野生稻长芒新基因Awn8的精细定位和候选基因分析
发布时间：2021-06-19 14:47
芒普遍存在于野生稻中,可以帮助种子散布,同时防止鸟兽啄食。现代栽培稻一般为无芒或个别短芒,水稻长芒性状的丧失是水稻驯化的重要事件之一,开展水稻芒发育相关基因的定位、克隆及分子调控的研究,对深入了解芒的遗传基础、发育机制及水稻的驯化机制具有重要意义。此外,芒作为与株高、穗型、粒色等类似的直观形态标记,了解其形态发生的遗传机制可为形态标记在水稻品种选育的利用积累资料,也可为其他植物的功能基因研究提供理论依据。本研究利用广西普通野生稻DP15和籼稻9311构建染色体片段代换系库,获得以9311为背景的的高代回交群体（>BC5代）,从中筛选出遗传稳定的具有长芒表型的代换系XL138,通过遗传分离大群体的构建和多轮的分子标记设计,对存在于XL138的长芒性状基因进行了精细定位,并对定位区域的候选基因进行了预测,发现XL138携带的长芒基因是一个新的基因位点,命名为Awn8。主要的研究结果如下:（1）染色体片段代换系XL138的性状分析。以轮回亲本9311作比较,对染色体片段代换系XL138和9311进行表型分析,表明代换系XL138和9311在株高、分蘖数和每穗粒数上不存在显著性差异,芒长...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１野生稻长刺芒可以保护种子不被鸟啄食（华磊，２０１５）??Ａ：具有长芒的野生稻在种子灌浆后没有受到鸟类的啄食，右下角为其主茎穗特写；??
野生稻长芒新基因ｄｌＴＯ＃的精细定位和候选基因分析??芒的有无和长短与抗虫害也有关系，长芒对鸟类有一种重要的震慑作用，水稻??籽粒无芒、短芒及无刺芒会遭受大量鸟的捕食（图１Ａ），相反水稻籽粒有芒、长芒??及有刺芒就很大程度上免受鸟类的捕食（图〗Ｂ）。??■■祕ｒ??７?４?２?Ｎｋ＞?ａｗｎ??Ｆ?Ａｗｎ?ｌｅｎｇｔｈ?（ｃｍ）??■１??图１－２水稻带芒籽粒的粘附实验和自由落体实验（华磊，２０１５）??Ａ－Ｃ：芒的粘附实验（Ａ：具７ｃｍ刺芒的种了粘附在羊毛织物上的比例为？８０％：?Ｂ：具２ｃｍ短光芒??的种子粘附在羊毛织物上的比例？４５％；?Ｃ：芒刺能显著提高粘附比例）；Ｄ－Ｆ：带芒种子０．５?ｍ高处的??自由落体实验（Ｄ：具７?ｃｍ芒的种子９０％的种子能够直立于培养基；Ｅ：具有２?ｃｍ短芒的种子在培养??基上保持直立的比例较低４０％；?Ｆ：芒长的增加能够显著提高内我种植的比例）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ａｄｈｅｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｆｒｅｅ?ｆａｌｌ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ｇｒａｉｎｓ?ｗｉｔｈ?ｌｏｎｇ
野生稻长芒新基因乂》７於的精细定位和候选基因分析??面的角度不同，长芒的种子从高处下落后能够保持直立的概率远远大于短芒和无芒??的（图１－２?Ｄ－Ｆ），因此长芒能够帮助种子在下落时保持直立，有利于种子的萌发和??幼苗的形态建成。??图１－３吸湿芒的机构和传播体的运动原理（李哲等２０１５，?Ｅｌｂａｕｍｅ丨ａＬ，２００７）??左：（ａ）野麦麦芒的横截面；（ｂ）老鹳草芒的横截面；（ｃ）野燕麦麦芒的横截面；右：Ｉ：种子和部分??芒进入土壤中，红色箭头表示其中一个芒刺；Ｔ丨：由于湿度的增加，芒拉直。固着在芒上的芒刺??阻止向上运动，因此，种子向下移动一段距离ｄ，解释了在Ｉ中增加垂直方向的长度：丨ＩＩ：环境??干燥后，芒又弯曲，缩短了在垂直方向上的长度，因为芒刺锁住位置，种子不能往后向上运??动
【参考文献】：
期刊论文
[1]多环境下陆地棉染色体片段代换系及F1皮棉产量与纤维品质的表型分析[J]. 黎波涛,石玉真,龚举武,李俊文,刘爱英,王涛,商海红,巩万奎,陈婷婷,葛群,张金凤,王永波,胡玉枢,袁有禄. 棉花学报. 2016(01)
[2]植物吸湿芒的结构及其运动的力学机制综述[J]. 李哲,刘溪源,徐献忠. 应用力学学报. 2015(04)
[3]2013年中国植物科学若干领域重要研究进展[J]. 袁明,瞿礼嘉,王小菁,钱前,杨维才,王台,孔宏智,蒋高明,种康. 植物学报. 2014(04)
[4]基于染色体单片段代换系的水稻芒性QTL定位[J]. 王军,朱金燕,周勇,杨杰,范方军,李文奇,梁国华,仲维功. 华北农学报. 2013(03)
[5]利用磁珠富集马铃薯BAC文库中NBS-LRR类晚疫病抗性基因[J]. 徐建飞,金黎平,庞万福,卞春松,段绍光,刘杰,黄三文,屈冬玉. 作物学报. 2011(05)
[6]中国作物新基因发掘:现状、挑战与展望[J]. 邱丽娟,郭勇,黎裕,王晓波,周国安,刘章雄,周时荣,李新海,马有志,王建康,万建民. 作物学报. 2011(01)
[7]利用近等基因系对水稻芒基因AWN3-1的遗传定位[J]. 姚国新,张强,吴建涛,胡广隆,李自超. 中国农业大学学报. 2010(05)
[8]关联分析定位水稻第4号染色体的芒性基因并结合连锁分析精细定位Awn4.1[J]. 胡广隆,张冬玲,潘慧乔,李本,吴建涛,周雪崖,张群远,周雷,姚国新,李俊周,李金杰,张洪亮,李自超. 科学通报. 2010(Z2)
[9]图位克隆技术在农作物基因分离中的应用与评价[J]. 何俊平,阮松林,祝水金,马华升. 遗传. 2010(09)
[10]利用染色体单片段置换系对水稻芒性状的4个QTLs进行定位分析[J]. 林静,朱文银,张亚东,朱镇,赵凌,陈涛,赵庆勇,周丽慧,方先文,王艳平,王才林. 分子植物育种. 2010(03)
博士论文
[1]野生稻长、刺芒基因的克隆及其分子演化[D]. 华磊.中国农业大学 2015
[2]甘蓝型油菜含油量QTLs定位及候选基因筛选[D]. 孙美玉.中国农业科学院 2012
[3]马铃薯抗晚疫病主效位点的基因定位和遗传分析[D]. 徐建飞.中国农业科学院 2008
[4]甘蓝型油菜遗传图谱的构建和品质相关性状的QTL分析[D]. 付福友.西南大学 2007
硕士论文
[1]利用OsPHR3培育磷高效转基因水稻的研究[D]. 李长英.浙江大学 2014
[2]鲤遗传—物理整合图谱的构建及鲤与斑马鱼的比较作图[D]. 赵兰.大连海洋大学 2013
[3]基于EMA-PCR/qPCR的检疫性有害生物传病风险评估新技术的建立[D]. 熊书.重庆大学 2013
[4]利用黑壳子粳/苏御糯重组自交系群体分析部分农艺性状的QTL[D]. 贾丰羽.南京农业大学 2012
[5]水稻光温敏不育系DS的遗传分析与基因定位[D]. 王嫘.天津科技大学 2012
[6]黄瓜无侧枝基因nlb的定位及矮牵牛种质资源多样性分析[D]. 吴志祥.上海交通大学 2012
[7]山西省华北落叶松天然种群遗传多样性的AFLP分析[D]. 李晓楠.山西大学 2011
[8]球毛壳ND35菌株在植物上的侵染、定殖检测和对植物生长的影响[D]. 戴杨.山东农业大学 2011
[9]水稻Ds插入具芒突变体的鉴定与相关基因的克隆[D]. 张楠.苏州大学 2011
[10]28个小麦微核心种质的抗叶锈性分析[D]. 丁艳红.河北农业大学 2010
本文编号：3238013
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１野生稻长刺芒可以保护种子不被鸟啄食（华磊，２０１５）??Ａ：具有长芒的野生稻在种子灌浆后没有受到鸟类的啄食，右下角为其主茎穗特写；??
野生稻长芒新基因ｄｌＴＯ＃的精细定位和候选基因分析??芒的有无和长短与抗虫害也有关系，长芒对鸟类有一种重要的震慑作用，水稻??籽粒无芒、短芒及无刺芒会遭受大量鸟的捕食（图１Ａ），相反水稻籽粒有芒、长芒??及有刺芒就很大程度上免受鸟类的捕食（图〗Ｂ）。??■■祕ｒ??７?４?２?Ｎｋ＞?ａｗｎ??Ｆ?Ａｗｎ?ｌｅｎｇｔｈ?（ｃｍ）??■１??图１－２水稻带芒籽粒的粘附实验和自由落体实验（华磊，２０１５）??Ａ－Ｃ：芒的粘附实验（Ａ：具７ｃｍ刺芒的种了粘附在羊毛织物上的比例为？８０％：?Ｂ：具２ｃｍ短光芒??的种子粘附在羊毛织物上的比例？４５％；?Ｃ：芒刺能显著提高粘附比例）；Ｄ－Ｆ：带芒种子０．５?ｍ高处的??自由落体实验（Ｄ：具７?ｃｍ芒的种子９０％的种子能够直立于培养基；Ｅ：具有２?ｃｍ短芒的种子在培养??基上保持直立的比例较低４０％；?Ｆ：芒长的增加能够显著提高内我种植的比例）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ａｄｈｅｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｆｒｅｅ?ｆａｌｌ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ｇｒａｉｎｓ?ｗｉｔｈ?ｌｏｎｇ
野生稻长芒新基因乂》７於的精细定位和候选基因分析??面的角度不同，长芒的种子从高处下落后能够保持直立的概率远远大于短芒和无芒??的（图１－２?Ｄ－Ｆ），因此长芒能够帮助种子在下落时保持直立，有利于种子的萌发和??幼苗的形态建成。??图１－３吸湿芒的机构和传播体的运动原理（李哲等２０１５，?Ｅｌｂａｕｍｅ丨ａＬ，２００７）??左：（ａ）野麦麦芒的横截面；（ｂ）老鹳草芒的横截面；（ｃ）野燕麦麦芒的横截面；右：Ｉ：种子和部分??芒进入土壤中，红色箭头表示其中一个芒刺；Ｔ丨：由于湿度的增加，芒拉直。固着在芒上的芒刺??阻止向上运动，因此，种子向下移动一段距离ｄ，解释了在Ｉ中增加垂直方向的长度：丨ＩＩ：环境??干燥后，芒又弯曲，缩短了在垂直方向上的长度，因为芒刺锁住位置，种子不能往后向上运??动
【参考文献】：
期刊论文
[1]多环境下陆地棉染色体片段代换系及F1皮棉产量与纤维品质的表型分析[J]. 黎波涛,石玉真,龚举武,李俊文,刘爱英,王涛,商海红,巩万奎,陈婷婷,葛群,张金凤,王永波,胡玉枢,袁有禄. 棉花学报. 2016(01)
[2]植物吸湿芒的结构及其运动的力学机制综述[J]. 李哲,刘溪源,徐献忠. 应用力学学报. 2015(04)
[3]2013年中国植物科学若干领域重要研究进展[J]. 袁明,瞿礼嘉,王小菁,钱前,杨维才,王台,孔宏智,蒋高明,种康. 植物学报. 2014(04)
[4]基于染色体单片段代换系的水稻芒性QTL定位[J]. 王军,朱金燕,周勇,杨杰,范方军,李文奇,梁国华,仲维功. 华北农学报. 2013(03)
[5]利用磁珠富集马铃薯BAC文库中NBS-LRR类晚疫病抗性基因[J]. 徐建飞,金黎平,庞万福,卞春松,段绍光,刘杰,黄三文,屈冬玉. 作物学报. 2011(05)
[6]中国作物新基因发掘:现状、挑战与展望[J]. 邱丽娟,郭勇,黎裕,王晓波,周国安,刘章雄,周时荣,李新海,马有志,王建康,万建民. 作物学报. 2011(01)
[7]利用近等基因系对水稻芒基因AWN3-1的遗传定位[J]. 姚国新,张强,吴建涛,胡广隆,李自超. 中国农业大学学报. 2010(05)
[8]关联分析定位水稻第4号染色体的芒性基因并结合连锁分析精细定位Awn4.1[J]. 胡广隆,张冬玲,潘慧乔,李本,吴建涛,周雪崖,张群远,周雷,姚国新,李俊周,李金杰,张洪亮,李自超. 科学通报. 2010(Z2)
[9]图位克隆技术在农作物基因分离中的应用与评价[J]. 何俊平,阮松林,祝水金,马华升. 遗传. 2010(09)
[10]利用染色体单片段置换系对水稻芒性状的4个QTLs进行定位分析[J]. 林静,朱文银,张亚东,朱镇,赵凌,陈涛,赵庆勇,周丽慧,方先文,王艳平,王才林. 分子植物育种. 2010(03)
博士论文
[1]野生稻长、刺芒基因的克隆及其分子演化[D]. 华磊.中国农业大学 2015
[2]甘蓝型油菜含油量QTLs定位及候选基因筛选[D]. 孙美玉.中国农业科学院 2012
[3]马铃薯抗晚疫病主效位点的基因定位和遗传分析[D]. 徐建飞.中国农业科学院 2008
[4]甘蓝型油菜遗传图谱的构建和品质相关性状的QTL分析[D]. 付福友.西南大学 2007
硕士论文
[1]利用OsPHR3培育磷高效转基因水稻的研究[D]. 李长英.浙江大学 2014
[2]鲤遗传—物理整合图谱的构建及鲤与斑马鱼的比较作图[D]. 赵兰.大连海洋大学 2013
[3]基于EMA-PCR/qPCR的检疫性有害生物传病风险评估新技术的建立[D]. 熊书.重庆大学 2013
[4]利用黑壳子粳/苏御糯重组自交系群体分析部分农艺性状的QTL[D]. 贾丰羽.南京农业大学 2012
[5]水稻光温敏不育系DS的遗传分析与基因定位[D]. 王嫘.天津科技大学 2012
[6]黄瓜无侧枝基因nlb的定位及矮牵牛种质资源多样性分析[D]. 吴志祥.上海交通大学 2012
[7]山西省华北落叶松天然种群遗传多样性的AFLP分析[D]. 李晓楠.山西大学 2011
[8]球毛壳ND35菌株在植物上的侵染、定殖检测和对植物生长的影响[D]. 戴杨.山东农业大学 2011
[9]水稻Ds插入具芒突变体的鉴定与相关基因的克隆[D]. 张楠.苏州大学 2011
[10]28个小麦微核心种质的抗叶锈性分析[D]. 丁艳红.河北农业大学 2010
本文编号：3238013
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