青海紫叶芥菜型油菜叶片颜色的遗传
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芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片蛋白质组及代谢途径变化分析植物叶色突变体不仅在植物光合作用、叶绿素的生物合成、叶绿体结构和分化发育及遗传控制、鉴定基因功能、核质基因互作等研究方面具有特殊的价值,而且可以作为苗期指示性状,用于杂交种纯度的鉴定。
芥菜型油菜主要分布于我国高原地带,具有抗旱、耐热、耐瘠薄、抗裂荚等优点。
芥菜型油菜黄化突变体L638-y是本研究小组从芥菜型油菜品系L638-g中发现和选育的叶片黄化突变体,该突变体属于总叶绿素缺乏型突变体。
本研究以芥菜型油菜黄化突变L638-y和其野生型L638-g为试材,优化建立了油菜黄化突变体蛋白质组2-DE分析技术体系;利用差异蛋白组学方法,系统比较分析了黄化突变L638-y与其野生型在三个不同生长阶段叶片蛋白组的变化,鉴定出了差异蛋白,分析了差异蛋白的功能及其涉及的代谢途径网络。
本研究的目的在于为揭示芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片黄化的分子机制及鉴定黄化相关基因奠定基础。
本研究取得了以下主要结果:1)优化并建立了一套适合于油菜黄化突变体叶片蛋白组2-DE分析的技术体系本研究发现以pH4~7的线性IPG胶条进行第一维电泳,11%SDS-PAGE的凝胶浓度进行第二维电泳,上样量为180μg/350μl蛋白,蛋白质样品在2-DE图谱上得到很好的分离。
对三种不同蛋白提取方法,即TCA/丙酮沉淀法、钙离子植酸钠法和改进的PEG分级沉淀法进行比较,结果发现,TCA/丙酮沉淀法提取的蛋白含大量高丰度RuBisCO,严重影响低丰度蛋白的分离;钙离子植酸钠法能彻底去除RuBisCO,更好的分离低丰度蛋白,但在提取过程中有些种类的蛋白质被丢失;而改进的PEG 分级沉淀法将高丰度RuBisCO集中在F3组分中,其它组分中很少或无RuBisCO,极大降低了RuBisCO对低丰度蛋白分离的影响,而且很少有蛋白丢失。
用改进的PEG分级沉淀法提取的油菜黄化突变体L638-y叶片总蛋白质的2-DE图谱可清晰识别的蛋白质点数目为1235±6个,比TCA/丙酮沉淀法多识别出330个蛋白质点;用该方法提取蛋白质时,在突变体L638-y与其野生型叶片总蛋白质的2-DE图谱上可识别出差异蛋白质点数目为190个;比用TCA/丙酮法提取蛋白时多鉴别出了100个差异蛋白质点。
芥菜型油菜A9染色体物理图谱构建和结构变异分析作为芸薹属三个异源四倍体之一的芥菜型油菜在世界上有很长的种植历史。
芥菜型油菜是由白菜和黑芥杂交产生的,漫长的进化过程中染色体是否发生变异、产生了什么类型的结构变异等还不为人们所知。
研究者首先利用开发的各种标记来进行变异分析,后来,随着测序技术的不断完善,人们开始探究对芥菜型油菜进行全基因组测序,期望从序列水平解答进化过程中发生的结构变异。
作为芥菜型油菜A基因组最长的一条染色体,A9染色体上有很多控制植株性状的基因。
因此,构建芥菜型油菜A9染色体遗传图谱和物理图谱对芥菜型油菜研究和生产具有指导意义。
利用不基于参考序列基因型分析的方法开发标记,最终获得一张芥菜型油菜高密度遗传图谱。
同时,基于标记定位的BAC进行BAC双末端测序,利用BAC末端序列、白菜基因组、芥菜型油菜GSS序列等设计引物来筛选BAC文库构建芥菜型油菜A9染色体物理图谱。
以四川黄籽自交系和紫叶芥进行自交系多次杂交形成的172个RIL 单株及2个亲本为材料,利用基因分型技术鉴定大量的SNP位点,开发高密度GBS 标记。
最终开发的15,543个标记定位在18条染色体上,遗传图总长为1,526.8cM,每条染色体平均有888个标记,平均标记密度为0.751cM。
将遗传位置相同的标记划分为一个标记簇(bin),最后得到了2,085个bin。
将A9染色体上的GBS标记锚定在白菜和甘蓝型油菜A9染色体参考基因组上进行共线性分析,发现与白菜、甘蓝型油菜A9染色体存在大小不一的结构变异。
通过标记锚定BAC的方法来构建重叠群,同时在参考基因组基础上通过BES锚定BAC,最终构建了由16个重叠群共计538个BAC组成的芥菜型油菜A9染色体物理图谱。
将BAC末端序列映射到芥菜型油菜参考基因组上,估计该物理图谱长度为46.26Mb。
与已发表的白菜、甘蓝型油菜和芥菜参考基因组A9染色体比较,发现芥菜型油菜A9染色体均发生了倒位和缺失等结构变异。
芥菜型油菜(Brassica juncea)遗传多样性及其黄籽与芥酸性状的分子标记油菜作为世界四大油料作物之一,是主要的食用植物油来源。
芥菜型油菜原产我国,遗传资源丰富,具有许多优良特性,如抗旱、耐高温、黄籽、耐饥薄、抗裂荚、早熟、耐迟播、抗病虫以及耐重金属等,它不但在干旱地区具有种植优势,又是进行甘蓝型油菜遗传改良的宝贵资源。
芥菜型油菜中的陕北黄芥,分布于陕北黄土高原及其邻近一带,是我国西部地区芥菜型油菜中的一个独特的生态类群,其黄籽、特殊的脂肪酸组成均是油菜育种的重要目标性状,对其进行系统深入地研究,在油菜抗逆育种和品质改良方面具有重要的价值。
本研究以西部地区芥菜型油菜为研究对象,采用经典遗传和分子生物学方法,对我国西部地区芥菜型油菜的遗传多样性、陕北黄芥的黄籽性状以及脂肪酸组成等方面进行了分析与研究,获得如下结果。
1.我国西部地区芥菜型油菜遗传多样性以101份我国西部不同生态区的芥菜型油菜品种资源和7份参照品种(2份外国芥菜型油菜,4份白菜及白菜型油菜,1份芸芥)为研究对象,采用SRAP、AFLP和SSR标记技术研究其遗传多样性,结果如下:1.1 101份我国芥菜型油菜和2份澳大利亚芥菜型油菜分为五个类群:云贵和陕南类群(A),关中类群(B),新疆Ⅰ类群(C),新疆Ⅱ类群(D)和西部春播类群(E),其中A、B基本为冬播品种,C、D、E均为春播品种。
地理和生态条件是影响芥菜型油菜类群的主要因素。
1.2 A类群品种间遗传差异最大,其次是B类群。
陕西和新疆的品种分别被聚到三个类群,表现出更广泛的遗传多样性。
我国冬播品种间的遗传多样性高于春播品种。
1.3 E类群包括多数春播类型,可分为三个亚类,其中陕北及其邻近一带春播黄芥为第Ⅰ类,形成一个独立的遗传群体,群内遗传多样性较高;西藏的10个品种为第Ⅱ类,相似系数达0.83以上,表现出西藏品种遗传系统的独立和遗传基础的单一;澳大利亚2个品种为第Ⅲ类,表现与我国的春播品种关系较近。
芥菜型油菜不同叶色叶绿素含量与冠层反射光谱的定量关系作者:程潜陈家乐张振乾王悦陈浩邬贤梦来源:《湖南农业科学》2017年第02期摘要以绿色和紫色叶的盆栽芥菜型油菜为试验对象,分别于幼苗期和抽薹期测定其冠层高光谱和sPAD值,研究两者之间的关系。
研究结果为:以绿叶型油菜原始光谱两特征波段和一阶导数光谱两特征波段构建光谱参数,其中基于DVI′(717,955)的线性和多项式模型拟合决定系数较高,分别达到0.4298,0.4535;以紫叶型油菜原始光谱两特征波段构建光谱参数,其中基于KVI(698,1072)的指数模型拟合决定系数较高,达到0.4253。
研究结果表明,高光谱模型具有一定的预测精度,可为区域尺度油菜生长的快速、无损遥感监测提供参考。
关键词:油菜;叶绿素;高光谱遥感技术中图分类号:S565 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2017)02-0028-04传统的农学研究采用实地调查或采样进行实验室测定,费时费力、效率低下,而且实验室测定需要对作物破坏性采样。
精细农业技术能对田间作物进行科学管理,特别是高光谱遥感技术能在作物生长监测上发挥重要作用。
通过遥感监测作物生长过程进而改善栽培,优化作物分类收获、分级收购加工体制,提高作物品质监控水平,保证作物品质。
叶绿素含量遥感监测能够提供作物生理生化状态的有效信息,同时叶绿素含量与作物的氮含量、光合作用也密切相关。
作物叶绿素含量的高光谱遥感监测主要应用在冠层。
地物波谱仪就是利用高光谱遥感数据反演得到地物反射的光谱信息,它能研究地表物体的种类、物质的成分、含量、存在状态、空间分布以及动态变化。
近年来,随着油菜育种技术的快速发展,出现了不同生态型的油菜品系(品种),而这些新品种的大面积推广亟需通过遥感技术来进行无损监测其长势。
为此,项目组分别利用SPAD 502和地物波谱仪(美国ASDFieldSpecProFR2500型背挂式野外地物波谱仪)研究不同颜色油菜叶片叶绿素含量与光谱间的定量关系,找出其中敏感波段,为今后通过高分辨率卫星影像监测油菜田间生长提供参考依据。
不同叶用芥菜品种生长比较试验芥菜是一种常见的蔬菜,有多个品种,各种叶型也有所不同。
为了了解不同芥菜品种在生长过程中的差异,我们进行了一项比较试验。
我们选择了3个常见的芥菜品种,分别是大叶芥菜、小叶芥菜和紫叶芥菜。
这三个品种的叶型和颜色都有明显的差异,我们期望通过比较它们的生长状况来探究这些差异是否会对植物的生长和发育产生影响。
在试验开始之前,我们为每种芥菜品种准备了相同的种子、土壤和环境条件。
我们选取了相同数量且看起来健康的芥菜种子,并在一块容器中均匀撒播。
然后,我们为芥菜提供了适当的光照和温度,定期浇水以保持土壤湿润。
在整个试验过程中,我们每天记录芥菜的生长情况,并定期测量不同品种的植物高度、茎粗、叶片大小等生长指标。
我们还对植物的叶绿素含量进行了测量,以评估其光合作用的强度和效率。
经过一段时间的观察和测量,我们得出了一些有趣的结果。
大叶芥菜在生长速度上明显较快,其植物高度和茎粗度都要大于其他两种品种。
而紫叶芥菜则表现出植株更为矮小且茎干脆嫩,叶片呈现深紫色。
小叶芥菜则介于大叶芥菜和紫叶芥菜之间,没有明显的特殊特征。
我们还观察到不同品种的芥菜在叶片大小和形态上也有所不同。
大叶芥菜的叶片相对较大、宽,而小叶芥菜的叶片相对较小、窄,紫叶芥菜则叶片较小,呈现出深紫色。
我们通过测量叶绿素含量发现,大叶芥菜的叶绿素含量较高,表明其光合作用效果更好,而紫叶芥菜的叶绿素含量较低,表明其光合作用受到一定程度的影响。
我们的比较试验结果显示不同芥菜品种在生长过程中确实存在差异。
大叶芥菜生长速度快、茎粗、叶片大,而紫叶芥菜矮小且茎干脆嫩,叶片呈现深紫色,小叶芥菜则介于两者之间。
这些差异可能与品种的遗传特性和叶片结构有关,也可能与光合作用的强度和效率有关。
这些差异的研究对于芥菜的种植和优化栽培具有一定的参考价值。
山东高三高中生物单元试卷班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.下列有关生物遗传和变异的叙述中正确的有()①有一双亲生了四个孩子,其中只有一个孩子患有白化病(不考虑突变),则双亲一定均为杂合子②在减数分裂过程中,基因突变、基因重组和染色体变异都可能发生③正常情况下,1个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞进行减数分裂可形成四种精子④基因型为Yy的豌豆,减数分裂形成的雌雄配子数量比约为1∶1A.一项B.二项C.三项D.四项2.基因突变是生物变异的根本来源。
下列关于基因突变特点的说法正确的是()A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变C.突变只能定向形成新的等位基因D.突变对生物的生存往往是有利的3.基因A与a1、a2、a3之间的关系如右图所示,该图不能表明的是()A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以通过突变而转化D.这些基因的传递遵循自由组合定律4.关于染色体变异和基因突变的主要区别,错误的是()A.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等,而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或改变B.原核生物和真核生物均可发生基因突变,而只有真核生物能发生染色体变异C.基因突变一般是微小突变,其对生物体的影响较小,而染色体结构变异是较大的变异,其对生物体的影响较大D.两者都能改变生物的基因型5.崇文模拟下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型,下列判断正确的是()A.图甲是染色体结构变异中的易位B.图乙是染色体结构变异中的重复C.图丙表示生殖过程中的基因重组D.图丁表示的是染色体的数目变异6.如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图,据图判断不正确的是()花粉植株A植株BA.过程②通常使用的试剂是秋水仙素,作用时期为有丝分裂前期B.通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4C.过程①属于植物的组织培养,在此过程中必须使用一定量的植物激素D.与杂交育种相比,该育种方法的优点是能明显缩短育种年限7.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。
芥菜型油菜(Brassica juncea Czern. et Coss)遗传多样性分析芥菜型油菜(Brassica juncea Czern. et Coss)遗传多样性分析引言:芥菜型油菜(Brassica juncea Czern. et Coss),又称为芥兰菜,是十字花科植物中重要的油料作物之一。
该作物广泛种植于全球各地,并具有重要的经济和农业价值。
为了更好地了解芥菜型油菜的遗传多样性,本研究对不同地理来源的芥菜型油菜种质资源进行了遗传多样性分析。
材料和方法:本研究采集了来自不同地理区域的芥菜型油菜种质资源,共计收集了100份样本。
利用SSR分子标记技术对这些样本进行遗传多样性分析。
首先,从基因组中选择了一组多态性高、扩增稳定的SSR引物进行PCR扩增。
然后,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对扩增片段进行分离和检测。
最后,利用多样性指数、聚类分析和主成分分析等统计方法对分析结果进行评估和解释。
结果:通过SSR分子标记技术,我们检测到了大量的遗传多样性。
其中,平均每个引物扩增出6个多态性位点。
多样性指数的计算结果显示,芥菜型油菜种质资源的遗传多样性较为丰富。
聚类分析结果显示,芥菜型油菜种质资源可以分为不同的遗传群体,不同地理来源的样本间存在一定的遗传差异。
主成分分析结果进一步验证了聚类分析的结果,并揭示了不同遗传群体之间的亲缘关系。
讨论:芥菜型油菜的遗传多样性分析结果表明,该作物具有较高的遗传多样性,这为其遗传改良和品种改进提供了重要的遗传基础。
聚类分析和主成分分析结果揭示了不同地理来源芥菜型油菜种质资源的遗传差异,表明地理环境对种质资源的遗传背景有一定的影响。
通过进一步研究和分析这些差异,可以为优良品种的选育和适应性改良提供重要的理论基础。
结论:本研究对芥菜型油菜(Brassica juncea Czern. et Coss)的遗传多样性进行了初步分析,结果显示该作物具有较高的遗传多样性。
不同地理来源的芥菜型油菜种质资源存在一定的遗传差异,这为优良品种的选育和适应性改良提供了重要的理论依据。
芥菜紫叶基因Bj.Pur定位及候选基因分析芥菜紫叶性状是由于叶片组织中花青苷的积累,紫叶性状可作为一种苗期形态学标记应用于杂交制种中,且其所含花青苷具有抗逆、抗氧化、抗增殖、抗突变、预防心脑血管疾病、抑制肿瘤细胞发生等多种功能。
因此,成为蔬菜基因工程研究和新品种选育的热点。
本研究在刘利艳(2015)构建的六世代遗传群体基础上,利用紫叶芥菜自交系(ZT-15-P)和绿叶芥菜自交系(ZT-15-G)重新构建分离群体,定位并克隆了1个控制芥菜紫叶性状的候选基因。
主要研究结果如下:1.紫叶性状的遗传模式分析利用六世代群体,重新构建了15-F<sub>2</sub>A和16-F<sub>2</sub>B两个F<sub>2</sub>定位群体,并回交构建了BC5代近等基因系(NIL)。
遗传分析发现,F<sub>2</sub>群体及BC各世代群体紫叶、绿叶性状分离结果经χ2检验分别符合3:1和1:1分离比,进一步证实芥菜紫叶性状受单显性基因控制,命名为Bj.Pur。
2.连锁标记筛选与定位以白菜基因组为参考,在刘利艳(2015)对紫叶芥紫色基因初步定位的基础上,通过BSA法分别结合SSR、InDel 及CAPS标记技术,利用15-F<sub>2</sub>A分离群体中的457个绿色单株作为定位群体,开发并筛选了453对引物,未找到表现稳定性差异的连锁标记。
3.BSA-RNA-seq测序与分析选取F<sub>2</sub>群体中的紫色、绿色单株各30株,分别提取总RNA构建两个极端池进行转录组测序,并对转录组数据先后进行了2次分析:(1)芥菜基因组信息公布前,以白菜基因组(/brad/)作为参考基因组进行分析,将控制紫叶性状的基因初略定位到A07染色体19.5-21M区间内,并找到1对与紫叶性状连锁的InDel标记ID001。