三个水稻突变体的遗传分析及单侧卷叶基因url1（t）的定位

论文摘要

突变体是功能基因组学研究的重要材料,许多的突变体已用于基因的定位和克隆。本文鉴定了三个水稻突变体,斑点叶突变体M14、卷叶突变体B157和B369,分析了三个突变体的遗传特征,并初步定位了单侧卷叶基因urll（t）（unilateral rolled leaf 1）。主要结论如下:1、从已构建的三个突变体的F2群体中,观察各F2群体中目标性状的分离情况,探明三个突变基因的显隐性关系和控制突变性状的基因数目。结果显示:斑点叶突变体M14和卷叶突变体B157是由一对等位基因控制的隐性遗传突变体,它们的分离比例符合孟德尔的一对等位基因的3∶1分离比例;卷叶突变体B369的F2群体中分离出双亲类型的个体和中间类型个体,分离比例为1∶2∶1,推定为一对等位基因控制的不完全显性突变体。2、以东洋超级稻×B157的F2群体中的58株卷叶单株为定位群体,将单侧卷叶基因urll（t）初步定位在水稻第1染色体的30cM位置附近处,目前未见在该位点报道相关的卷叶基因,因此推断urll（t）是个新的卷叶基因。通过分子标记的连锁分析,找到了与urll（t）紧密连锁的标记RI02526和RM272,两标记与urll（t）的遗传距离为2.0cM和0.6cM。进一步的insilico分析显示,分子标记RI02526和RM272分别位于BAC克隆AP003200和AP003052,两标记间的物理距离为692.9kb,包含78个假定基因。3、在TIGR基因组数据库中,查阅第1染色体上的目标区段内78个假定基因。发现在78个假定基因中有两个RNA依赖性的RNA聚合酶假定基因和三个与植物细胞分裂和生长有关的假定基因,但没有发现miRNA基因,也没有发现与叶片近轴化/远轴化发育相关的编码HD-ZIPⅢ转录因子的基因以及AGO蛋白的同源基因。两个编码RNA聚合酶的假定基因在TIGR的登陆号为Gene:11971.t00888和Gene:11971.t00889,两基因都位于克隆AP003200。三个与植物细胞分裂和生长有关的假定基因是:Gene:11971.t00886位于克隆AP003200,编码细胞分裂素脱氢酶的前体蛋白;Gene:11971.t00917位于克隆AP003197,编码与细胞分裂的相关蛋白;Gene:11971.t00935位于克隆AP003105,编码BES1/BZR1的同源蛋白,BES1/BZR1是植物生长素调控的关键转录因子。这五个基因可能与B157的卷叶发生有关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 水稻突变体的研究进展
• 1.1.1 突变体及突变的机制
• 1.1.2 水稻突变体的创制方法
• 1.1.2.1 自发突变
• 1.1.2.2 物理、化学诱变
• 1.1.2.3 插入突变法
• 1.1.2.4 利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突变体
• 1.1.3 水稻突变体与功能基因的研究现状
• 1.1.3.1 水稻白叶枯病抗性基因Xa21
• 1.1.3.2 水稻分蘖控制基因MOC1
• 1.1.3.3 水稻脆秆控制基因BC1
• 1.1.3.4 水稻半矮秆基因SD1
• 1.1.3.5 水稻抽穗期基因Hd1
• 1.1.3.6 水稻糊化温度控制基因ALK
• 1.1.3.7 水稻穗颈伸长基因EUI
• 1.1.4 建立水稻突变体库的迫切性
• 1.2 水稻卷叶性状的研究进展
• 1.2.1 卷叶研究提出的背景
• 1.2.2 水稻卷叶基因资源
• 1.2.3 卷叶性状的生理生态效应的研究
• 1.2.4 已定位和发现的水稻卷叶基因
• 1.2.4.1 遗传性卷叶基因的定位
• 1.2.4.2 干旱胁迫卷叶基因的定位
• 1.2.5 与卷叶有关的叶片发育机理
• 1.2.5.1 叶片近轴面/远轴面发育基因的研究
• 1.2.5.2 miRNA与叶片近轴/远轴发育
• 1.2.6 卷叶的利用
• 1.3 本研究的意义
• 1.3.1 水稻突变体研究的意义
• 1.3.2 卷叶基因定位研究的意义
• 第二章 实验材料和研究方法
• 2.1 水稻突变体的遗传分析
• 2.1.1 水稻材料
• 2.1.1.1 亲本材料
• 2群体材料'>2.1.1.2 F₂群体材料
• 2.1.2 田间种植
• 2.1.3 等位性检测
• 2.1.4 观察方法
• 2.1.4.1 斑点叶群体观察
• 2.1.4.2 卷叶群体观察
• 2.2 单侧卷叶基因的定位
• 2.2.1 水稻总DNA的提取
• 2.2.2 SSR、ILP标记的获得
• 2.2.3 SSR-PCR反应体系及反应程序
• 2.2.4 ILP-PCR反应体系及反应程序
• 2.2.5 PCR产物的检测方法
• 2.2.5.1 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测步骤
• 2.2.5.2 扩增产物的快速银染法
• 2.2.6 分子遗传连锁图谱的构建及定位分析
• 2.2.6.1 分子标记数据记录与统计分析
• 2.2.6.2 分子遗传连锁图谱的构建
• 2.2.7 基因定位
• 第三章 结果和分析
• 3.1 斑点叶突变体M14的遗传分析
• 3.2 两卷叶突变体性状的遗传分析
• 3.2.1 两突变体卷叶基因的等位性分析
• 3.2.2 卷叶突变体B157定性观察的遗传分析
• 3.2.3 卷叶突变体B369的遗传分析
• 3.3 卷叶基因url1（t）的初步定位
• 3.3.1 多态性分子标记的筛选
• 3.3.2 获得与单侧卷叶基因连锁的分子标记
• 3.3.3 遗传图谱的构建及url1（t）基因的定位
• 3.3.4 url1（t）基因物理图谱的构建及基因组序列insilico分析
• 第四章 讨论与结论
• 4.1 突变体M14与叶片的衰老
• 4.2 B157和B369是两个新型卷叶突变体
• 4.3 url1（t）基因是一个新型卷叶基因
• 4.4 水稻卷叶的遗传
• 4.5 水稻卷叶发育的遗传控制与侯选基因预测
• 参考文献
• 附表
• Ⅰ 多态SSR标记
• Ⅱ 多态ILP标记
• Ⅲ 所用药品及其配置
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况