水稻培矮64S直立叶基因的初步定位

发布时间：2021-04-02 09:49

水稻是中国乃至世界上最重要的粮食作物之一。叶片形态改良是水稻株型育种的重要内容,其形态的改变直接影响光合作用效率,进而影响水稻的正常生长发育,甚至影响产量等重要指标。近几年,随着分子遗传学的迅猛发展和水稻全基因组测序的完成,利用分子遗传学技术与传统育种相结合的方法是探究水稻生长发育规律的重要途径。直立叶性状是水稻超高产育种的重要形态指标,探明直立叶性状形成发育的遗传规律对塑造水稻理想株型和提高水稻产量具有重要意义。本研究通过选取具有直立叶性状的水稻品种培矮64S为母本,以叶片表现为披垂性状的IR841为父本,以其杂交后代F2群体为基因定位群体,对其进行形态学观察、遗传学分析、细胞学观察和初步的基因定位,主要研究结果如下：1.母本培矮64S与父本IR841杂交后获得的F1群体叶片全部为直立叶型,F1自交获得的F2群体直立叶型、中间叶型和披垂叶型植株比为9：6：1,遗传分析结果表明,控制叶片直立性状的基因为双显性基因,并且两对基因之间呈累加效应。2.对父母本剑叶主叶脉进行细胞学观察,结果显示与培矮64S相比,IR841剑叶主叶脉缺少近轴维管束,且主叶脉中央两空腔之间缺少薄壁细胞。3.通过图位克隆与集团分离分析方法(BSA)相结合的方式,采用SSR分子标记,将其中一个直立叶基因初步定位在2号染色体RM318与RM207之间,遗传距离分别为4.2 cM和3.9 cM。4.借助于基因组简化测序手段,将目的基因定位在2号和12号染色体上4个候选区域内,共得到82个候选基因。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S511

摘要

Abstract

第一章前言

1.1 水稻的叶片形态

1.1.1 叶片的基本结构与功能

1.1.2 叶片的内部构造

1.1.3 叶片形态和理想株型的关系

1.2 水稻直立叶基因的研究进展

1.2.1 直立叶性状的研究背景

1.2.2 披叶基因（直立叶基因）的遗传学研究进展

1.2.3 其它相关叶形因子的研究进展

1.3 分子标记在水稻基因定位上的应用

1.3.1 常用分子标记的分类及特点

1.3.2 分子标记在水稻基因定位方面的应用

1.4 质量性状基因定位的基本方法

1.4.1 近等基因系法的应用

1.4.2 集团分离分析法（BSA）的原理及应用

1.4.3 简化基因组测序技术的应用

1.5 研究目的与意义

第二章材料与方法

2.1 实验材料与实验仪器

2.1.1 供试水稻材料

2.1.2 SSR分子标记

2.1.3 常用化学试剂

2.1.4 混合试剂与缓冲液的配制

2.1.5 仪器与设备

2.2 实验方法

2.2.1 F2群体的构建及遗传分析

2.2.2 培矮64S和IR841剑叶中脉的细胞学观察

2.2.3 水稻全基因组DNA的提取

2.2.4 SSR多态性引物的筛选

2.2.5 直立叶基因的初步定位

2.2.6 利用简化基因组测序技术定位直立叶基因

第三章结果与分析

3.1 披叶性状的遗传学分析

3.2 电镜观察结果

3.3 直立叶基因的初步定位及连锁图谱的构建

3.4 利用简化基因组测序进行基因定位

3.4.1 测序样品DNA琼脂糖检测结果

3.4.2 测序结果统计

3.4.3 SLAF标签开发

3.4.4 多态性分析

3.4.5 关联性分析

第四章结论与讨论

4.1 研究结论

4.1.1 目的基因为双显性基因,且两对基因间呈累加效应

4.1.2 IR841剑叶主叶脉缺少中脉细胞和近轴维管束

4.1.3 利用图位克隆和基因组测序技术将目的基因定位在2号和12号染色体

4.2 讨论

4.2.1 披叶基因的定位

4.2.2 候选基因的分析

4.2.3 披叶性状分析及其在水稻杂交育种中的应用

参考文献

致谢

作者简历

【参考文献】