东乡野生稻抗旱渐渗系筛选及抗旱基因差异表达研究

摘要

随着全世界自然环境的恶化，干旱已对人类社会经济生活和工农业生产造成了巨大的影响及损失，对水稻生产影响尤其深重。全世界自然气候的恶性转变致使干旱发生的周期愈来愈短，程度愈来愈严重，对粮食产量构成了严重的威胁，由其导致的粮食减产，可超过其它环境胁迫所造成的减产总和。干旱已成为影响水稻生产最主要的非生物影响因子，发掘抗旱资源、研究其抗旱机理、进而培育抗旱水稻新品种是缓解这一不利影响的有效途径。
　　东乡野生稻(O.rufipogon)是普通栽培稻的祖先，蕴藏大量优质基因。课题组前期研究表明，东乡野生稻(以下简称“东野”)具有强抗旱特性，并利用“东野”为供体亲本，干旱胁迫敏感的栽培稻“协青早B”为受体亲本，通过杂交、回交构建了“东野”//“协青早B”回交重组自交系群体(BC1F9，“东野”渐渗系)。本研究在上述研究基础上，利用苗期反复干旱处理法，以死苗率为评价指标，筛选到2个抗旱性极强的株系，分别命名为M0749和M0769，其干旱胁迫条件下存活率分别为91.6％和90.5%。对M0749及其亲本在正常及干旱胁迫条件下进行可溶性糖，脯氨酸和可溶性蛋白含量进行分析，结果表明“东野”和渐渗系后代M0749干旱胁迫处理后可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量明显增加，且相对增幅都明显大于协青早B。
　　为鉴定“东野”干旱胁迫响应基因，利用cDNA-AFLP技术，以”东野”、“协青早B”和渐渗系后代M0749为研究对象，对干旱胁迫处理下植株的基因表达谱进行分析。使用6对引物组合对模板进行选择性扩增，共分离得到27条差异表达的转录衍生片段(TDFs)，对这些TDFs进行测序并分析后发现，其功能涉及胁迫蛋白表达、信号转导、转录因子、逆转座子、氧化还原和未知功能蛋白等。随机挑选5条显著差异表达的TDFs，利用qRT-PCR技术进行表达量检验，所得结果与cDNA-AFLP结果一致。因此，cDNA-AFLP技术可运用到“东野”抗旱基因的筛选，实验所得结果可为“东野”抗旱分子机理提供借鉴和参考。

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引言

第一章文献综述

1. 1水稻抗旱性研究

1.1.1 水稻抗旱机制

1.1.2水稻抗旱鉴定方法

1.1.3 水稻抗旱鉴定指标

1.1.4水稻抗旱基因遗传及QTL定位研究进展

1.1.5水稻抗旱基因的克隆研究进展

1.2cDNA-AFLP分子标记技术及其在抗旱研究上的应用

1.2.1 cDNA-AFLP分子标记技术

1.2.2 cDNA-AFLP技术在植物抗旱研究上进展

1.3 本研究提出的背景

第二章东野抗旱渐渗系筛选、鉴定和生理生化分析

2.1前言

2.2 材料与方法

2.2.1参试材料

2.2.2 实验方法

2.3 实验结果与分析

2.3.1抗旱性筛选

2.3.2 生理生化指标分析

2.4 结论与讨论

第三章利用cDNA-AFLP技术研究东野抗旱基因的差异表达

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 材料和干旱处理

3.2.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.3.1 总RNA质量检测和cDNA的Actin检测

3.3.2 cDNA-AFLP分析

3.3.3差异片段功能分析

3.3.4实时荧光定量PCR

3.4 结论与讨论

第四章 主要结论与创新点

4.1 主要结论

4.1.1 东野渐渗系后代抗旱性鉴定

4.1.2 cDNA-AFLP技术在东野抗旱基因筛选中的建立

4.2 本研究的创新点

4.3 下一步研究展望与展望

参考文献

致谢

研究生期间发表的论文