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棉花纤维发育的分子机理及品质改良研究进展 总被引：9，自引：3，他引：6
棉花纤维细胞的分化与发育是一个复杂有序的过程,在不同的发育时期均有大量的基因表达,参与纤维细胞发育的调控。转录因子和植物激素在棉纤维细胞分化起始过程中起重要的作用。纤维细胞壁结构、细胞骨架和糖类、脂类代谢相关的基因以及激素信号分子与纤维细胞的伸长密切相关。棉纤维次生壁合成时期主要是纤维素的合成及沉积过程,蔗糖合成酶和纤维素合成酶等基因在这一时期起关键的调节作用。在棉纤维发育分子生物学研究的基础上,利用基因工程改良棉花纤维品质也取得了一些研究进展。 相似文献
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棉纤维品质改良的分子生物学基础 总被引：5，自引：1，他引：4
本文简要地评述了棉纤维特异性表达基因和棉花纤维素合成酶基因的克隆及其表达方面的研究进展。与棉纤维伸长有关的基因主要有GhCAP和pGhEXl,与棉纤维次生壁加厚有关的基因主要有H6、Fb-E6和FSl8A等,但这些基因的精确功能还有待进一步研究。棉花celA是从第一个高等植物中克隆出的编码纤维素合成酶催化亚基的基因。利用转基因技术将抗虫、抗除草剂基因和这些与纤维发育有关的基因导入棉花,不但可改良棉花的产量和纤维品质,降低生产成本,而且可减轻对环境的不利影响,从而增强棉花的市场竞争力。 相似文献
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基于Linux＋Apache＋MySQL＋PHP的棉花分子生物学数据库系统构建 总被引：1，自引：0，他引：1
利用课题组积累的数据信息和网上公用数据库中有关棉花分子生物学数据,采用MySQL为后台数据库,以Apache＋PHP为环境,在Linux操作系统下实现了棉花分子生物学数据库系统的构建和wwwBLAST的本地化服务。在脱机状态下使用blast进行同源性比对,使得数据查询和序列比对更加方便、快捷、稳定和安全,而且增强了针对性。数据库最终以局域网的形式发布,通过授予权限可向同行提供利用。本课题组在棉纤维品质、黄萎病抗性等相关基因的克隆研究中使该数据库得到初步应用。 相似文献
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棉花纤维品质分子育种的现状及展望 总被引：18，自引：4，他引：14
棉纤维是重要的纺织工业原料。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺工部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。目前国内外棉花育种家除了利用常规技术外,还大规模开展了棉纤维品质改良的分子育种研究。本文综述了国内外利用克隆出的棉纤维发育基因以及外源基因开展棉纤维品质改良的转基因育种和棉纤维优质基因的分子标记筛选和辅助选择育种的研究进展。同时,根据我国目前棉花品种品质水平、生产状况,提出了棉花品质育种策略。 相似文献
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棉花基因克隆研究进展 总被引：11，自引：6，他引：5
棉花的基因克隆主要集中在纤维品质、抗逆、棉酚相关基因、叶绿体基因、调控元件和发育相关酶蛋白等六个方面。在纤维品质方面,我国已克隆了β-微管蛋白基因、E6基因、GhbZ-IP、GhIAA16和40个棉纤维特异表达基因,同时还得到一批性质不清楚的cDNA克隆。国外已分离出Fbl2A、Rac13、.Rac9、MYB基因和20余个纤维发育相关基因。在抗逆性方面已得到了LRR-RC基因、14-3-3蛋白和PR蛋白基因等以及一些cDNA克隆。 相似文献
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为研究棉纤维起始发育的分子调控网络,以海岛棉(Gossypium barbadence L.)品种"海渝"开花当天(0 DPA)胚珠为实验材料,利用酵母单杂交技术来筛选棉纤维起始发育相关基因GbPDF2的上游调控转录因子。首先,克隆GbPDF2的启动子(Accession:KJ475468);构建了该启动子的诱饵融合载体(GbPDF2-PRO)-pAbAi,转入酵母细胞中重组为Y1HGold[Bait-pAbAi]菌株。之后,应用Matchmaker Gold Yeast One-Hybrid Library Screening System系统构建酵母单杂交cDNA文库,转化重组酵母菌株,通过同源重组筛选GbPDF2的上游转录调节因子。构建的cDNA文库库容为2.23×106,重组率为95.8%,插入片段大小为300 bp~2000 bp,其中大于1000bp的阳性克隆为109个。cDNA插入片段经测序和Blast同源性分析,筛选出2个生长素响应因子,1个WRKY7转录因子,1个WD-repeatprotein 40等与纤维发育相关的转录调节因子,为研究棉纤维起始发育的信号转导通路奠定了基础。 相似文献
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棉花纤维是研究单细胞生长发育的良好模式细胞,寻找在棉花纤维发育时期优势表达的启动子,对于棉花纤维发育的功能基因组研究非常重要。本试验对发掘到的一个在纤维伸长期优势表达基因GhFLA1的启动子进行克隆,并将该启动子融合GUS转化棉花和烟草。转基因棉花的GUS蛋白染色表明,在0~20 DPA(days post anthesis)的纤维中检测到GUS蛋白,同时在柱头、雄蕊、萼片、胚根、子叶和根中也检测到GUS蛋白,但在花瓣、叶片和苞叶中没有检测到。同时GUS定量检测结果显示,pGhFLA1驱动GUS蛋白积累的高峰是在20 DPA的纤维中,其驱动GUS表达的能力是Ca MV 35S::GUS的22倍。转基因烟草组织化学染色显示pGhFLA1可以驱动GUS在叶片及叶片的表皮毛中优势表达,同时在子房、柱头、花药、苞叶、花柄基部、花瓣、种子等生殖器官上也存在GUS蛋白。启动子pGhFLA1在棉花纤维和烟草叶片的表皮毛中优势表达,可用于棉花纤维功能基因组研究,在改良纤维品质育种中具有潜在的应用价值。 相似文献
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利用马克隆值差异显著的BILs鉴定棉纤维品质相关基因 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Barbadense L.)高世代回交近交系(Backcross Inbred Lines,BILs)群体中选取NMGA-140(马克隆值6.2)和NMGA-051(马克隆值4.0)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 DPA(Days after anthesis)的棉纤维进行了表达谱分析。【结果】获得了2655个差异表达基因,包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构与生物合成相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换、分子伴侣相关基因(9.31%)等。推测β-tub10正向调控棉纤维发育过程,β-tub1负向调控棉纤维发育过程,Ghi.3578.1.S1_s_at在棉纤维发育早期起到了作用。【结论】为棉花纤维品质的遗传改良提供了丰富的基因资源,为分子标记辅助育种开发更多新的分子标记。 相似文献
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中国科学家在棉花纤维发育研究领域取得最新进展 总被引：4，自引：0，他引：4
在最近短短的几年时间里,中国科学家群体在相关国家科学基金的支持下,利用功能基因组学技术手段在棉花纤维发育研究领域取得了令人瞩目的突破性进展,使我国在棉纤维发生发育的分子机制研究方面处于世界领先地位,其中重要的研究结果发表在国际著名的期刊《ThePlantCell》等杂志上。从分子水平弄清控制棉纤维细胞伸长的真正机制,对于棉花纤维的发生与伸长的调控以及高等植物的生长和形态的建成具有重要科学意义和显著的学术意义。通过棉花纤维发育的基础研究,建立了棉纤维品质分子改良的技术平台,同时为棉花分子育种提供了纤维品质改良的关键功能基因,为进一步显著提高棉花纤维品质,创制纤维品质优异的新材料奠定了重要的基础。 相似文献
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棉花雄性不育研究和应用进展 总被引：7，自引：4，他引：7
综述了棉花雄性不育类型、不育机理和雄性不育系杂种优势利用状况,着重讨论了棉花雄性不育的细胞学、生理生化和分子生物学研究进展。并对本领域研究和应用中存在的问题及发展前景提出了看法。 相似文献
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K. murai 《Plant Breeding》1997,116(6):592-594
Triticum aestivum cv. Norin 26 with the Aegilops crassa cytoplasm becomes almost completely male sterile when grown under a long-day condition (15 h of light or longer), but is highly male fertile under a short-day condition (14.5h or less). This type of male sterility is called photoperiod-sensitive cytoplasmic male sterility (PCMS). Genetic analyses were made of the fertility-restoring (Rf) genes effective against PCMS that are present in T. aestivum cv. Norin 61. Conventional and monosomic studies indicated that restoration of fertility is controlled by multiple Rf genes located on at least four chromosomes: 4 A, 1D, 3D and 5D. The genetic mechanism of fertility restoration by the genes of‘Norin 61’differs from the mechanisms reported for‘Chinese Spring’and a‘Norin 26’mutant line. 相似文献
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棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的定位及分子标记辅助育种研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
棉花细胞质雄性不育系统在实现棉花杂交种子大规模生产和培育高产、优质、抗逆等棉花新品种中具有重要的应用价值,而恢复系的好坏对细胞质雄性不育系杂交种的选育的利用起着举足轻重的作用。因此,培育优良恢复系至关重要。主要介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系的类型,综述了棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传方式和遗传定位研究进展,讨论了恢复基因的精细定位和分子标记鉴定在分子标记辅助育种中的意义和应用前景,并针对目前存在的问题提出相应对策。 相似文献
14.
近年来，棉花生物技术发展迅猛，尤其是棉花基因工程的突破，为棉花杂种优势利用开辟了广阔的新领域。本文对棉花细胞质雄性不有机理、基因工程杂交棉、组织培养诱导棉花雄性不育新类型等作了探讨和综述；并对生物技术和棉花杂种优势利用的前景作了展望。 相似文献
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L. Bazrkar A. J. Ali N. A. Babaeian A. A. Ebadi M. Allahgholipour K. Kazemitabar G. Nematzadeh 《Euphytica》2008,164(3):669-677
Tagging of restorer genes for wild abortive (WA) CMS source by studying a 222 individual plants from a F2 population of a cross between IR58025A × IR42686R. The restorer line IR42686R that was used in this study had been previously
derived through random mating composite population (RMCP) involving 12 parents facilitated by IR36 genetic male sterility.
Four Rf genes were tagged to simple sequence repeats (SSR) markers on chromosomes 1, 7, 10, 12 by recessive class analysis. The recombination
frequency between a positive marker and Rf locus was calculated using maximum likelihood estimator assuming that all the 46 extremely sterile individual plants were
homozygous at the targeted Rf locus. The recombination frequency between the marker and the restorer trait were converted to genetic distances using Kosambi
function. A new Rf locus designated as Rf7 on chromosome 12 was found to be linked to RM7003 at a genetic distance of 13.3 cM (LOD 6.12). We report here first, a new
molecular marker (RM 6344) linked to Rf4 locus on chromosome 7 that was previously mapped by trisomic analysis. RM443 and RM315 were flanking the Rf3 gene at a genetic distance of 4.4 (LOD 10.29) and 20.7 cM (LOD 3.98) on chromosome 1, respectively. The Rf6 was flanked on both side with SSR markers RM258 and RM591 at a genetic distance of 4.4 (LOD 10.29) and 23.3 cM (LOD 3.39)
located on chromosome 10. The random mating composite population is an excellent breeding approach to develop superior restorer
lines and for pyramiding different Rf genes of different CMS systems. Rf genes tagged with closely linked SSR markers would be facilitating marker assisted selection
(MAS) in hybrid rice breeding program by reducing time and workload for identifying potential restorers.
L. Bazrkar and A. J. Ali equally contributed to this work. 相似文献
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Brassicaceae crops display strong hybrid vigor, and have long been subject to F1 hybrid breeding. Because the most reliable system of F1 seed production is based on cytoplasmic male sterility (CMS), various types of CMS have been developed and adopted in practice to breed Brassicaceae oil seed and vegetable crops. CMS is a maternally inherited trait encoded in the mitochondrial genome, and the male sterile phenotype arises as a result of interaction of a mitochondrial CMS gene and a nuclear fertility restoring (Rf) gene. Therefore, CMS has been intensively investigated for gaining basic insights into molecular aspects of nuclear-mitochondrial genome interactions and for practical applications in plant breeding. Several CMS genes have been identified by molecular genetic studies, including Ogura CMS from Japanese radish, which is the most extensively studied and most widely used. In this review, we discuss Ogura CMS, and other CMS systems, and the causal mitochondrial genes for CMS. Studies on nuclear Rf genes and the cytoplasmic effects of alien cytoplasm on general crop performance are also reviewed. Finally, some of the unresolved questions about CMS are highlighted. 相似文献
17.
In recent years, plant molecular research on genetic mapping, gene tagging and cloning, and marker-assisted selection (MAS) have gained importance in crop improvement programmes. In Capsicum, several inter- and intra-specific genetic maps with wide distribution of markers covering the whole genome have been developed. Recently, whole genome of the hot pepper C. annuum, its wild progenitor C. annuum var. glabriusculum and C. baccatum has been sequenced. The Capsicum genome size has been estimated to be approx. 4× (3.48 Gb) the genome size of cultivated tomato (Solanum lycopersicum L.) (900 Mb). Breeders’ access to the pepper genomic information would facilitate the choice of markers from different linkage groups, thus paving the way for gene cloning and its introgression into the elite breeding lines through MAS. Till date, approx. 20 independently inherited nuclear male sterility (NMS) genes have been reported. Linked markers have been identified for ms1, ms3, ms8, ms10, msk, msc-1 and an undesignated gene. However, markers tightly linked to ms8 and ms10 are still lacking. Except ms1, ms3, ms8 and ms10, the map position of other NMS genes is not known. In cytoplasmic male sterility (CMS), markers for the mitochondrial gene atp6 have been developed and the gene cloned. Number of markers some very tightly linked to the restorer-of-fertility (Rf) gene have been identified. However, the actual map position of the Rf locus is still not determined. Another CMS-associated nuclear gene “pr” responsible for restoring partial fertility has been identified and tagged. In this review, we have compiled up-to-date information about the marker technology relating to the NMS and the CMS-associated genes in Capsicum. This information can be useful when screening Capsicum germplasm, developing NMS lines through MAS, improving efficiency of the NMS system, transferring rf gene for maintainer line breeding and Rf genes for restorer line breeding in CMS and assessing genetic purity of the hybrid seed. 相似文献
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植物雄性不育的蛋白质组学研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
雄性不育在植物中普遍存在,是作物杂种优势利用的主要途径。已广泛从遗传育种、生理生化、细胞学、分子生物学等方面对植物雄性不育进行了研究。近年来蛋白质组学的相应研究技术不断发展,已广泛应用于植物雄性不育的研究中,为植物雄性不育的分子机理解析提供了重要的依据。本文综述了近年来细胞质雄性不育和细胞核雄性不育的蛋白质组学研究成果,认为植物雄性不育与一些蛋白质的表达上调、下降、缺失或者一些蛋白的新增表达有关,这些蛋白质分别参与了代谢、转录、信号转导、蛋白质合成、淀粉合成、细胞凋亡等重要生理过程,并指出了蛋白质组学在植物雄性不育研究上的不足和发展的方向。 相似文献
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大豆(Glycine max(Linn.)Merr)雄性不育的研究对于开发优质种质资源和杂种优势的进一步利用具有推进作用,在大幅度提高大豆产量中具有现实意义。本综述总结了大豆的雄性不育及杂种优势利用研究概况,并对未来的研究及发展方向进行了预测。首先介绍了大豆雄性不育的类型;第二,以雄性不育研究的典型代表植物水稻和拟南芥为对象对植物雄性不育的分子机理及控制基因按照雄性生殖器官发育过程进行了总结归纳;最后概述了大豆雄性不育的相关研究进展,包括不育基因的遗传及在染色体上的定位,概述了大豆的雄性不育杂种优势利用进展并进行了展望。 相似文献
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自从20世纪70年代中国成功实现杂交水稻三系配套以来,不少学者致力于水稻细胞质雄性不育及育性恢复的机理研究。近年来,国内外科学家已定位和克隆了控制细胞质雄性不育和育性恢复的基因。2006年华南农业大学刘耀光研究组在《ThePlantCell》上发表论文揭示:BoroII型水稻细胞质雄性不育由线粒体编码的细胞毒素肽引起,两个含PPR蛋白基因中的任何一个均可破坏或降解细胞毒素肽使植株育性恢复,从而在分子水平解释了BoroII型水稻细胞质雄性不育及育性恢复性的机理。这是中国科学家对植物细胞质雄性不育及育性恢复研究的最新贡献。 相似文献