水稻小粒突变体8299和8308的遗传鉴定与基因克隆

发布时间：2022-01-27 05:14

　　水稻作为世界上最主要的粮食作物之一,全世界有超过三分之一的人口以水稻为主食。水稻粒形性状包括粒长、粒宽、粒厚和长宽比,这四个参数与粒重呈正相关,粒重直接决定谷粒产量。除了与水稻产量有关外,粒形还影响着稻米的外观、碾磨、蒸煮和食用等品质。因此,对水稻粒形的深入研究将会对水稻产量的增加和品质改良产生重要影响。本实验室利用化学诱变剂甲基磺酸（EMS）对籼稻品种188R进行大规模的诱变处理,从诱变后代中获得了两份小粒突变体8299和8308。本论文对8299突变体进行了较系统的遗传鉴定,对8308突变体则在前期工作基础上开展基因克隆,主要研究结果如下:1.小粒突变体8299:（1）表型特征及农艺性状:与野生型相比,8299突变体表现为籽粒变小,外颖顶部形状呈倒钩状。调查其主要农艺性状发现,小粒突变体的单株分蘖、穗长、粒长、粒宽、千粒重、结实率分别降低了20.6%、11.3%、20.3%、6.9%、43.1%、35.9%。（2）突变性状的遗传分析:将小粒突变体与野生型亲本188R杂交,F₁群体均表现为正常植株,F₂群体分离为大粒、小粒两种表型,经卡方（... 

【文章来源】：四川农业大学四川省211工程院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

InDel标记B3在(8299/中花11)F2群体中的分离

27图2-38299突变基因的分子标记定位。（A）8299突变基因初步定位于第9染色体，与SSR引物RM201连锁。（B）8299突变基因定位，将8299突变基因定位于In/Del标记B1和B6之间。（C）8299突变基因精细定位，将8299突变基因定位于In/Del标记B3和B4的218kb之间。Figure2-3Finemappingof8299.(A)The8299locuswaslinkedtoSSRmakersRM201onchromosome9.(B)8299wasmappedbetweenIn/DelmarkersB1andB6.(C)Finemappingof8299,andthe8299genewaslimitedina218-kbgenomicDNAregionbetweenIn/DelmarkersB3andB4.2.2.48299突变体候选基因的预测与序列验证从野生型188R与突变体8299杂交后的F2群体中选取30株有小粒性状的突变株，以混合等量叶片的方式，将突变单株混合成近等基因池，进行高通量测序。以粳稻品种日本晴和野生型188R基因组作为参考，对突变体8299近等基因池的高通量测序结果进行分析。寻找参考基因组与突变体8299基因组之间的所有单核苷酸多态性位点（single-nucleotidepolymorphism,SNP），然后比较、分析筛选出8299中特异的SNP位点。结合8299突变基因的定位结果分析高通量测序结果，在定位区间B3-B4内，并未发现呈单峰分布的SNP位点，因此无法推断突变基因的详细信息。随后，通过查找水稻基因注释数据库，在InDel标记B3和B4区间218kb范围内，发现有36个预测基因。对这36个基因进行分析了解后，分别从突变体8299和野生型188R扩增并测序了7个可能与粒形相关的候选基因，与野生型基因序列进行比对并没有发现突变位点。所以，接下来将继续进行候选基因的筛眩

323.1.4质粒的提取从阳性克隆菌液中提取质粒，采用天根生化科技有限公司的试剂盒。3.2结果与分析3.2.18308突变体的基因克隆及转基因表达载体构建前期研究中已表明小粒突变体8308的小粒性状是受一个半显性（或不完全显性）核基因控制，并已筛选到1个候选基因。该基因全长7458bp，cDNA长度2469bp，编码822个氨基酸，在突变体中有1个位点发生突变，即从起始密码子ATG开始第2317位C突变为T，使编码的亮氨酸(Leu)突变为苯丙氨酸(Phe)。本研究在此基础上对小粒突变体8308的候选基因进行功能验证。为了验证小粒突变体8308的基因功能，我们扩增了8308突变体的DNA（图3-1），然后用BamH1限制性内切酶酶切该目的基因和pC2300-actin表达载体，用连接酶连接目的基因和表达载体，转化大肠杆菌，再利用菌液检测方式检测目的片段是否连接在表达载体上。M：DL-12000DNAmarker;1：目的条带。M.DL-12000DNAmarker;1.Targetband.图3-18308目的片段的扩增Fig.3-1Theamplifiedof8308fragments.目的基因M1

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本文编号：3611835