水稻雄性不育突变体的遗传与定位分析

摘要

本实验用60Coγ对粳稻(japonicacultivar.L)9522进行辐射诱变，得到一隐性单基因控制的雄性不育突变体。半薄切片和扫描电镜观察表明该突变体花药在发育初期正常，在减数分裂后期开始出现异常，小孢子凹陷为空泡、萌发孔破裂、花药外壁的结构异常。脂质含量测定结果发现突变体花药角质总量明显下降，单位面积角质单体含量中，长链脂肪酸下降最明显。之前的研究已经使用图位克隆的方法将突变体突变基因座位定位在4号染色体上的分子标记OS409与XY409-3之间，横跨15BAC克隆。通过全基因组重测序的方法将测序结果与野生型对比，发现在定位区间内有一区段疑似缺失，并且最终通过PCR扩增以及测序证实了突变体存在大片段缺失。为了研究造成突变体雄性不育表型的原因，我们对缺失片段内的基因进行筛选，通过表达模式分析、基因芯片分析、基因共表达分析、同源比对等方法初步筛选出三个候选基因:CYP87、HOTHEAD、CYP704。对候选基因分别构建互补载体，转化到突变体中，进行互补实验，目前已发现CYP87与HOTHEAD互补转基因植株都没有回复突变体的表型。而后利用CRISPR-Cas系统分别敲除这三个候选基因，目前已得到cyp87纯合突变体。初步的观察表明与野生型相比，cyp87植株的结实率下降，说明CYP87在水稻花药发育过程中发挥了一定的作用。

目录

声明

摘要

第一章 综述

1．1 水稻花药的结构及其发育过程

1．2 水稻雄性生殖发育的研究进展

1．3 展望

第二章 实验部分

2．1 引言

2．2 材料

2．3 主要试剂与配方

2．4 实验仪器

2．5 实验方法

第三章 实验结果

3．1 雄性不育突变体的表型特征

3．2 雄性不育突变体的细胞学观察

3．3 突变体花药脂质含量的测定

3．4 突变体的遗传与定位分析

3．5 突变体缺失区间内候选基因筛选

3．6 突变体候选基因的互补实验

3．7 利用CRISPR-Cas系统敲除突变体候选基因

第四章 结论

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢

附录

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