水稻叶色黄化基因YL2的精细定位以及候选基因分析

发布时间：2022-08-13 17:48

　　植物的光合作用是植物能源的主要来源,与作物产量密切相关,而作为光合作用发生的场所,功能叶绿体的建立无疑是与绝大多数作物生长发育和产量最紧密相关的一个重要过程。本研究以利用⁶⁰Co-γ射线辐射籼稻广占63S诱变产生的能够稳定遗传的黄叶突变体HuangS为研究材料,对其的形态特征以及生理生化特性进行了分析,随后在前期的研究基础上运用图位克隆方法进行了目的基因的精细定位以及生物信息学分析。主要结果如下:1、突变体HuangS叶片在全生育期均为黄色表型,为温钝型。突变体HuangS叶绿素a、叶绿素b以及胡萝卜素的含量显著低于野生型,但叶绿素a/b却显著高于野生型。叶绿体超微结构观察发现突变体HuangS细胞内叶绿体数目较少、体积小,分布不规则,且基粒片层和类囊体膜有所减少。对比突变体HuangS的表型与水稻黄叶突变体YL1表型发现两者表型类似,故将控制突变体HuangS表型的基因命名为YL2。2、利用图位克隆法将YL2基因定位于第2染色体短臂AP004126和AP004093BAC克隆上物理距离为47.16 kb的SSR标记ab1-9以及InDel标记InDel-25之间... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 文献综述
    1.1 水稻功能基因组的研究方法——图位克隆
        1.1.1 水稻功能基因组
        1.1.2 图位克隆
        1.1.3 图位克隆技术环节
    1.2 水稻叶色黄化突变体研究进展
        1.2.1 水稻叶片黄色突变体的来源
        1.2.2 水稻叶片黄色突变体的遗传基础
        1.2.3 水稻叶片黄化基因的分布
        1.2.4 水稻黄化突变体的分子机理
        1.2.5 水稻叶色突变体研究意义
    1.3 本研究的目的与意义
第二章 突变体HuangS的生理生化及细胞形态学分析
    2.1 试验材料
    2.2 试验内容与方法
        2.2.1 HuangS形态学观察
        2.2.2 HuangS温度敏感性
        2.2.3 光照对HuangS表型的影响
        2.2.4 光合色素的提取和含量的测定
        2.2.5 野生型和突变体叶绿素合成速率测定
        2.2.6 光合指标的测定
        2.2.7 叶绿体超微结构的观察
    2.3 结果与分析
        2.3.1 HuangS的形态特征分析
        2.3.2 突变体HuangS与野生型在叶绿素含量和光合特性的差异分析
        2.3.3 叶绿素合成速率的测定
        2.3.4 突变体HuangS与野生型的叶绿体超微结构的分析
    2.4 本章小结
第三章 突变基因YL2的精细定位
    3.1 试验材料和方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 DNA的提取
        3.1.3 SSR标记和InDel标记的开发
        3.1.4 基因精细定位和图谱构建
        3.1.5 候选基因的预测
    3.2 结果与分析
        3.2.1 黄化突变体HuangS的精细定位
        3.2.2 候选基因的鉴定及测序比对结果
    3.3 本章小结
第四章 突变基因YL2的生物信息学及相关基因的表达分析
    4.1 试验材料
    4.2 试验方法
        4.2.1 相关基因的表达分析
        4.2.2 基因结构的生物信息学分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 YL2基因生物信息学分析
        4.3.2 YL2基因组织表达分析
        4.3.3 叶色及光合相关基因的表达分析
    4.4 本章小结
第五章 讨论
    5.1 YL2是一个新的控制黄叶基因
    5.2 YL2突变影响叶绿素的合成
    5.3 YL2突变影响叶绿体的发育以及光合作用
    5.4 YL2基因的功能与表达蛋白的预测分析
    5.5 小结与展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3677478