水稻花器官突变体fon（t）和spp1的形态发生、遗传分析及相关基因的分子标记定位

论文摘要

植物花发育调控的遗传和分子机制研究已成为植物发育生物学研究的重要课题之一，植物花发育突变体是研究相关基因表达与功能的良好材料。目前主要是利用双子叶植物的同源序列通过筛选单子叶植物cDNA文库或基因组文库以获取单子叶植物发育相关基因，然后通过转基因植物花的表型变化验证其功能，这种方法在很大程度上限制单子叶植物花发育调控机制的深入了解。水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是单子叶植物发育分子生物学研究的理想模式植物。因此，对其生殖发育突变体的发育机制的研究将具有重要的理论意义和实用价值。 我们分别在水稻单倍体与二倍体的杂交后代和育种材料中发现了两份花器官变异突变体。本研究对两份突变体进行了形态发生过程观察、突变性状的遗传分析和相关基因的分子标记定位，并构建了双突变体，对相关基因之间的相互作用进行初步分析。主要结果如下： 一 fon（t）突变体的研究 1．花器官形态发生的观察：fon（t）突变体与野生型相比，具有以下的变异表型：内外稃开裂，花器官外露；雄蕊和雌蕊的数目均增多，雄蕊一般6-9枚，雌蕊1-2枚；浆片转化为类内稃的结构；个别花器官中还出现花丝上伸出类柱头的结构，浆片上部同源转化为类柱头或者类雄蕊的结构。 早期形态发生观察结果表明：突变体花分生组织原基明显大于野生型，颖花原基在浆片原基分化时开始表现出与野生型的不同，在许多fon（t）突变体，内外稃分化后，类浆片原基的结构在内外稃原基相接或者是靠近内稃原基的一侧开始分化；雄蕊原基相比野生型增多，分化无规律，一般呈不均等分裂，出现各雄蕊发育不同步现象。雄蕊原基分化完成后，花分生组织继续增大，最后分化成两个大的雌蕊原基。 2．突变性状的遗传分析：将fon（t）分别与其野生型、93-11、R527和日本晴配制

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 一 引言
• 二 植物花发育概述
• 1 双子叶植物花器官遗传控制模式
• 1.1 早期的发育模式
• 1.2 花器官发育的ABC模型
• 1.3 ABCD模型的提出
• 1.4 ABCDE模型的发展
• 1.5 四组合假设模式（quartet model）
• 2 单子叶植物花发育的研究进展
• 3 水稻花器官发育的研究进展
• 3.1 水稻花器官的结构
• 3.2 水稻中的“ABC”模型和MADS-box基因
• 3.2.1 A功能基因
• 3.2.2 B功能基因
• 3.2.3 C功能基因
• 3.2.4 D功能有关基因
• 3.2.5 E功能有关基因
• 3.3 水稻花器官发育的相关突变体和基因
• 3.3.1 花组织突变体及相关基因
• 3.3.2 花器官数目突变体及相关基因
• 3.3.3 花器官决定性突变体及相关基因
• 3.3.4 其它花器官发育相关的突变体及其基因
• 3.4 关于水稻花发育的一些热点问题
• 3.4.1 浆片与双子叶植物中的花瓣是同源器官
• 3.4.2 内外稃与双子叶植物的花萼之间的对应关系
• 3.5 展望
• 4 花器官类别基因的相互作用
• 三 开题设想
• 四 参考文献
• 第二章 基本实验方法
• 一 水稻花器官变异特征的形态学分析
• 二 突变体花器官的形态发生的观察
• 1 石蜡切片技术
• 1.1 染色
• 1.2 脱水
• 1.3 透明与浸蜡
• 1.4 包埋
• 1.5 切片、观察
• 2 扫描电镜技术
• 三 水稻总DNA的提取
• 四 微卫星DNA标记（SSR）分析
• 五、参考文献
• 第三章 一个新的水稻花器官数目突变体fo（t）的形态学发生、性状遗传分析及相关基因的分子标记定位
• 一 引言
• 二 材料和方法
• 1 供试材料
• 2 水稻花器官变异特征的形态学分析
• 3 突变体花器官的形态发生的观察
• 2遗传群体的构建'>4 田间杂交及F₂遗传群体的构建
• 5 水稻总DNA的提取
• 6 微卫星DNA标记（SSLP）分析
• 7 遗传作图
• 三 结果与分析
• 1 花器官数目突变体的形态特征
• 1.1 外观形态与解剖结构分析
• 1.2 for（t）突变体和野生型颖花器官早期的形态发生
• 1.3 for（t）突变体和野生型颖花器官的组织学分析
• 2 双突变体分析
• 2.1 Dl（t）的表型
• 2.2 fon（t）dl（t）双突变体表型
• 3 fon（t）突变体的遗传分析及相关基因的分子标记定位
• 四 讨论
• 五 参考文献
• 第四章 一个水稻超雌蕊突变体sppl的同源异型功能分析及相关基因的定位
• 一 引言
• 二 材料和方法
• 1 供试材料
• 2 水稻sppl、lrsl、lrsl sppl花器官变异特征的形态学分析
• 3 Sppl、lrsl、lrsl sppl突变体花器官的形态发生的观察
• 2遗传群体的构建'>4 田间杂交及F₂遗传群体的构建
• 5 水稻总DNA的提取
• 6 微卫星DNA标记（SSLP）分析
• 7 遗传作图
• 三 结果分析
• 1、超雌蕊突变体sppl（sup-pistill）的形态特征
• 1.1 外观形态与解剖结构分析
• 1.2 sppl突变体小花的组织学分析
• 1.3 sppl突变体和野生型颖花器官早期的形态发生
• 1.4 sppl花序分生组织观察以及生理特征
• 2 双突变体分析
• 2.1 lrsl突变体小穗的发育特征
• 2.2 sppl lrsl双突变体的表型特征
• 3 sppl突变体的遗传分析和相关基因的分子标记定位
• 四 讨论
• 五 参考文献
• 在读期间发表论文情况
• 致谢