一、转基因技术在大豆抗病虫害育种上的应用(论文文献综述)
董刚刚,王颖,韩成贵[1](2022)在《转基因技术在抗病虫草甜菜培育中的应用与展望》文中研究指明甜菜病虫草害是甜菜生产中的主要限制因子,虽然我国已建立了成熟的甜菜病虫草害综合防控体系,但防治效率低、抗药性发展快、杂草防控难度大和抗逆育种技术薄弱等诸多问题依然制约着我国甜菜产业的高质量发展。随着现代生物学技术的迅速发展,以转基因为代表的遗传修饰技术在优质作物选育和品质改良中成果丰硕,CRISPR/Cas介导的精准基因编辑技术在作物基因组功能鉴定和开发中彰显出重大应用价值。本文在已有研究的基础上,总结了以转基因为代表的遗传修饰技术在甜菜抗(耐)病虫草害方面的研究进展和应用情况,同时聚焦我国转基因和基因编辑领域的政策法规,并探讨了转基因和基因编辑技术在我国甜菜产业中的发展前景。
朱丽珍,王芳,王娅丽,何军,李彦龙,田英[2](2021)在《基因编辑技术及CRISPR/Cas系统在草地植物开发中的应用》文中研究表明随着高通量测序技术的兴起,功能基因组学研究得以迅猛发展。基因组定点修饰技术作为一项研究特定基因功能的工具,对功能基因组学的研究具有极强的推动作用。CRISPR/Cas系统是一种适应性免疫防御系统,在细菌、古细菌的长期演化过程中形成,用于对抗入侵的病毒及外源DNA。通过对各种基因编辑技术的对比,发现相比于DNA同源重组、锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)等技术,基于RNA指导的CRISPR/Cas系统为基因组定点编辑开辟了一条新的道路,在基因功能研究中具有效率高、成本低、易于操作等显着优点。从作用机制和发展历程等方面对目前基因编辑的4种技术进行简述,进一步总结CRISPR/Cas系统在经济林木、作物、植物病毒和牧草植物功能基因组编辑中的研究应用,以期为促进基因编辑技术在农牧生产中的应用提供参考。
王欣,曹真[3](2021)在《农业病虫害新型防治技术概述》文中认为目前,农业生产中对病虫害的防治仍以化学药剂为主,在长期不科学的使用过程中造成了病虫抗性增强,施药成本增加、防治效果差、环境污染重、农药残留超标等诸多问题。这一系列问题的出现,表明急需安全可靠、对环境友好、低毒、低残留的药物来取代化学农药来防治病虫害。本文从病虫害预测、生物防治、物理防治、纳米技术防治和生物防治几个方面,介绍了几种新型病虫害防治措施。
崔楠[4](2021)在《CRISPR/Cas9技术编辑大豆GmHIPP26基因及其镉胁迫功能研究》文中指出粮食安全与人类健康密切相关,土壤重金属污染已对作物的产量和品质造成很大的威胁。HIPP(heavy metal associated isoprenylated plant protein)和HPP(heavy metal associated plant protein)是与重金属转运相关的蛋白,在植物体内具有平衡和解毒重金属的功能。本研究主要采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,创制GmHIPP26基因突变体,研究GmHIPP26基因在大豆镉胁迫中的功能。主要结果如下:1.GmHIPP26生物信息学分析和重金属胁迫响应时空表达。生物信息学分析表明GmHIPP26是大豆基因组中含有一个HMA保守结构域的家族基因,主要分布在大豆第12号染色体上,其家族蛋白质序列高度相似;叶片中GmHIPP26的表达量随Cd Cl2浓度的升高而升高,且在处理48 h后达到高峰,为正常表达量的70倍,同时GmHIPP26在根中的表达量远低于叶片。2.GmHIPP26大豆突变体的获得。以CRISPR/Cas9-GmHIPP26为载体,采用发芽一天的大豆子叶节为外植体,经农杆菌介导转化,测序验证明确获得3株大豆GmHIPP26突变体,且田间试验表明突变体株系与野生型大豆在农艺性状方面无显着性差异。3.GmHIPP26突变体镉胁迫功能研究。分别以50(?)M和100(?)M CdCl2处理三叶期大豆发现GmHIPP26突变体的株高、地上部和地下部干重均低于野生型且根冠比显着降低;GmHIPP26突变体根系表现为根长、根尖数、分枝数显着降低,但根平均直径显着变粗;根显微结构结果表明镉胁迫下突变体根表皮细胞呈不规则大小、中柱鞘直径变窄、原生木质部与后生木质部细胞差别小,而在野生型植株中根系细胞变化不明显;在镉胁迫下突变体叶片损伤严重,电导率增加;O2-、H2O2积累增加,抗氧化酶活性降低;突变体根系镉积累量为野生型的4倍,而叶片中镉含量富集差异不明显。上述结果初步证明,GmHIPP26基因可能对缓解植物镉胁迫和镉在植物中的运输起着重要的作用。GmHIPP26重金属转运机制有待于进一步研究。
孙琳[5](2021)在《CRISPR/Cas9介导的用于高效筛选内源抗虫相关基因的棉花高通量基因编辑突变体库构建》文中提出棉花既是一种重要的纤维作物,也是重要的油料作物。由于棉花生育期较长,从播种到收获期间生长发育的各个时期都会受到多种虫害的影响,因此虫害已经成为影响棉花产量和纤维品质的重要因素之一。棉花作为世界上四大转基因作物之一,Bt棉的应用在一定程度上控制了鳞翅目害虫带来的影响,但导致刺吸式等非Bt基因靶标害虫危害的日益加重逐步成为危害棉花的主要害虫,迫使杀虫剂大量喷施,造成多种害虫对农药的抗性随之进化,这不仅增加了棉花种植成本而且破坏生态环境。另一方面随着Bt棉种植区域的扩大和种植时间的不断延长,害虫对Bt棉的抗性也随之增强,其带来的风险也不容忽视。因此目前需要开发新的策略应用于棉花抗虫研究。鉴定棉花内源抗虫基因用于抗虫育种,可以有效补充Bt棉在抗虫应用中的不足。而开发一种高效、可靠的基因功能分析策略是进行棉花功能基因组学研究的重要方向。CRISPR/Cas9系统现已成为一种强大而有效的基因编辑工具。本课题组已经在棉花中成功构建的高效、精确的适用于棉花的CRISPR/Cas9基因组编辑系统使得大规模构建基因编辑突变体材料成为可能。本研究介绍了一种利用CRISPR/Cas9系统的高效筛选棉花内源抗虫相关基因突变体库构建的方法,为棉花功能基因组学和育种方向研究提供了高效的新策略。主要取得了以下研究结果:1.sgRNA设计与载体文库构建本研究从之前的转录组和代谢组学分析中选择了528个差异基因,通过全基因组比对筛选到968个高特异性的sgRNA靶向502个基因。通过混合引物池的方法经一次引物设计、PCR扩增和载体克隆,只需花费构建一个载体的时间就可以快速构建大规模载体文库。2.棉花基因组编辑突变体库创建及目的基因识别利用农杆菌介导的遗传转化和组织培养过程,共获得达5000多个独立的胚性愈伤组织,获得2000多独立的基因编辑T0棉花植株。本研究使用基于条形码的高通量测序技术对T0植株的目的基因进行测序分析。我们对1380个T0植株和576份愈伤组织检测了sgRNAs并鉴定了其序列,共鉴定出555条靶向412个基因的不同sgRNA序列,已检测突变体材料的基因覆盖率达82.07%。3.高效的编辑率和遗传率通过高通量测序,软件分析和人工筛选,共获得369个有效T0代基因组编辑数据。结果显示T0代发生有效编辑比例达97.29%,其中,75.61%材料表现出高效的突变率,编辑率超过80%,编辑类型以短片的插入缺失为主。棉花基因组编辑位点平均遗传力高达84.78%。4.低脱靶风险通过高通量测序对9个潜在的脱靶位点进行了检测,结果中没有发现有任何脱靶效应产生,进一步证实CRISPR/Cas9系统在棉花基因组编辑中发生脱靶概率低,具有很高的特异性。5.高效的表型鉴定率在对200个株系的T1和T2代昆虫生物测定中发现有超过10%的基因突变体材料表现出对虫害的抗性改变。表明针对特定性状(本研究是针对抗虫性状)构建高通量突变体库进行特定性状表型筛选是一种高效的候选基因筛选策略。6.抗虫相关候选基因通过抗虫鉴定发现GhMLP423、GhDML1、GhZAT10等基因的突变材料表现出一致的抗性改变表型。本研究所鉴定得到的候选基因在植物抵抗生物和非生物胁迫方面都发挥了十分重要的作用。通过初步验证发现GhMLP423可能参与棉花抗虫相关JA信号路径传导。本研究利用CRISPR/Cas9系统构建了一个同时使用近千个sgRNA针对植物基因组上数百个基因的混合载体文库,并快速生成一个用于表型筛选的高覆盖度的突变库,并鉴定到一些抗虫相关候选基因。该技术为棉花功能基因组学研究提供了坚实的基础。本研究方法也适用于其他基因组复杂的多倍体植物,对其他作物研究具有一定的参考价值。
马晓君[6](2021)在《新型酰胺类化合物调控苹果根系构型的应用及基因工程改良》文中指出根系调控是果树优质丰产的基础,是果树遗传育种和果园栽培管理的核心。寻找新型绿色环保小分子化合物并探究其在苹果生长发育中的作用,对苹果产业的提质增效具有重要推动意义。本团队合成了10种新型酰胺类化合物,初步研究发现这些化合物能够促进模式植物根系生长。为明确新型酰胺类化合物对根系发育的调控效果,探究其在苹果产业中的应用,本研究以‘平邑甜茶’为实验材料。通过幼苗试验,探索新型酰胺类化合物对根系生长与功能的生理机制;利用组织培养和栽培试验,探究新型酰胺类化合物在苹果产业中的应用模式;通过研究植物自身对酰胺类化合物的响应,利用基因工程技术推动苹果根系遗传改良。将环境调控的外因与遗传改良的内因相结合,实现苹果理想根系构型调控。主要结果如下:(1)在偏苯三酸酐的羧基和酸酐基上添加不同的酰胺侧链,合成了10种能调控植物生长发育的新型酰胺类化合物。幼苗试验证明,2-(4-甲氧基苄基)-5-(2-氧代噻唑烷-3-羰基)异吲哚啉-1,3-二酮(编号XA-9)和2-(3-氯苄基)-7-(2-氧代吡咯烷-1-羰基)-2,3-二氢异喹啉-1,4-二酮(编号XA-19)对苹果根系生长具有明显的促进作用。酰胺类化合物处理根系后,主根长度较对照分别提高了52.9%、112.5%。(2)XA-9在2 nM、10 nM和50 nM三个浓度均能促进主根的伸长,对侧根发生具有低促高抑的效果,10 nM时侧根密度最高,50 nM时促进效果消失。XA-19对主根伸长具有低促高抑的效果,在2 nM和10 nM浓度主根长度增加了76.89%、136.20%,当浓度达到50 nM时,对主根生长的促进效果消失。(3)组培生根培养基中添加XA-9,不定根数量、侧根密度、根长和根系活力较对照组分别增加64.3%、62.3%、39.9%和21.8%。添加XA-19后不定根数量增加60.5%,但侧根密度、根长和根系活力较对照组分别降低95.0%、44.5%和9.9%。(4)盆栽试验中,XA-9处理后‘平邑甜茶’组培移栽苗的根长、根尖数量和根系活力较对照分别提高86.5%、75%和86.9%。XA-19处理后根长、根尖数量和根系活力分别提高15.2%、17.8%和24.3%。XA-9和XA-19处理均能增加根系中抗氧化酶SOD和POD酶活,提高‘平邑甜茶’根系的抗逆能力。(5)利用RNA-seq技术分析XA-9和XA-19对‘平邑甜茶’根系转录组的影响。XA-9诱导4946个差异表达基因,XA-19诱导4131个差异基因表达。1851个基因在两种处理下表达均发生变化,占差异表达基因总数的25.62%。两种处理下大部分差异表达基因主要参与苯丙素的生物合成、植物激素信号转导途径和细胞周期等代谢等通路。利用RT-q PCR技术对转录组测序结果进行验证,选取的8个基因(TIR1,IAA31,GH3.17,LAX2,ARR9,ERF1,BSK2,MYC2)表达变化趋势与转录组数据一致,证明转录组数据可信度高。(6)构建35S::MhTIR1-GFP过表达载体,通过发根农杆菌转化‘平邑甜茶’叶片得到转基因根系,发现MhTIR1能促进‘平邑甜茶’主根的生长,并增加侧根密度。
左一立[7](2021)在《超敏蛋白制备及在葡萄抗霜霉病上的应用》文中提出葡萄霜霉病是葡萄发病率及染病率极高的一种病害,目前应对葡萄霜霉病的主要措施为化学药剂防治。但是,使用大量化学农药不仅会影响果品质量安全,而且还会导致生态环境污染。因此,生产上急需一种安全高效、环境友好型的新型生物农药。目前研究表明,超敏蛋白是一种新型环保类微生物蛋白农药,其产品无毒性,可以促进植物生长和增强植物抗病性,同时更有效的提高果品质量。本试验通过制备高效的超敏蛋白,研究其在防治葡萄霜霉病中的作用。主要研究结果如下:1.本试验超敏蛋白为来自于丁香假单胞菌丁香致病变种的HRP和Hrp Z,两者之间核苷酸同源性为37.62%,氨基酸同源性为16.75%。发现超敏蛋白Hrp Z和Hrp Z_K(Hrp Z的C端214个氨基酸)的最佳诱导表达条件为温度28℃、IPTG诱导剂浓度0.5mmol/L、诱导时间6 h。超敏蛋白HRP最佳表达条件为温度37℃、IPTG诱导剂浓度0.5 mmol/L、诱导时间6 h。HRP、Hrp Z和Hrp Z_K对应的原核诱导蛋白总浓度为0.68mg/ml、1.07 mg/ml和1.18 mg/ml。2.超敏蛋白HrpZ、HrpZ_K和HRP在烟草叶片上产生过敏性坏死反应,HRP、Hrp Z、Hrp Z_K稀释100倍时坏死斑最大,Hrp Z、Hrp Z_K稀释500倍时坏死斑比对照大但明显小于100倍。同时,超敏蛋白在葡萄上也有明显超敏反应。3.以田间‘泽香’葡萄为材料,将超敏蛋白Hrp Z、Hrp Z_K、HRP分别稀释100倍、500倍、1000倍,从7月初开始每15天对葡萄叶片进行喷施处理,发现喷施超敏蛋白对葡萄霜霉病有防治效果。尤其是,Hrp Z_K稀释100倍处理后,病情指数最低为4.85%,比对照降低7.05%。此外,喷施超敏蛋白有助于提高霜霉病危害下叶片光合作用,Hrp Z稀释100倍处理后叶片净光合速率在17μmol左右,比对照高29.3%。喷施超敏蛋白Hrp Z、Hrp Z_K100倍稀释液,叶片Fv/Fm和Plabs分别比对照提高4.3%、4.25%和12.3%、20.7%。喷施超敏蛋白Hrp Z 100倍稀释液,叶片POD和SOD酶活性显着高于对照,分别比对照高52%和33.1%。Hrp Z_K 100倍稀释液处理后,叶片POD和SOD酶活性分别比对照提高36.1%和28.9%。4.通过摩擦接种霜霉病,评价了超敏蛋白对霜霉病发病的影响。结果表明,不同浓度的超敏蛋白稀释液对葡萄霜霉病均有显着防治效果。喷施超敏蛋白Hrp Z、Hrp Z_K 100倍稀释液,叶片病情指数分别比对照降低33.4%和38.9%。超敏蛋白提高了霜霉病危害下葡萄叶片抗氧化物酶酶活性,并且抑制MDA含量在葡萄叶片中的积累。喷施超敏蛋白Hrp Z 100倍稀释液后接种霜霉病,叶片POD和SOD酶活性均显着高于对照,分别比对照提高66.7%和9.2%。喷施Hrp Z_K 100倍稀释液后接种霜霉病,叶片POD、SOD酶活性分别比对照提高45%、9.2%。Hrp Z、Hrp Z_K 100倍稀释液处理下,叶片MDA含量分别比对照降低54.2%和58%。5.测定不同超敏蛋白对储藏期葡萄病害的影响,结果表明Hrp Z和HRP 100倍稀释液能减少葡萄果实烂果率,提高了果实贮藏期间的抗病能力。超敏蛋白Hrp Z稀释100倍处理的果实烂果率最低,30 d时烂果率仅2.67%,第45 d和60 d时烂果率在20%-25%左右,比对照降低20%以上。
李杰,罗江宏,万子龙,杨萍[8](2021)在《VIGS技术在辣椒基因功能研究中的应用进展》文中认为病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)技术作为植物基因功能研究的反向遗传学手段已被广泛应用于植物功能基因组学研究领域。VIGS技术具有简便、高效和高通量等优点,有望改善辣椒基因功能研究的缓慢状态,为辣椒基因功能研究及品种改良提供新的思路。综述了VIGS载体及其在辣椒上的应用,主要从辣椒生长发育过程中物质合成积累的调控、次生代谢物防虫防病、生物胁迫和非生物胁迫防御等相关基因的功能研究方面进行分析,并对VIGS作为探究辣椒基因功能的有力工具的发展前景进行了展望。
黄丹[9](2021)在《不同品种烤烟钾离子流动累积特点及生长性状与品质差异》文中研究说明龙江烟区是东北代表性的烤烟栽培与种植区域,但由于土壤、气候等环境因素的影响,龙江烟区种植收获的烟叶一直存在钾离子浓度偏低的问题,这使得烤烟的品质无法得到提升。为解决上述问题本研究在盆栽试验中运用非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology,NMT)、实时定量PCR(qRT-PCR)和原子吸收分光光度法探究钾离子在烤烟中流动及累积特点,同时结合大田试验比较7个烤烟品种的生长农艺性状、光合速率、烤烟化学成分积累等的差异,并运用因子分析对烤烟品种进行评价,以期为龙江重点烟区烤烟品质的提高提供一定的理论依据。研究的主要结果如下:1、利用qRT-PCR检测钾离子转运相关基因NtKC1、NTORK1、NtHAK1的表达情况,结合NMT技术的测定结果,我们发现LJ0520无论是在硝态氮氮源还是在铵态氮氮源条件下,其根部的钾离子流动情况均为吸收,且钾离子内流通道基因NtKC1的表达量相对高于外流通道基因NTORK1,其中在铵态氮氮源条件下这一品种表现的钾离子吸收能力更强;LJ911在两种不同氮源条件下的钾离子吸收情况表现出相反趋势,在硝态氮氮源条件下其根部能够对钾离子进行较好的吸收,且NtKC1基因的表达量相对高于NTORK1基因,但在铵态氮氮源条件下其根部却出现了钾离子外排的现象,且NtKC1基因的表达量相对低于NTORK1基因。所以推测,LJ911使用硝态氮氮源形态的氮肥,LJ0520使用铵态氮氮源形态的氮肥更能促进两种烤烟对钾离子的吸收。2、烤烟叶片钾离子含量的测定结果显示,LJ911和LJ0520的叶片钾离子累积情况受到营养液中氮源形态以及钾离子有无的影响。当营养液中钾离子含量充足时,氮素形态为硝态氮的处理组更有利于两种烤烟对钾离子进行累积;当营养液中缺少钾离子时,LJ0520叶片钾离子积累能力较LJ911更强。3、分析7个品种烤烟的光合速率和生长特性发现:光合速率方面LJ0520相对优于其他品种。生长特性方面,LJ911、LJ986烟株大小适中,且根部生长相对旺盛;LJ982烟株较为矮小,但其叶片长势十分密集;LJ0520植株较高、叶片较大且茎秆粗壮,但其根部生长长势相对较弱;LJ237生长势强,植株高度、叶片大小相对较好;K326植物地上部生长较弱;LY2829植株相对高大粗壮,后期叶面积系数相对较高。4、通过对钾离子、氯离子、总氮和全磷含量的测定,发现团棵期LJ0520、LJ237、LY2829这三个品种对于总氮和全磷的累积较多,为其迅速生长提供了充足的营养。对烤后烟叶的钾离子、氯离子、烟碱、等进行测定,并计算相关指标的比值,通过因子分析对化学成分进行综合评价,发现7个烤烟品种中部叶得分相对更高,结合代表钾离子含量的第3公因子排序,发现LJ237的下部叶、LJ982的中部叶、LY2829的中部叶化学品质表现相对较好,这一结果可为烤烟富钾优质品种筛选提供一定的理论依据。
李潜龙,王慧,方玉,张从合[10](2021)在《我国水稻重要农艺性状分子遗传研究进展及在育种上的应用》文中研究指明水稻是我国的主要粮食作物,在人口快速增长和自然环境不断恶化的今天,传统的育种技术已经很难满足当前水稻育种的需求,分子育种技术逐渐成为育种工作者解决当前困境的主要方法。经过几十年的努力,中国科学家不仅在水稻遗传学和功能基因组学领域取得了令世界瞩目的成就,还在水稻分子育种方面为提高粮食产量、营养质量和环境效益方面做出了巨大努力。本文主要综述了我国科学家在水稻分子遗传和分子育种方面取得的成就并进行讨论。
二、转基因技术在大豆抗病虫害育种上的应用(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、转基因技术在大豆抗病虫害育种上的应用(论文提纲范文)
(1)转基因技术在抗病虫草甜菜培育中的应用与展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 转基因和基因编辑技术的研究进展 |
1.1 转基因作物发展现状 |
1.2 基因编辑技术 |
2 抗病转基因甜菜的研究 |
3 抗虫转基因甜菜的研究 |
4 抗(耐)除草剂转基因甜菜的研究 |
4.1 抗(耐)草甘膦转基因甜菜 |
4.2 抗(耐)草铵膦转基因甜菜 |
4.3 转基因抗(耐)除草剂甜菜的优势 |
5 转基因甜菜的安全性 |
5.1 转基因甜菜的遗传稳定性及对环境的安全性 |
5.2 转基因甜菜对人类健康的安全性 |
6 转基因和基因编辑技术在我国甜菜产业中的应用展望 |
(2)基因编辑技术及CRISPR/Cas系统在草地植物开发中的应用(论文提纲范文)
1 基因编辑技术 |
1.1 DNA同源重组技术 |
1.2 ZFNs技术 |
1.3 TALENs技术 |
1.4 CRISPR/Cas技术 |
2 CRISPR/Cas技术的优越性 |
3 CRISPR/Cas技术在草地植物领域中的应用 |
3.1 CRISPR/Cas9系统在木本植物功能基因组中的应用 |
3.2 CRISPR/Cas系统在作物遗传改良中的应用 |
3.3 CRISPR/Cas9技术在草地植物抗病毒中的研究应用 |
3.4 CRISPR/Cas技术在草类植物中的研究应用 |
4 CRISPR/Cas技术在牧草植物中的应用前景及展望 |
4.1 缩短牧草育种年限、精准育种,提高牧草产量 |
4.2 挖掘牧草营养品质的代谢通路,改良牧草品质 |
4.3 提高牧草植物对除草剂的抗性 |
(3)农业病虫害新型防治技术概述(论文提纲范文)
1 病虫害预测 |
2 生物防治 |
2.1 天敌防治。 |
2.2 生物农药。 |
2.2.1 微生物农药。 |
2.2.2 植物源农药。 |
2.2.3 抗生素类农药。 |
2.3 基因防治。 |
3 物理防治 |
4 纳米技术防治 |
5 化学防治 |
6 有害生物综合治理(IPM) |
(4)CRISPR/Cas9技术编辑大豆GmHIPP26基因及其镉胁迫功能研究(论文提纲范文)
致谢 |
缩略词表 |
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 HIPP基因家族的结构与分类 |
1.1.1 HIPP基因的结构 |
1.1.2 HIPP和 HPP基因家族的分类 |
1.2 HIPP基因应对植物非生物胁迫的响应与作用 |
1.3 HIPP基因应对植物生物胁迫时的响应与作用 |
1.4 HIPP基因在植物中应对胁迫的抗性机制 |
1.4.1 HIPP基因响应重金属胁迫的抗性机制 |
1.4.2 HIPP基因响应生物胁迫的机制 |
1.5 CRISPR-Cas9技术及在作物重金属相关基因应用的研究进展 |
1.6 本课题的研究内容和研究意义 |
2 GmHIPP26 响应重金属胁迫的时空表达和生物信息学分析 |
前言 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 植物培养方法 |
2.2.2 重金属胁迫处理方法 |
2.2.3 RNA提取 |
2.2.4 荧光定量PCR |
2.2.5 GmHIPP26基因生物信息学分析方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 CdCl_2胁迫对GmHIPP26时空表达的影响 |
2.3.2 GmHIPP26基因生物信息学分析 |
2.4 讨论 |
3 大豆CRISPR/Cas9-GmHIPP26基因突变体的获得 |
前言 |
3.1 试验材料与试剂 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 载体和试剂 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 CRISPR/Cas9 载体构建方法 |
3.2.2 农杆菌介导法获得基因编辑大豆 |
3.2.3 基因编辑大豆转基因苗的鉴定 |
3.2.4 转基因大豆阳性转化率 |
3.2.5 转基因T1 代突变体测序分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 CRISPR/Cas9-GmHIPP26载体的构建及验证 |
3.3.2 T0代CRISPR/Cas9-GmHIPP26 植株的获得与鉴定 |
3.3.3 CRISPR/Cas9-GmHIPP26后代遗传分析 |
3.4 讨论 |
4 CRISPR/Cas9-GmHIPP26大豆耐镉胁迫功能研究 |
前言 |
4.1 试验材料与试剂 |
4.1.1 大豆材料 |
4.1.2 试剂材料和仪器 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 大豆水培与重金属处理方法 |
4.2.2 鲜重与干重测定 |
4.2.3 根系形态分析 |
4.2.4 根部显微结构观察 |
4.2.5 光合作用及叶绿素含量测定 |
4.2.6 叶片相对电导率的测定 |
4.2.7 超氧阴离子O~(2-)和过氧化氢H_2O_2活性的测定 |
4.2.8 抗氧化酶活性及丙二醛MDA含量的测定 |
4.2.9 重金属积累测定 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同镉水平下突变体大豆表型分析 |
4.3.2 不同镉水平对突变体植株根系形态建成的影响 |
4.3.3 不同镉水平对突变体植株主根显微结构影响 |
4.3.4 不同镉水平对突变体植株光合指标与叶绿素的影响 |
4.3.5 不同镉水平对突变体植株相对电导率的影响 |
4.3.6 不同镉水平对突变体植株O~(2-)与H_2O_2活性的影响 |
4.3.7 不同镉水平对突变体植株抗氧化酶和丙二醛含量的影响 |
4.3.8 不同镉水平对突变体植株Cd积累量的影响 |
5 结论与讨论 |
参考文献 |
(5)CRISPR/Cas9介导的用于高效筛选内源抗虫相关基因的棉花高通量基因编辑突变体库构建(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章:文献综述 |
1.1 中国棉花生产概况 |
1.2 棉花基因组研究进展 |
1.3 棉花功能基因组学研究 |
1.4 植物应对草食性昆虫的内源防御系统 |
1.5 棉花抗虫育种研究进展 |
1.5.1 形态抗虫育种阶段 |
1.5.2 生化抗虫育种阶段 |
1.5.3 棉花抗虫基因工程育种阶段 |
1.5.3.1 Bt毒蛋白的发现以及作用机理 |
1.5.3.2 Bt转基因棉花研究进展 |
1.6 植物突变体创建方法 |
1.6.1 自发变异 |
1.6.2 物理诱变 |
1.6.3 化学诱变 |
1.6.4 分子生物学方法 |
1.7 基因编辑技术研究进展 |
1.7.1 ZFN基因编辑系统 |
1.7.2 TALEN基因编辑系统 |
1.7.3 CRISPR基因组编辑系统 |
1.7.3.1 CRISPR/Cas9 技术原理 |
1.7.3.2 CRISPR/Cas9 脱靶效应研究 |
1.8 CRISPR/Cas9 系统在作物育种中的应用 |
1.8.1 高产育种研究 |
1.8.2 品质育种研究 |
1.8.3 抗性育种研究 |
1.8.4 不育系研究 |
1.9 基因编辑检测方法 |
1.10 CRISPR/Cas9 技术的局限性 |
1.11 植物变体库研究进展 |
1.11.1 理化诱变突变体库 |
1.11.2 插入突变体库 |
1.11.3 基因编辑突变体库 |
1.12 本研究的目的意义与技术路线 |
1.12.1 本研究的目的与意义 |
1.12.2 本研究的技术路线 |
第二章:实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料,载体和菌株 |
2.1.2 基因编辑载体 |
2.1.3 供试的昆虫材料 |
2.1.4 主要试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 sgRNA及引物设计 |
2.2.2 GO靶基因功能富集分析 |
2.2.3 混合基因组编辑载体文库构建 |
2.2.3.1 载体充分酶切控制空载率 |
2.2.3.2 混合载体文库构建 |
2.2.4 棉花DNA提取 |
2.2.5 棉花遗传转化 |
2.2.6 Barcode设计和高通量测序检测分析基因编辑目标序列 |
2.2.7 基因组编辑检测 |
2.2.8 抗虫鉴定 |
2.2.8.1 蚜虫及棉铃虫繁殖培养 |
2.2.8.2 武汉温室蚜虫抗性表型筛选 |
2.2.8.3 海南温室咀嚼式害虫极端表型筛选 |
2.2.8.4 室内棉铃虫抗虫验证 |
第三章:结果与分析 |
3.1 目的基因sgRNA设计及GO富集分析 |
3.2 sgRNAs混合载体文库的构建与评估 |
3.3 棉花基因编辑突变体材料的获取 |
3.4 基于条形码的高通量测序技术检测T0 植株sgRNA信息 |
3.5 利用高通量测序方法检测基因组编辑效率 |
3.6 高效的棉花T0 代突变体基因组编辑效率 |
3.7 棉花T0 单株的编辑概况 |
3.8 棉花基因组编辑在后代中的遗传率 |
3.9 棉花基因编辑后代材料抗虫表型鉴定 |
3.9.1 温室蚜虫抗性鉴定 |
3.9.2 T2 代材料蚜虫抗性鉴定 |
3.9.3 海南温室咀嚼时害虫危害表型鉴定 |
3.10 GhMLP423 基因虫害表型验证 |
3.10.1 超表达和基因编辑材料筛选 |
3.10.2 棉铃虫饲喂实验 |
3.10.3 棉铃虫取食偏好性验证 |
3.10.4 JA-Ile相关检测 |
3.11 脱靶分析 |
第四章:讨论 |
4.1 利用CRISPR/Cas9 基因编辑系统创建陆地棉突变体库的必要性 |
4.2 CRISPR/Cas9 系统在棉花基因组中高效的编辑及遗传规律 |
4.3 CRISPR/Cas9 在陆地棉基因组编辑系统的高特异性 |
4.4 棉花基因编辑工具的优化与展望 |
4.5 植物在非生物和生物胁迫的响应中可能涉及复杂而重叠的信号网络 |
4.6 CRISPR/Cas9 基因组编辑植物相比于转基因植物在育种上的优越性 |
参考文献 |
附录 |
附录1 混合载体文库构建 |
附录2 棉花的遗传转化 |
附录3 棉花DNA提取(天根试剂盒法DP305) |
附录4 棉花RNA提取(天根试剂盒法) |
附录5 RNA反转录 |
附录6 Real-time |
附录7 棉铃虫饲喂 |
附表 |
附表1 502 个目的基因ID |
附表2 968个sgRNA靶标序列 |
附表3 barcoded引物序列 |
附表4 潜在脱靶位点检测引物序列 |
已发表论文 |
已申请专利 |
致谢 |
(6)新型酰胺类化合物调控苹果根系构型的应用及基因工程改良(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 植物生长调节剂概述 |
1.1.1 内源激素对根系生长的影响 |
1.1.2 植物生长调节剂对根系生长的影响 |
1.1.2.1 植物生长促进剂 |
1.1.2.2 植物生长延缓剂 |
1.1.2.3 植物生长抑制剂 |
1.1.2.4 植物生长调节剂在果树其他方面的应用 |
1.1.3 根际促生菌通过合成激素调节根系生长 |
1.2 植物肽激素对根系生长的影响 |
1.2.1 RGF/CLEL/GLV小肽对根系生长的影响 |
1.2.2 CEP小肽对根系生长的影响 |
1.2.3 CLE小肽对根系生长的影响 |
1.2.4 RALF小肽对根系生长的影响 |
1.3 酰胺类化合物研究进展 |
1.4 本研究目的和意义及技术路线 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料与生长条件 |
2.1.2 菌株与质粒 |
2.1.3 酶与生化试剂 |
2.1.4 引物 |
2.2 方法 |
2.2.1 植物材料培养 |
2.2.1.1 实生苗育苗 |
2.2.1.2 组培苗继代 |
2.2.1.3 组培苗生根 |
2.2.1.4 盆栽试验 |
2.2.2 根系构型参数测定 |
2.2.3 根系活力测定 |
2.2.4 根系酶活力测定 |
2.2.5 数据处理 |
2.2.6 表达量检测 |
2.2.6.1 植物RNA的提取 |
2.2.6.2 反转录 |
2.2.6.3 荧光定量PCR |
2.2.6.4 半定量PCR |
2.2.7 表达载体构建 |
2.2.7.1 目的基因DNA的扩增 |
2.2.7.2 胶回收 |
2.2.7.3 限制性内切酶酶切 |
2.2.7.4 同源重组连接 |
2.2.7.5 大肠杆菌TOP 10 感受态的制备 |
2.2.7.6 大肠杆菌的转化 |
2.2.7.7 质粒提取 |
2.2.7.8 发根农杆菌K599 感受态的制备 |
2.2.7.9 发根农杆菌的转化 |
2.2.8 发根农杆菌介导的苹果遗传转化 |
2.2.9 转基因根系鉴定 |
2.2.9.1 荧光鉴定 |
2.2.9.2 CTAB法提取基因组 |
2.2.9.3 PCR检测 |
3 结果与分析 |
3.1 酰胺类化合物的合成及化学结构 |
3.2 筛选影响‘平邑甜茶’根系生长的新型酰胺类化合物 |
3.3 XA-9 和XA-9 的浓度对‘平邑甜茶’根系生长的影响 |
3.4 XA-9 和XA-19 对‘平邑甜茶’组培苗生根的影响 |
3.5 XA-9 和XA-19 对组培移栽苗根系生长的影响 |
3.6 XA-9 和XA-19 的转录组数据分析 |
3.6.1 差异表达基因分析 |
3.6.2 GO富集分析 |
3.6.3 差异表达基因的KEGG分析 |
3.6.4 RT-qPCR结果分析 |
3.7 TIR1 对根系生长的影响 |
4 讨论 |
4.1 酰胺类化合物对苹果根系生长的影响 |
4.2 TIR1 对苹果根系生长的影响 |
4.3 转基因技术在苹果生产中的应用展望 |
5 结论 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
致谢 |
(7)超敏蛋白制备及在葡萄抗霜霉病上的应用(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 微生物蛋白类农药研究进展 |
1.1.1 微生物蛋白类农药研究概述 |
1.1.2 Bt杀虫晶体蛋白 |
1.1.3 隐地蛋白 |
1.1.4 激活蛋白 |
1.1.5 超敏蛋白 |
1.1.5.1 超敏蛋白的产生 |
1.1.5.2 超敏蛋白分子结构和特点 |
1.1.5.3 超敏蛋白关键功能区域研究 |
1.1.5.4 超敏蛋白生物学功能 |
1.1.5.5 超敏蛋白在实际生产中的应用 |
1.2 植物免疫诱导抗性研究进展 |
1.2.1 植物免疫诱导研究概述 |
1.2.2 植物防御反应信号转导途径 |
1.2.2.1 水杨酸防御信号途径 |
1.2.2.2 茉莉酸和乙烯防御信号途径 |
1.2.2.3 脱落酸防御信号途径 |
1.3 葡萄霜霉病研究概述 |
1.3.1 葡萄霜霉病的起源与分布 |
1.3.2 葡萄霜霉病的症状 |
1.3.3 葡萄霜霉病的生物学特性 |
1.3.4 葡萄霜霉病的侵染循环 |
1.3.5 影响葡萄霜霉病发生与流行的因素 |
1.3.5.1 外界环境条件 |
1.3.5.2 品种抗病性 |
1.3.5.3 病原菌 |
1.3.5.4 农业措施 |
1.3.6 葡萄霜霉病的防治措施 |
1.3.6.1 农业防治 |
1.3.6.2 化学防治 |
1.3.6.3 生物防治 |
1.4 研究目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 超敏蛋白基因 |
2.1.2 菌株及质粒 |
2.1.3 酶、试剂盒及生物化学试剂 |
2.1.4 培养基 |
2.1.5 仪器与耗材 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 超敏蛋白的制备 |
2.2.1.1 原核表达载体构建 |
2.2.1.2 大肠杆菌细胞诱导表达 |
2.2.1.3 SDA-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.2.2 蛋白浓度的测定 |
2.2.3 超敏蛋白对烟草的过敏性坏死反应 |
2.2.4 超敏蛋白对田间葡萄霜霉病的防治效果 |
2.2.4.1 试验处理 |
2.2.4.2 测定方法 |
2.2.5 超敏蛋白对接种霜霉病葡萄的影响 |
2.2.5.1 试验处理 |
2.2.5.2 测定方法 |
2.2.6 超敏蛋白对葡萄果实的贮藏效果 |
2.3 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 超敏蛋白的来源 |
3.1.1 超敏蛋白HRP |
3.1.2 超敏蛋白HrpZ |
3.1.3 超敏蛋白HrpZ_A、HrpZ_K |
3.1.4 HRP和HrpZ的同源性 |
3.2 超敏蛋白原核表达载体构建 |
3.3 超敏蛋白诱导表达条件优化 |
3.3.1 超敏蛋白HRP诱导条件优化 |
3.3.2 超敏蛋白HrpZ诱导条件优化 |
3.3.3 超敏蛋白HrpZ_A和HrpZ_K诱导条件优化 |
3.4 蛋白浓度测定 |
3.5 超敏蛋白在烟草上的过敏性坏死反应 |
3.6 超敏蛋白在葡萄叶片上的过敏性坏死反应 |
3.7 超敏蛋白防治田间葡萄霜霉病的效果评价 |
3.7.1 喷施超敏蛋白对葡萄叶片霜霉病病情指数的影响 |
3.7.2 超敏蛋白对葡萄叶片光合作用的影响 |
3.7.3 喷施超敏蛋白对葡萄叶片叶绿素荧光参数的影响 |
3.7.4 喷施超敏蛋白对葡萄叶片抗氧化物酶活性的影响 |
3.8 超敏蛋白对接种霜霉病葡萄病情指数的影响 |
3.8.1 喷施超敏蛋白对葡萄叶片接种霜霉病的抑制作用 |
3.8.2 喷施超敏蛋白对葡萄叶片接种霜霉病后抗氧化酶活性的影响 |
3.8.3 喷施超敏蛋白对叶片接种霜霉病后的MDA含量的影响 |
3.9 喷施超敏蛋白对葡萄储藏期病害发生的影响 |
4 讨论 |
4.1 超敏蛋白原核表达及在烟草和葡萄上的超敏反应 |
4.2 超敏蛋白对葡萄抗病性的作用 |
4.3 超敏蛋白对葡萄储藏期病害发生的影响 |
5 结论 |
6 参考文献 |
7 致谢 |
(8)VIGS技术在辣椒基因功能研究中的应用进展(论文提纲范文)
1 VIGS技术和辣椒VIGS载体 |
1.1 VIGS技术介绍 |
1.2 辣椒VIGS载体及在辣椒中的应用 |
2 VIGS在辣椒功能基因组学研究中的应用 |
2.1 辣椒生长发育和次生代谢相关基因功能的研究 |
2.2 辣椒生物胁迫相关基因功能的研究 |
2.3 辣椒非生物胁迫相关基因功能的研究 |
3 VIGS技术在辣椒研究应用中的展望 |
(9)不同品种烤烟钾离子流动累积特点及生长性状与品质差异(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 钾离子的研究进展 |
1.2.1 钾离子的作用 |
1.2.2 钾离子通道研究进展 |
1.2.3 NMT在研究钾离子及其他离子流动中的应用 |
1.3 烤烟种质创新及富钾优质烤烟品种的评价与筛选 |
1.3.1 烤烟种质创新的主要途径 |
1.3.2 富钾优质烤烟品种的评价与筛选方法 |
1.4 研究的目的及意义 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 不同品种烤烟钾离子流动与累积特点 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.2 测定项目与方法 |
2.2.1 钾离子在烤烟根部的流动 |
2.2.2 钾离子通道基因的表达 |
2.2.3 烤烟叶片钾离子的累积 |
2.2.4 数据分析方法 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 不同品种烤烟钾离子吸收能力的差异 |
2.3.2 不同品种烤烟钾离子通道基因表达的差异 |
2.3.3 不同品种烤烟钾离子累积的差异 |
2.4 本章小结 |
3 不同品种烤烟生长及生理特性的差异 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.2 测定项目与方法 |
3.2.1生育期和主要农艺措施记载 |
3.2.2 主要农艺性状记载 |
3.2.3 根系形态特征测定 |
3.2.4 叶面积系数的测定 |
3.2.5 烟叶SPAD值测定 |
3.2.6 光合参数测定 |
3.2.7 数据分析方法 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 不同品种烤烟各时期主要农艺性状的差异 |
3.3.2 不同品种烤烟烟株干物质积累量的差异 |
3.3.3 不同品种烤烟根系生长发育的差异 |
3.3.4 不同品种烤烟叶面积系数的差异 |
3.3.5 不同品种烤烟烟叶SPAD值的差异 |
3.3.6 不同品种烤烟烟叶光合特性的差异 |
3.4 本章小结 |
4 不同品种烤烟化学品质的差异及评价 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.2 测定项目与方法 |
4.2.1 测定方法 |
4.2.2 数据分析方法 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同品种烤烟各时期营养元素含量的差异 |
4.3.2 不同品种烤烟烤后烟叶营养元素及主要化学成分的差异 |
4.3.3 不同品种烤烟烤后烟叶主要化学成分重要比值的差异 |
4.3.4 不同品种烤烟烤后化学成分综合评价与分析 |
4.4 本章小结 |
5 讨论 |
5.1 不同品种烤烟钾离子吸收及累积的特点 |
5.2 不同品种烤烟生长及农艺性状的差异 |
5.3 不同品种烤烟光合特性的差异 |
5.4 不同品种烤烟各部位营养元素积累的差异 |
5.5 不同品种烤烟烤后化学品质的差异 |
结论 |
参考文献 |
发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学 硕士学位论文修改情况确认表 |
(10)我国水稻重要农艺性状分子遗传研究进展及在育种上的应用(论文提纲范文)
1 水稻重要农艺性状基因的克隆 |
1.1 水稻产量相关基因的克隆 |
1.2 水稻品质相关基因的克隆 |
1.3 水稻抗病虫害相关基因的克隆 |
1.4 水稻耐逆相关基因的克隆 |
2 水稻重要农艺性状基因的应用 |
2.1 在提高产量上的应用 |
2.2 在品质改良上的应用 |
2.3 在提高水稻抗病虫害方面的应用 |
2.4 在提高水稻的耐逆性方面的应用 |
3 利用基因工程创制水稻新材料 |
4 展望 |
四、转基因技术在大豆抗病虫害育种上的应用(论文参考文献)
- [1]转基因技术在抗病虫草甜菜培育中的应用与展望[J]. 董刚刚,王颖,韩成贵. 中国糖料, 2022(01)
- [2]基因编辑技术及CRISPR/Cas系统在草地植物开发中的应用[J]. 朱丽珍,王芳,王娅丽,何军,李彦龙,田英. 江苏农业科学, 2021
- [3]农业病虫害新型防治技术概述[J]. 王欣,曹真. 现代农村科技, 2021(06)
- [4]CRISPR/Cas9技术编辑大豆GmHIPP26基因及其镉胁迫功能研究[D]. 崔楠. 浙江大学, 2021(01)
- [5]CRISPR/Cas9介导的用于高效筛选内源抗虫相关基因的棉花高通量基因编辑突变体库构建[D]. 孙琳. 华中农业大学, 2021
- [6]新型酰胺类化合物调控苹果根系构型的应用及基因工程改良[D]. 马晓君. 山东农业大学, 2021(01)
- [7]超敏蛋白制备及在葡萄抗霜霉病上的应用[D]. 左一立. 山东农业大学, 2021
- [8]VIGS技术在辣椒基因功能研究中的应用进展[J]. 李杰,罗江宏,万子龙,杨萍. 河南农业科学, 2021(06)
- [9]不同品种烤烟钾离子流动累积特点及生长性状与品质差异[D]. 黄丹. 东北林业大学, 2021(08)
- [10]我国水稻重要农艺性状分子遗传研究进展及在育种上的应用[J]. 李潜龙,王慧,方玉,张从合. 中国稻米, 2021(02)