |
| 2.2.1.3 性状间的相关性分析 |
| 2.2.2 DH群体标记分析和遗传连锁图谱构建 |
| 2.2.2.1 遗传连锁图谱构建 |
| 2.2.2.2 DH群体的基因型频率分布 |
| 2.2.2.3 连锁图谱与参考基因组共线性比较 |
| 2.2.3 DH群体QTL检测与整合 |
| 2.2.3.1 角果长QTL整合 |
| 2.2.3.2 每角粒数QTL整合 |
| 2.2.3.3 籽粒密度QTL整合 |
| 2.2.3.4 种子含油量QTL整合 |
| 2.2.3.5 种子硫苷含量QTL整合 |
| 2.2.4 多效性unique QTL分析 |
| 2.2.5 QTL比较分析 |
| 2.2.6 QTL区间内候选基因预测 |
| 2.2.7 候选基因表达模式分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 QTL整合和比较分析是鉴定新QTL的有效策略 |
| 2.3.2 综合性的方法在候选基因预测中的应用 |
| 2.3.3 ZS11 中有利等位基因的应用 |
| 3 甘蓝型油菜角果长QTL cqSL-C7 的图位克隆和功能分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 cqSL-C7 近等基因系的构建 |
| 3.1.3 分子标记的开发及DNA提取 |
| 3.1.4 cqSL-C7 位点局部遗传连锁图的构建和遗传效应分析 |
| 3.1.5 cqSL-C7 的精细定位 |
| 3.1.5.1 分离群体和交换单株的种植 |
| 3.1.5.2 标记分析 |
| 3.1.5.3 交换单株表型考察及后代验证 |
| 3.1.6 双亲重测序结果分析及候选基因的预测 |
| 3.1.7 cqSL-C7 候选基因功能验证 |
| 3.1.7.1 互补载体构建 |
| 3.1.7.2 超表达载体构建 |
| 3.1.7.3 农杆菌介导的甘蓝型油菜遗传转化 |
| 3.1.7.4 拟南芥的遗传转化和表型考察 |
| 3.1.8 启动子活性分析实验 |
| 3.1.8.1 启动子表达载体构建 |
| 3.1.8.2 拟南芥的阳性苗筛选 |
| 3.1.8.3 GUS活性检测分析 |
| 3.1.9 亚细胞定位实验 |
| 3.1.10 表达模式分析实验 |
| 3.1.11 扫描电镜观察转基因油菜角果皮细胞 |
| 3.1.12 自然群体中Bna C7.ROT3 及其同源拷贝序列分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 cqSL-C7 位点BC_3F_1群体构建 |
| 3.2.2 cqSL-C7 位点在BC_3F_1群体中的验证 |
| 3.2.3 cqSL-C7和cqSL-A9-2 间的互作分析 |
| 3.2.4 cqSL-C7 位点在高世代群体中的效应分析 |
| 3.2.4.1 cqSL-C7 位点标记开发以及局部连锁图构建 |
| 3.2.4.2 cqSL-C7 位点在回交群体中的效应分析 |
| 3.2.5 cqSL-C7 位点的精细定位 |
| 3.2.5.1 用BC_3F_2群体对cqSL-C7 位点进行精细定位 |
| 3.2.5.2 用BC_4F_2和BC_5F_1群体对cqSL-C7 位点进行精细定位 |
| 3.2.6 cqSL-C7 位点候选基因分析 |
| 3.2.7 候选基因BnaC7.ROT3 的功能验证 |
| 3.2.7.1 候选基因BnaC7.ROT3 在拟南芥中的功能分析 |
| 3.2.7.2 候选基因BnaC7.ROT3 在甘蓝型油菜中的功能验证 |
| 3.2.8 BnaC7.ROT3 的表达模式分析 |
| 3.2.8.1 BnaC7.ROT3 的定量分析 |
| 3.2.8.2 BnaC7.ROT3的GUS活性分析 |
| 3.2.9 BnaC7.ROT3 定位在细胞膜上 |
| 3.2.10 角果皮的细胞学观察 |
| 3.2.11 BnaC7.ROT3 中单碱基缺失为稀有等位变异 |
| 3.2.12 BnaC7.ROT3 的同源拷贝在自然群体中的单倍型分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 QTL间的互作研究 |
| 3.3.2 微效QTL克隆的策略 |
| 3.3.3 单碱基的缺失是BnaC7.ROT3 功能丧失的原因 |
| 3.3.4 BnaC7.ROT3 调控角果长的可能机理 |
| 3.3.5 BnaC7.ROT3 在育种上的应用价值 |
| 4 甘蓝型油菜硫苷含量主效QTL qGSL-C2 的克隆及功能研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料的种植、管理和表型考察 |
| 4.1.2 甘蓝型油菜转基因载体构建 |
| 4.1.2.1 互补载体构建 |
| 4.1.2.2 超表达载体构建 |
| 4.1.2.3 RNAi载体构建 |
| 4.1.2.4 CRISPR载体构建 |
| 4.1.3 转基因植株的检测 |
| 4.1.4 BnaC2.MYB28 的表达分析 |
| 4.1.4.1 双荧光素酶报告系统载体构建 |
| 4.1.4.2 启动子分析(GUS)载体构建 |
| 4.1.4.3 双荧光素酶报告系统启动子活性分析 |
| 4.1.4.4 GUS活性分析 |
| 4.1.4.5 BnaC2.MYB28的qRT-PCR分析 |
| 4.1.5 BnaC2.MYB28 的亚细胞定位 |
| 4.1.5.1 BnaC2.MYB28 在烟草中的亚细胞定位 |
| 4.1.5.2 BnaC2.MYB28 在拟南芥原生质体中的亚细胞定位 |
| 4.1.6 BnaC2.MYB28 的蛋白互作分析 |
| 4.1.6.1 酵母双杂交实验 |
| 4.1.6.2 双分子荧光互补实验 |
| 4.1.7 转录组测序(RNA-Seq)分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 qGSL-C2 候选基因序列分析 |
| 4.2.2 候选基因功能验证 |
| 4.2.2.1 候选基因的功能互补验证 |
| 4.2.2.2 候选基因的CRISPR敲除验证 |
| 4.2.3 BnaC2.MYB28 的表达分析 |
| 4.2.3.1 BnaC2.MYB28的qRT-PCR分析 |
| 4.2.3.2 双亲BnaC2.MYB28 的启动子活性强弱分析 |
| 4.2.3.3 BnaC2.MYB28的GUS活性分析 |
| 4.2.4 BnaC2.MYB28 定位于细胞核 |
| 4.2.5 BnaC2.MYB28 对硫苷含量的调控分析 |
| 4.2.5.1 BnaC2.MYB28~(ZY50)的功能鉴定 |
| 4.2.5.2 BnaC2.MYB28~(G120)的功能分析 |
| 4.2.6 BnaC2.MYB28 的蛋白互作分析 |
| 4.2.6.1 BnaC2.MYB28 的酵母自激活检测 |
| 4.2.6.2 BnaC2.MYB28 形成同源二聚体 |
| 4.2.6.3 BnaC2.MYB28与Bna MYC3 特异性互作 |
| 4.2.7 BnaC2.MYB28 对硫苷合成相关基因的调控分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 BnaC2.MYB28 是一个保守的硫苷合成基因调控因子 |
| 4.3.2 甘蓝型油菜A2 和C2 染色体上MYB28 基因来源 |
| 参考文献 |
| 附录1:本研究和参考文献中五个性状的QTL统计 |
| 附录2:研究中涉及的引物 |
| 附录3:作者简介和在读期间发表论文 |
| 致谢 |
（3）甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 Table of abbreviation |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物响应低磷胁迫的机制 |
| 1.1.1 提高土壤磷的生物有效性 |
| 1.1.2 增强无机磷的吸收能力 |
| 1.1.3 提高磷的生理利用效率 |
| 1.1.4 增加收获指数 |
| 1.1.5 缺磷对植物离子组的影响 |
| 1.2 作物磷高效QTL的定位和克隆 |
| 1.2.1 作图群体 |
| 1.2.2 分子标记和遗传连锁图 |
| 1.2.3 磷高效性状 |
| 1.2.4 磷高效QTL的定位和克隆 |
| 1.3 磷高效相关基因及其生物学功能 |
| 1.3.1 磷高效吸收与转运基因 |
| 1.3.2 磷高效利用基因 |
| 1.4 作物磷高效品种的培育 |
| 2 本研究的背景、内容及技术路线 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 3 琼脂培养和无磷纸培养油菜磷高效相对根系性状QTL的鉴定 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 琼脂培养试验及表型分析 |
| 3.2.3 无磷纸培养试验及表型分析 |
| 3.2.4 QTL定位 |
| 3.2.5 QTL簇的鉴定和整合 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体根系性状对缺磷响应的差异 |
| 3.3.2 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体相对根系性状的表型变异及相关性 |
| 3.3.3 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体相对根系性状的QTL定位 |
| 3.3.4 利用琼脂培养鉴定的QTL簇 |
| 3.3.5 相对根系性状QTL与根系性状QTL或产量相关性状QTL的共定位 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 琼脂培养和无磷纸培养油菜根系响应缺磷可塑性的差异 |
| 3.4.2 油菜相对根系性状QTL |
| 4 甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的鉴定与高世代遗传分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 琼脂培养试验 |
| 4.2.3 高纯度基因组DNA提取 |
| 4.2.4 全基因组重测序 |
| 4.2.5 SNP与InDel变异的鉴定与InDel标记的开发 |
| 4.2.6QTL-seq分析 |
| 4.2.7 候选区域关联分析 |
| 4.2.8 In Del标记的PCR扩增 |
| 4.2.9 高通量核酸分析仪鉴定InDel标记基因型 |
| 4.2.10 包含qPRL-C06的导入系材料的筛选与遗传背景分析 |
| 4.2.11 qPRL-C06局部遗传连锁图的构建和高世代遗传分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 Tapidor和宁油7号主根长的差异 |
| 4.3.2 Tapidor和宁油7号及两个子代混池测序深度及覆盖度 |
| 4.3.3 Tapidor和宁油7号全基因组SNP和InDel变异的鉴定与分析 |
| 4.3.4 利用QTL-seq定位磷高效QTL |
| 4.3.5 利用候选区间关联分析验证qPRL-C06 |
| 4.3.6 包含qPRL-C06导入系的鉴定 |
| 4.3.7 qPRL-C06高世代的遗传分析及其候选基因预测 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 QTL-seq用于数量性状遗传定位的优势与不足 |
| 4.4.2 磷高效QTL qPRL-C06的鉴定及其候选基因的预测 |
| 5 甘蓝型油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的响应及其QTL定位 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 琼脂培养试验 |
| 5.2.3 表型分析 |
| 5.2.4QTL定位和QTL簇的整合 |
| 5.2.5 主效QTL簇Cl17.1的验证及其候选基因的预测 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 不同磷水平BnaTNDH群体地上部11种矿质元素浓度的变异及其相关性 |
| 5.3.2 不同磷水平BnaTNDH群体根系11种矿质元素浓度的变异及其相关性 |
| 5.3.3 不同磷水平BnaTNDH群体地上部与根系11种矿质元素浓度的差异 |
| 5.3.4 不同磷水平BnaTNDH群体地上部和根系11种矿质元素累积量的变异及其相关性 |
| 5.3.5 不同磷水平BnaTNDH群体11种矿质元素的植株累积量的变异及其相关性 |
| 5.3.6 不同磷水平BnaTNDH群体11种矿质元素的地上部分配系数的变异及其相关性 |
| 5.3.7 不同磷水平11种矿质元素相关性状的QTL及上位性QTL定位 |
| 5.3.8 不同磷水平影响11种矿质元素相关性状的QTL簇 |
| 5.3.9 1个调控低磷地上部K、Mg和S浓度的QTL簇Cl17.1的验证与分解 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 缺磷对甘蓝型油菜11种矿质元素的吸收和地上部的分配及其QTL有不同的影响 |
| 5.4.2 甘蓝型油菜地上部与根系矿质元素的浓度及其遗传调控存在显着差异 |
| 5.4.3 调控不同离子组性状的多效性QTL |
| 5.4.4 不同离子组性状的上位性QTL |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本研究的创新点 |
| 6.3 本研究的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 附表与附图 |
| 附录Ⅱ 作者简介及在读期间发表论文 |
| 致谢 |
（4）甘蓝型油菜BnaTT8基因突变体的创建及功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 前言 |
| 1.1 黄籽性状的研究进展 |
| 1.1.1 拟南芥中黄籽性状的研究进展 |
| 1.1.1.1 拟南芥中黄籽性状的形成 |
| 1.1.1.2 拟南芥中黄籽突变体的研究 |
| 1.1.1.3 拟南芥中类黄酮合成研究 |
| 1.1.2 油菜中黄籽性状的研究进展 |
| 1.1.2.1 油菜黄籽性状的遗传模式 |
| 1.1.2.2 油菜黄籽性状的定位研究 |
| 1.1.2.3 甘蓝型油菜中的TT同源基因的研究 |
| 1.2 基因编辑技术的研究进展 |
| 1.2.1 基因编辑技术的发展 |
| 1.2.2 CRISPR/Cas基因编辑技术系统的发展 |
| 1.2.3 基因编辑技术在植物中的应用 |
| 1.2.3.1 基因编辑技术在作物改良中的应用 |
| 1.2.3.2 基因编辑技术在作物育种中的应用 |
| 1.3 本研究的目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体和菌株 |
| 2.1.3 主要试剂 |
| 2.1.4 试剂的配置 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 CRISPR/Cas9载体的构建 |
| 2.2.2 农杆菌介导的油菜下胚轴遗传转化 |
| 2.2.3 转基因植株的阳性检测 |
| 2.2.4 非变性PAGE胶检测转基因植株的编辑 |
| 2.2.5 编辑单株的突变基因型测序 |
| 2.2.5.1 PCR产物测序确定突变基因型 |
| 2.2.5.2 HI-TOM高通量测序确定编辑单株的突变基因型 |
| 2.2.6 种皮厚度的测量 |
| 2.2.7 石蜡切片的制备和细胞学观察 |
| 2.2.8 RNA样的采集与提取 |
| 2.2.9 反转录 |
| 2.2.10 表达分析 |
| 2.2.11 原花色素的香草醛和DMACA检测 |
| 2.2.12 气相色谱法测定甘蓝型油菜种子脂肪酸组成 |
| 2.2.13 NIRS法测定甘蓝型油菜种子含油量 |
| 2.2.14 脱靶检测 |
| 2.2.15 RNA-seq数据处理 |
| 2.2.15.1 原始数据的过滤 |
| 2.2.15.2 Reads的比对及DEGs 的筛选 |
| 2.2.15.3 差异基因GO功能分析和KEGG通路分析 |
| 2.2.15.4 qRT-PCR验证 |
| 2.2.16 代谢产物提取 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 BnaTT8基因克隆及序列分析 |
| 3.2 BnaTT8基因表达分析 |
| 3.3 BnaTT8靶基因的CRISPR/Cas9载体构建 |
| 3.4 编辑载体的遗传转化与再生植株的检测 |
| 3.4.1 编辑载体的遗传转化与再生植株的阳性鉴定 |
| 3.4.2 阳性植株的编辑鉴定与突变体的遗传分析 |
| 3.4.3 突变类型统计 |
| 3.5 BnaTT8突变导致内种皮PA积累缺失 |
| 3.5.1 BnaTT8基因的突变体的籽粒颜色变化 |
| 3.5.2 化学染色观察突变体对种皮发育过程中PA积累的影响 |
| 3.5.3 突变体对PA积累和种皮厚度影响的显微观察 |
| 3.6 BnaTT8突变对种子品质和产量性状的影响 |
| 3.6.1 BnaTT8突变对种子含油量和蛋白质含量的影响 |
| 3.6.2 BnaTT8突变对种子脂肪酸含量的影响 |
| 3.6.3 BnaTT8突变对产量相关性状的影响 |
| 3.7 T_0代编辑单株的脱靶分析检测 |
| 3.8 BnaTT8突变体和野生型种皮的转录组比较分析 |
| 3.8.1 RNA-seq数据分析 |
| 3.8.2 BnaTT8突变体和野生型种皮DEGs的筛选 |
| 3.8.3 BnaTT8突变体和野生型种皮DEGs的富集分析 |
| 3.8.4 BnaTT8突变体和野生型种皮中类黄酮合成相关基因的表达分析 |
| 3.8.5 qRT-PCR验证转录组结果 |
| 3.9 BnaTT8突变体的种子代谢组分析 |
| 3.10 BnaTT8基因突变对种子中脂肪酸合成相关基因表达的影响 |
| 4 讨论 |
| 4.1 CRISPR/Cas9系统在BnaTT8基因编辑中的应用 |
| 4.2 CRISPR/Cas9介导的BnaTT8突变体在育种中的应用前景 |
| 4.3 BnaTT8基因参与内种皮中PA的特异性积累 |
| 4.4 BnaTT8基因改变种子中含油量和脂肪酸组分的分子机理 |
| 4.5 基因编辑技术在作物中的应用前景与挑战 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 本研究所用的部分引物 |
| 附录2 甘蓝型油菜中BnaTT8基因的DNA序列比对信息 |
| 附录3 不同物种中TT8同源基因的进化树分析 |
| 附录4 T_2代中BnaTT8纯合突变体单株的预测氨基酸序列 |
| 附录5 作者简介及研究生阶段发表成果 |
| 致谢 |
（5）甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 干旱胁迫对植物的危害 |
| 1.2 干旱胁迫下的植物应答机制 |
| 1.2.1 植物响应干旱的形态学机制 |
| 1.2.2 植物响应干旱的生理机制 |
| 1.2.3 植物响应干旱的分子机制 |
| 1.3 组学方法在作物抗旱研究中的应用 |
| 1.3.1 基因组测序 |
| 1.3.2 全基因组关联分析 |
| 1.3.3 选择清除分析 |
| 1.3.4 转录组测序分析 |
| 1.4 油菜耐旱种质及基因资源挖掘 |
| 1.5 本研究的目的和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 油菜核心种质苗期耐旱性与气孔密度的基因型差异 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 油菜核心种质 |
| 2.2.2 苗期干旱胁迫处理与取样 |
| 2.2.3 叶片气孔密度表型鉴定 |
| 2.2.4 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 干旱胁迫下油菜苗期耐旱性的基因型差异 |
| 2.3.2 油菜叶片气孔密度的基因型差异 |
| 2.3.3 油菜苗期干旱胁迫地上部含水量与叶片气孔密度的相关性分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 核心种质是研究油菜耐旱性的重要资源 |
| 2.4.2 干旱地上部含水量是评价油菜苗期耐旱性的主要指标 |
| 2.4.3 油菜叶片气孔密度与干旱胁迫地上部含水量无显着相关性 |
| 第三章 油菜核心种质耐旱性与气孔密度的遗传关联分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 油菜材料和表型数据 |
| 3.2.2 SNP标记分析 |
| 3.2.3 群体结构分析 |
| 3.2.4 全基因组关联分析 |
| 3.2.5 候选基因分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 油菜核心种质SNP分析 |
| 3.3.2 油菜核心种质群体结构分析 |
| 3.3.3 油菜苗期耐旱性全基因组关联分析 |
| 3.3.4 油菜叶片气孔密度全基因组关联分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 全基因组关联性分析鉴定油菜苗期耐旱候选基因 |
| 3.4.2 全基因组关联性分析鉴定油菜叶片气孔密度候选基因 |
| 3.4.3 油菜苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传调控机制不同 |
| 第四章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质筛选及其组间基因组选择清除分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 油菜种植与干旱处理 |
| 4.2.2 主成分分析与选择清除分析 |
| 4.2.3 GO和 KEGG注释和富集分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 油菜苗期耐旱极端差异种质鉴定 |
| 4.3.2 两组耐旱差异油菜种质主成分分析与选择清除分析 |
| 4.3.3 选择区域候选基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 4.3.4 选择清除分析与全基因组关联分析耐旱候选基因交叉分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 油菜极端差异种质苗期耐旱性主要受遗传控制 |
| 4.4.2 选择清除分析揭示了油菜自然和人工选择过程的遗传印迹 |
| 4.4.3 多组学方法结合有助于鉴定油菜耐旱相关候选基因 |
| 第五章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质转录组分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 油菜材料 |
| 5.2.2 干旱胁迫处理与取样 |
| 5.2.3 mRNA特异性捕获与转录组测序文库构建、上机和测序 |
| 5.2.4 转录组测序分析 |
| 5.2.5 生物信息学分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 转录组测序数据与质量评估 |
| 5.3.2 油菜苗期干旱胁迫差异表达基因鉴定 |
| 5.3.3 干旱响应基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 5.3.4 多组学交叉分析鉴定耐旱候选基因 |
| 5.3.5 候选基因生物信息学分析及其基因表达 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 转录组分析揭示油菜耐旱和敏感基因型具有不同的基因表达模式 |
| 5.4.2 多组学分析有效筛选耐旱候选基因 |
| 第六章 BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 甘蓝型油菜基因组中BnSnRK家族基因成员鉴定 |
| 6.2.2 BnSnRK基因家族的系统发育分析与分类 |
| 6.2.3 BnSnRK基因家族基因表达模式分析 |
| 6.2.4 BnSnRK3.39的motif、基因结构和启动子顺势作用元件鉴定 |
| 6.2.5 拟南芥种植 |
| 6.2.6 油菜RNA提取、cDNA合成及BnSnRK3.39基因全长CDS克隆 |
| 6.2.7 BnSnRK3.39过表达载体构建 |
| 6.2.8 拟南芥转基因材料构建 |
| 6.2.9 拟南芥T2代BnSnRK3.39转基因植株 |
| 6.2.10 BnSnRK3.39 转基因材料耐旱性鉴定 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 甘蓝型油菜BnSnRK基因的鉴定及系统发育分析 |
| 6.3.2 BnSnRKs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式 |
| 6.3.3 BnSnRK3.39基因结构分析 |
| 6.3.4 BnSnRK3.39过表达载体构建与转基因拟南芥获得 |
| 6.3.5 BnSnRK3.39过表达转基因拟南芥耐旱性鉴定 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 BnSnRK基因家族与其他植物同源基因结构和功能相似 |
| 6.4.2 BnSnRK家族基因具有组织表达和逆境响应差异 |
| 6.4.3 BnSnRK3.39基因导入增强拟南芥耐旱性 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
（6）甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究（论文提纲范文）
| 常用缩略词(Frequently used Abbreviations) |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 甘蓝型油菜简介及其生态型分化研究进展 |
| 1.1.1 甘蓝型油菜的起源与育种历史 |
| 1.1.2 甘蓝型油菜生态型分化研究进展 |
| 1.2 植物开花调控研究进展 |
| 1.3 测序技术的发展及现状 |
| 1.4 基因组测序在植物研究领域中的应用 |
| 1.4.1 基因组测序在植物基因组组装方面的应用 |
| 1.4.2 基因组测序在植物基因挖掘方面的应用 |
| 1.5 作物种质资源数字化利用研究进展 |
| 1.6 本研究的目的和意义 |
| 第二章 甘蓝型油菜全基因组遗传变异图谱的构建 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料收集和测序 |
| 2.2.2 基因组变异检测 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 991份甘蓝型油菜的基因组重测序和数据比对 |
| 2.3.2 991份甘蓝型油菜基因组变异的鉴定与分布 |
| 2.3.3 991份甘蓝型油菜基因组变异的功能注释 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 甘蓝型油菜不同生态型分化的遗传基础 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料及田间种植 |
| 3.2.2 系统进化树与群体结构分析 |
| 3.2.3 主成分分析(PCA)以及连锁不平衡(LD)分析 |
| 3.2.4 遗传重组率分析 |
| 3.2.5 等位基因漂流分析 |
| 3.2.6 选择性清除分析 |
| 3.2.7 全基因组关联分析(GWAS) |
| 3.2.8 BnaA10.FLC和BnaA02.FT基因启动子序列分析以及基因表达分析 |
| 3.2.9 112份甘蓝型油菜BnaA10.FLC和BnaA02.FT基因的RT-qPCR分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 甘蓝型油菜群体特征和连锁不平衡 |
| 3.3.2 甘蓝型油菜起源地之间的等位基因漂移路径分析 |
| 3.3.3 甘蓝型油菜在自然和人工选择过程中的选择信号 |
| 3.3.4 甘蓝型油菜开花相关基因的鉴定 |
| 3.3.5 与生态型分化相关的SNP鉴定 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 甘蓝型油菜基因资源的数字化利用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS的构建 |
| 4.2.2 甘蓝型油菜SNP数据库BnaSNPDB的构建 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS的构建与应用 |
| 4.3.1.1 300份甘蓝型油菜核心种质的筛选 |
| 4.3.1.2 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS概况 |
| 4.3.1.3 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS演示 |
| 4.3.2 甘蓝型油菜SNP数据库BnaSNPDB的构建与应用 |
| 4.3.2.1 LDheatmap模块 |
| 4.3.2.2 SNPdistribution模块 |
| 4.3.2.3 Phylogenetic模块 |
| 4.3.2.4 Diversity模块 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 植物低温耐性的遗传机制 |
| 1.3 植物对低温胁迫的响应机制 |
| 1.3.1 植物对低温胁迫的感知 |
| 1.3.2 植物低温信号的转导 |
| 1.3.3 植物低温胁迫的生理响应机制 |
| 1.4 捕光色素蛋白在植物抗逆响应中的研究进展 |
| 1.5 本研究的目的及意义 |
| 第二章 油菜萌发期低温耐性的遗传效应分析 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 测定指标与方法 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 低温胁迫对油菜萌发期主要性状的影响 |
| 2.3.2 低温胁迫下萌发期主要性状的配合力方差分析 |
| 2.3.3 低温胁迫下亲本萌发期主要性状的一般配合力分析 |
| 2.3.4 低温胁迫下萌发期主要性状特殊配合力分析 |
| 2.3.5 低温胁迫下萌发期主要性状的遗传参数估算 |
| 2.3.6 低温胁迫下萌发期主要性状的杂种优势分析 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 油菜Lhcb基因家族成员鉴定及表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 BnLhcbs候选基因的鉴定 |
| 3.1.2 BnLhcbs理化性质分析 |
| 3.1.3 BnLhcbs染色体定位与基因结构分析 |
| 3.1.4 BnLhcbs基因家族的进化树分析 |
| 3.1.5 BnLhcbs基因表达模式分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 油菜Lhcb基因家族成员鉴定及系统发育分析 |
| 3.2.2 油菜Lhcb蛋白的理化性质分析 |
| 3.2.3 油菜Lhcb基因家族成员的染色体定位、基因结构分析 |
| 3.2.4 低温胁迫下油菜Lhcb基因的表达模式分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 BnLhcb3.4 基因提高植物低温耐性 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 菌株及载体 |
| 4.1.3 试验试剂 |
| 4.1.4 引物合成及测序 |
| 4.1.5 主要实验仪器设备 |
| 4.2 主要实验方法 |
| 4.2.1 油菜叶片总RNA的提取 |
| 4.2.2 目的基因扩增 |
| 4.2.3 PCR产物的纯化与回收 |
| 4.2.4 BnLhcb3.4 基因的过表达载体的构建 |
| 4.2.5 拟南芥的遗传转化与转基因植株的筛选鉴定 |
| 4.2.6 冷冻胁迫处理 |
| 4.2.7 叶绿素荧光相关参数的测定 |
| 4.2.8 状态转换测定 |
| 4.2.9 生理相关指标测定 |
| 4.2.10 油菜原生质体的转化 |
| 4.2.11 统计分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 BnLhcb3.4 基因编码油菜PSⅡ捕光天线LHCB3 |
| 4.3.2 BnLhcb3.4 基因正调控植株的低温耐性 |
| 4.3.3 BnLhcb3.4 基因提高了拟南芥转基因植株的渗透保护能力和生物膜的稳定性 |
| 4.3.4 BnLhcb3 亚细胞定位分析 |
| 4.3.5 BnLhcb3.4 基因促进低温相关基因的表达量分析 |
| 4.3.6 BnLhcb3.4 基因促进ABA信号通路相关基因的表达 |
| 4.3.7 ABA对超表达BnLhcb3.4 拟南芥转基因植株的影响 |
| 4.3.8 BnLhcb3.4 基因对拟南芥叶绿素荧光参数的影响 |
| 4.3.9 BnLhcb3.4 基因对低温胁迫前拟南芥q S和 q T的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 油菜株高对产量和植株倒伏的影响 |
| 1.2.1 油菜株高对产量的影响 |
| 1.2.2 油菜株高对植株倒伏的影响 |
| 1.3 甘蓝型油菜茎秆结构及化学成分研究进展 |
| 1.4 甘蓝型油菜遗传图谱的构建 |
| 1.5 油菜株高及其相关性状QTL定位的研究进展 |
| 1.5.1 QTL定位的方法手段 |
| 1.5.2 甘蓝型油菜株高QTL定位研究进展 |
| 1.6 转录组测序技术的研究现状 |
| 1.6.1 转录组测序 |
| 1.6.2 转录组测序研究进展 |
| 1.7 调控植株株高的分子机制研究 |
| 1.7.1 植物激素途径对株高的调控 |
| 1.7.2 非激素因素对株高的调控 |
| 1.8 本研究的目的及意义 |
| 第二章 不同株高甘蓝型油菜茎秆特性及其与倒伏的相关研究 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 材料种植与田间管理 |
| 2.2.2 测定项目及方法 |
| 2.2.2.1 株型性状的测定 |
| 2.2.2.2 倒伏指数的测定 |
| 2.2.2.3 茎秆显微结构观察 |
| 2.2.2.4 生化成分的测定 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 株高等株型性状与倒伏的关系 |
| 2.3.2 不同株高材料茎秆显微结构分析及其与倒伏的关系 |
| 2.3.3 不同株高材料主茎生化成分与倒伏指数的关系 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 甘蓝型油菜株型性状分析 |
| 2.4.2 甘蓝型油菜茎秆的解剖结构分析 |
| 2.4.3 甘蓝型油菜茎秆的生化成分分析 |
| 第三章 甘蓝型油菜高密度整合遗传图谱(SSR+SNP)的构建及QTL定位 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 DNA的提取与检测 |
| 3.2.2 分子标记分析 |
| 3.2.3 数据统计分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 SSR标记的多态性检测 |
| 3.3.2 整合图谱的构建 |
| 3.3.3 株高及其相关性状的QTL定位 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 甘蓝型油菜株高高密度遗传图谱的构建 |
| 3.4.2 甘蓝型油菜株高及其相关性状的QTL定位 |
| 第四章 转录组分析挖掘株高候选基因 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 RNA的提取与检测 |
| 4.2.2 测序文库的构建及上机测序 |
| 4.2.3 测序数据处理及差异表达基因分析 |
| 4.2.4 差异表达基因的GO和 KEGG富集分析 |
| 4.2.5 qRT-PCR验证 |
| 4.2.6 候选基因的数据库分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 转录组数据质检及差异表达基因筛选 |
| 4.3.2 差异表达基因的GO和 KEGG富集 |
| 4.3.3 qRT-PCR验证 |
| 4.3.4 目标区间内的变异位点分析 |
| 4.3.5 株高候选基因的挖掘 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 株高候选基因克隆与表达分析 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 基因克隆 |
| 5.2.2 qRT-PCR检测候选基因在甘蓝型油菜中的表达模式 |
| 5.3 试验结果 |
| 5.3.1 基因序列分析 |
| 5.3.2 BnaC02g36170D基因编码蛋白的生物信息学分析 |
| 5.3.3 BnaC02g36170D不同时期不同组织表达模式分析 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 黄籽油菜 |
| 1.1.1 黄籽性状的优点 |
| 1.1.2 黄籽种质的创制利用 |
| 1.2 油菜粒色相关研究进展 |
| 1.2.1 粒色性状影响因子 |
| 1.2.2 粒色性状遗传研究 |
| 1.2.3 粒色性状主效基因定位研究 |
| 1.2.4 粒色形成与类黄酮代谢途径 |
| 1.3 油菜基因组相关研究进展 |
| 1.4 转录组学 |
| 1.4.1 转录组技术概述 |
| 1.4.2 转录组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.5 代谢组学 |
| 1.5.1 代谢组技术概述 |
| 1.5.2 代谢组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.6 多组学技术应用 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 研究目的与意义 |
| 2.2 研究内容与技术路线 |
| 2.2.1 研究内容 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 第3章 黄黑籽甘蓝种子差异代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 主要试剂和标准品 |
| 3.1.3 主要仪器设备 |
| 3.1.4 代谢物提取 |
| 3.1.5 代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1.6 数据采集和分析 |
| 3.2 结果和分析 |
| 3.2.1 甘蓝种子代谢物的UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.2.2 酚酸类化合物含量分析 |
| 3.2.3 类黄酮类化合物含量分析 |
| 3.2.4 硫代葡萄糖苷类化合物含量分析 |
| 3.2.5 黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定 |
| 3.2.6 黄黑籽甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜种子主要差异代谢物比较分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第4章 高质量甘蓝基因组组装 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 DNA的提取 |
| 4.1.3 文库构建和测序 |
| 4.1.4 基因组组装 |
| 4.1.5 基因组组装质量评估 |
| 4.1.6 基因组注释 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 基因组survey和基因组组装 |
| 4.2.2 HiC挂载染色体 |
| 4.2.3 基因组注释 |
| 4.3 讨论 |
| 第5章 黄黑籽甘蓝种子的转录组分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 主要仪器与试剂 |
| 5.1.3 转录组测序 |
| 5.1.4 差异表达基因筛选 |
| 5.1.5 差异表达基因GO和KEGG分析 |
| 5.1.6 qRT-PCR分析 |
| 5.1.7 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 测序数据质量评估 |
| 5.2.2 基因表达水平分析 |
| 5.2.3 差异表达分析 |
| 5.2.4 差异基因GO功能分析 |
| 5.2.5 差异基因KEGG代谢通路富集分析 |
| 5.2.6 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2.7 类黄酮途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.8 木质素途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.9 关键基因qRT-PCR验证 |
| 5.2.10 黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析 |
| 5.2.11 关键候选基因的序列分析 |
| 5.3 讨论 |
| 第6章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文情况 |
（10）甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 天然植物色素的分类 |
| 1.1.1 叶绿素的功能及分类 |
| 1.1.2 类黄酮-花青素的功能与分类 |
| 1.1.3 类胡萝卜素的功能与分类 |
| 1.1.4 甜菜色素的功能与分类 |
| 1.2 类黄酮-花青素的生物合成与调控 |
| 1.2.1 类黄酮-花青素的生物合成过程 |
| 1.2.2 类黄酮-花青素代谢的调控 |
| 1.3 类胡萝卜素的生物合成与调控 |
| 1.3.1 类胡萝卜素的生物合成过程 |
| 1.3.2 类胡萝卜素代谢的调控 |
| 1.4 甘蓝型油菜花色研究进展 |
| 1.4.1 甘蓝型油菜不同花色材料来源 |
| 1.4.2 甘蓝型油菜花色的遗传分析 |
| 1.4.3 甘蓝型油菜花色的分子机制研究 |
| 1.5 BSA测序在植物色素研究中的应用 |
| 1.6 本研究的目的及意义 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 甘蓝型油菜橘红花性状的遗传、基因定位及功能分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 材料来源 |
| 2.1.2 群体材料的构建 |
| 2.1.3 材料田间种植管理 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 材料表型考察 |
| 2.2.2 甘蓝型油菜花瓣中主要色素含量的测定与分析 |
| 2.2.2.1 花瓣中类黄酮及花青素含量及成分测定 |
| 2.2.2.2 花瓣中类胡萝卜素含量及成分测定 |
| 2.2.3 橘红花材料及分离群体转录组测序及分析 |
| 2.2.3.1 橘红花材料及分离群体RNA提取 |
| 2.2.3.2 橘红花材料及分离群体转录组测序 |
| 2.2.3.3 转录组测序数据分析 |
| 2.2.4 甘蓝型油菜橘红花性状候选基因的初步定位分析 |
| 2.2.4.1 亲本及分离群体DNA提取及全基因组重测序 |
| 2.2.4.2 亲本及分离群体全基因组重测序 |
| 2.2.4.3 全基因组重测序数据分析 |
| 2.2.5 橘红花性状候选基因精细定位标记的开发 |
| 2.2.6 甘蓝型油菜橘红花候选基因的确定 |
| 2.2.6.1 目标区段的染色体序列注释及候选基因的确定 |
| 2.2.6.1 BnaA07.PAP2基因的组织特异性表达分析 |
| 2.2.7 候选基因的甘蓝型油菜遗传转化验证 |
| 2.2.7.1 CRISPR/Cas9敲除载体转化甘蓝型油菜 |
| 2.2.7.2 转基因植株的表型考察和qRT-PCR分析 |
| 2.2.8 候选基因Bna A07.PAP2的系统进化及泛基因组分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 甘蓝型橘红花油菜的表型观察 |
| 2.3.2 甘蓝型橘红花油菜花瓣中色素含量分析 |
| 2.3.2.1 花瓣中类黄酮和花青素含量分析 |
| 2.3.2.2 花瓣中类胡萝卜素含量分析 |
| 2.3.3 转录组测序比较分析 |
| 2.3.3.1 转录组测序数据质量评估及比对结果 |
| 2.3.3.2 转录组测序数据差异表达分析 |
| 2.3.3.3 差异表达基因的GO和KEGG富集分析 |
| 2.3.3.4 花青素代谢途径分析 |
| 2.3.4 甘蓝型油菜橘红花性状的遗传分析 |
| 2.3.4.1 直接观察花瓣颜色性状的遗传分析 |
| 2.3.4.2 F2群体花瓣色度值测定 |
| 2.3.5 全基因组重测序比较分析 |
| 2.3.5.1 重测序数据质量评估及比对结果 |
| 2.3.5.2 重测序数据变异分析 |
| 2.3.6 甘蓝型油菜橘红花候选基因的精细定位 |
| 2.3.6.1 甘蓝型油菜橘红花基因候选区间确定 |
| 2.3.6.2 Indel和SSR标记开发及候选基因精细定位 |
| 2.3.6.3 目标区段候选基因分析 |
| 2.3.7 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的进化分析 |
| 2.3.8 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的组织特异表达分析 |
| 2.3.9 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的功能验证 |
| 2.3.9.1 CRISPR/Cas9转基因材料的获得 |
| 2.3.9.2 转基因材料的表型观察及色度值测定 |
| 2.3.9.3 转基因材料中花青素合成基因的定量分析 |
| 第三章 甘蓝型油菜白花性状的遗传、基因定位及功能分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 材料来源 |
| 3.1.2 群体材料的构建及种植管理 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料表型观察及花瓣中类胡萝卜素含量测定 |
| 3.2.2 白花材料及F2分离群体转录组测序及分析 |
| 3.2.2.1 白花材料及F2分离群体RNA提取 |
| 3.2.2.2 白花材料及F2分离群体转录组测序及分析 |
| 3.2.3 白花亲本及F2分离群体的全基因组重测序 |
| 3.2.4 甘蓝型油菜白花性状候选基因的筛选确定 |
| 3.2.4.1 白花性状候选基因的初步定位 |
| 3.2.4.2 白花性状候选基因的筛选确定 |
| 3.2.5 白花性状候选基因BnaC03.NCED4的克隆及组织特异性表达分析 |
| 3.2.5.1 白花性状候选基因BnaC03.NCED4克隆测序 |
| 3.2.5.2 白花基因BnaC03.NCED4的组织特异性表达分析 |
| 3.2.6 候选基因的甘蓝型油菜遗传转化验证 |
| 3.2.6.1 甘蓝型油菜超表达载体的构建及遗传转化 |
| 3.2.6.2 转基因植株的表型观察及qRT-PCR分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 甘蓝型油菜白花材料的表型观察 |
| 3.3.2 甘蓝型油菜白花花瓣中类胡萝卜素含量分析 |
| 3.3.3 白花材料花瓣转录组学比较分析 |
| 3.3.3.1 转录组测序数据质量评估及比对结果 |
| 3.3.3.2 白花材料花瓣差异表达基因比较分析 |
| 3.3.4 甘蓝型油菜白花性状的遗传分析 |
| 3.3.4.1 直接观察白花WP花色性状的遗传分析 |
| 3.3.4.2 白花F2群体花瓣色度值测定分析 |
| 3.3.5 白花材料全基因组重测序比较分析 |
| 3.3.5.1 重测序数据质量评估及比对分析 |
| 3.3.5.2 重测序数据变异分析 |
| 3.3.6 白花性状候选基因的筛选鉴定 |
| 3.3.6.1 白花性状候选基因候选区间共线性分析 |
| 3.3.6.2 白花性状候选基因的筛选与确定 |
| 3.3.7 白花材料WP候选基因BnaC03.NCED4的变异分析与克隆 |
| 3.3.8 白花材料WP候选基因BnaC03.NCED4的表达模式分析 |
| 3.3.9 甘蓝型油菜白花基因BnaC03.NCED4的功能验证 |
| 3.3.9.1 超表达转基因材料的获得 |
| 3.3.9.2 转基因材料的表型观察及定量验证 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 甘蓝型油菜花瓣中色素积累与花瓣颜色 |
| 4.2 甘蓝型油菜橘红花和白花性状候选基因定位 |
| 4.3 甘蓝型油菜白花性状候选基因的筛选确定 |
| 4.4 甘蓝型油菜新花色材料培育 |
| 4.5 转基因油菜农艺性状分析 |
| 4.6 彩花油菜应用前景展望 |
| 第五章 结论与创新点 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 明确了甘蓝型油菜橘红色和白色花瓣呈色的色素基础 |
| 5.1.2 转录组测序解析了橘红色和白色花瓣呈色的关键代谢通路 |
| 5.1.3 证明了甘蓝型油菜橘红花和白花性状遗传规律 |
| 5.1.4 定位并克隆了甘蓝型油菜橘红花和白花性状候选基因 |
| 5.1.5 转化甘蓝型油菜验证了橘红花和白花性状候选基因的功能 |
| 5.2 创新点 |
| 5.2.1 明确了甘蓝型油菜橘红花和白花花瓣显色机理 |
| 5.2.2 利用F2极端表型混池BSA测序快速定位到甘蓝型油菜花色候选基因 |
| 5.2.3 通过转基因实现甘蓝型油菜不同花瓣颜色转变 |
| 参考文献 |
| 附表1 橘红色和黄色花瓣中类黄酮组分和含量 |
| 附表2-1 OrP与ZS11转录组数据质量查看 |
| 附表2-2 OrP与ZS11转录组数据比对参考基因组 |
| 附表3-1 白花WP转录组数据质量统计 |
| 附表3-2 白花WP转录组比对ZS11参考基因组统计 |
| 附表4 甘蓝型油菜Darmor-bzh和ZS11参考组中A07染色体候选区间内的34 个基因 |
| 致谢 |
| 参与发表论文及课题一览表 |
四、甘蓝型油菜“凸耳”性状的遗传鉴定及利用途径探讨（论文参考文献）
- [1]华油杂62恢复系根肿病抗性遗传改良及miRNA响应分子机制解析[D]. 李倩. 华中农业大学, 2021
- [2]甘蓝型油菜角果和品质相关性状的遗传分析及cqSL-C7和qGSL-C2的功能研究[D]. 周显明. 华中农业大学, 2021(02)
- [3]甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应[D]. 汪威. 华中农业大学, 2021
- [4]甘蓝型油菜BnaTT8基因突变体的创建及功能研究[D]. 翟云孤. 华中农业大学, 2021
- [5]甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘[D]. 朱维卓. 浙江大学, 2021(01)
- [6]甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究[D]. 严涛. 浙江大学, 2021(01)
- [7]甘蓝型油菜耐低温配合力分析与耐低温基因的功能研究[D]. 张毅. 中国农业科学院, 2021(09)
- [8]甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析[D]. 马宁. 西北农林科技大学, 2021
- [9]利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理[D]. 唐芳. 西南大学, 2021(01)
- [10]甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析[D]. 贾乐东. 西南大学, 2021(01)