基于CRISPR/Cas9技术的水稻OsD1基因的敲除及其功能初步探究

发布时间：2020-12-26 05:00

　　水稻不仅是重要的粮食作物,也是研究基因功能的模式作物。水稻产量由单位面积穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重等4个因素共同构成。作为水稻最主要的库,穗的生长发育情况对水稻的产量和品质有着十分重大的影响。本课题组前期利用穗发育相关芯片筛选出一批候选基因,并利用CRISPR/Cas9技术获得大量的突变体,从而进一步探求其基因功能。本研究选取了其中一个与穗发育可能相关的OsD1基因,利用CRISPR/Cas9技术获得了OsD1敲除突变体,对其进行表型观察及功能分析,具体研究结果如下:1、对水稻基因OsD1进行了生物信息学分析得知,该基因全长2623bp,具有3个外显子和2个内含子,cDNA全长1038bp,编码一个含有345个氨基酸的保守蛋白质序列,它是一个含有2个MYB功能结构域的转录因子,属于R2R3-MYB亚家族。2、对OsD1表达谱分析发现,该基因随着幼穗发育的不断进程表达量不断升高,且在雄蕊、雌蕊和内外稃中均检测到不同程度的表达信号。3、构建了OsD1的CRISPR/Cas9基因组定点编辑载体并成功转化水稻愈伤组织,鉴定获得一批阳性突变体,其中包括双等位纯合突变类型和双等位杂合突变类型... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 水稻穗发育的研究进展
        1.1.1 水稻穗的基本结构及其发育
        1.1.2 水稻穗发育的相关基因
    1.2 MYB转录因子的研究进展
        1.2.1 MYB转录因子的发现
        1.2.2 MYB转录因子的结构与分类
        1.2.3 MYB转录因子的生物学功能
    1.3 CRISPR/Cas9 技术的研究进展
        1.3.1 CRISPR/Cas9 技术的研究历史
        1.3.2 CRISPR/Cas的结构与分类
        1.3.3 CRISPR/Cas9 技术的作用机制
        1.3.4 CRISPR/Cas9 技术的应用
    1.4 本研究的目的与意义
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 水稻材料
        2.1.2 质粒载体和菌株
        2.1.3 主要试剂及仪器
        2.1.4 实验所用培养基
        2.1.5 引物序列
    2.2 实验方法
        2.2.1 生物信息学分析
        2.2.2 CRISPR/Cas9 敲除载体的构建
        2.2.3 农杆菌介导的水稻CRISPR/Cas9 敲除载体的转化
        2.2.4 转基因植株的检测与鉴定
        2.2.5 阳性植株的种植与表型观察
第3章 结果与分析
    3.1 基因的生物信息学分析
        3.1.1 基因序列分析
        3.1.2 OsD1 进化树的构建及分析
        3.1.3 OsD1 表达谱预测分析
    3.2 单靶点特异敲除载体的构建
    3.3 转基因植株的获得与检测
        3.3.1 转基因植株的获得
        3.3.2 转基因植株的检测
    3.4 突变体突变类型的分析
    3.5 阳性植株的表型观察
第4章 小结与讨论
    4.1 Os D1 基因的生物信息学分析
    4.2 Os D1 突变体的表型分析
    4.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻抽穗期基因OsDof6功能的初步研究[J]. 张立成,李懿星,王天抗,邱牡丹,宋书锋,董皓,李磊,刘建丰,李莉.  中国水稻科学. 2020(05)



本文编号：2939082