水稻水浸状叶片突变体wss1的性状分析及分子标记定位

摘要

水稻(Oryza.sativa)作为全世界上最重要的粮食作物之一，是全球半数以上的人口食物的主要来源，在粮食生产中占据重要地位。本实验室在筛选EMS处理的JG30突变体库时，发现了一个在分蘖盛期部分叶片表现出水浸状，至孕穗期水浸状叶片枯死的突变体，命名为wss1。本文对水稻水浸状突变体wss1进行了较系统的研究，获得了如下结果:
　　1.通过农艺性状考查，水浸状突变体wss1与野生型相比株高降低30％、结实率降低22％、穗粒数减少50％、叶片早衰，粒形与千粒重未发生明显变化。
　　2.通过光学显微镜观察突变体水浸状叶片与JG30叶片的表皮细胞，水浸状突变体wss1与野生型相比下表皮细胞形状发生变化，细胞排列变的不规则、细胞膜被破坏、液泡解体。
　　3.用白叶枯病菌PXO99A对野生型与突变体进行接种鉴定，接种15天时观察，发现与野生型相比突变体wss1的病斑长度更长。
　　4.将wss1突变体与02428杂交，构建F2分离群体，遗传分析表明水浸状性状由隐性基因控制。
　　5.根据JG30与02428重测序的结果，在水稻12条染色体上开发了240对InDel标记。
　　6.运用分子标记对突变体进行基因定位，将突变基因框定在水稻11染色体着丝粒区标记Ch11-33与标记Ch11-123之间1200kb大小的区域内，并且在标记Ch11-33与Ch11-123之间发现了11个共分离的标记。
　　7.在水稻基冈组网站对定位区间内的功能基因进行预测，发现36个预测功能基因。设计扩增36个预测功能基因DNA序列与起始密码子上游约1.5kb的启动子区的的引物，对扩增结果进行测序分析，在水浸状突变体wss1与野生型中未发现碱基的差异。
　　8.对定位区间内36个功能基因进行qRT-PCR表达分析，发现5个在水浸状突变体wss1与野生型JG30中差异表达的基因。将这5个差异表达的基因列为可能的候选基因。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．2 植物逆境生理

1．2．1 植物响应非生物逆境胁迫的研究进展

1．2．2 与Ca2+偶联的CDPK和SOS信号传导途径

1．2．3 与Ca2+信号无关的的MAPK信号传递途径

1．2．4 依赖ABA的信号传导途径

1．2．5 植物不依赖ABA的信号传导途径

1．2．6 与非生物逆境胁迫应答相关的基因产物

1．3 表观遗传学

1．3．1 表观遗传学定义

1．3．2 甲基化

1．3．3 组蛋白修饰

1．4 分子标记

1．4．1 简单重复序列(SSR)

1．4．2 单核苷酸多态(SNP)

1．4．3 限制性片断长度多态性(RFLP)

1．4．4 随机扩增多态性DNA(RAPD)

1．4．5 扩增片段长度多态性(AFLP)

1．4．6 表达序列标签(EST)及EST-SSR

1．4．7 序列标签位点(STS)

1．4．8 插入／缺失分子标记(InDel)

1．5 本研究的目的及意义

2．1．1 植物材料

2．1．2 常用化学试剂

2．2 试验方法

2．2．1 突变体库构建

2．2．2 农艺性状考察

2．2．3 叶片下表皮细胞观察

2．2．4 叶片细胞膜透性观察

2．2．5 水稻白叶枯病原菌接种

2．2．8 基因定位

2．2．9 水稻叶片总RNA的提取、纯化及反转

2．2．10 荧光定量PCR(qRT-PCR)

第三章 结果与分析

3．1 突变体库筛选及表型分析

3．2 叶片细胞学观察

3．3 叶片细胞膜透性观察

3．4 野生型突变体田间接种鉴定

3．5 突变体的遗传分析

3．6 水浸状突变体wss1的分子标记定位

3．7 候选基因测序及分析

3．8 预测功能基因的表达分析

4．1 水浸状突变性状的初探

4．2 定位群体偏分离及分子标记定位较远的可能原因

4．3 候选基因分析

第五章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历