水稻黄绿叶突变体ygl10-2（t）的遗传分析与基因定位

发布时间：2022-12-07 00:35

　　水稻（Oryzastiva L.）是重要的粮食作物之一,世界50%以上人口以其为主粮。随着世界人口的不断增加,对水稻产量的要求越来越高。光合作用是决定水稻产量的关键因素之一,叶片是进行光合作用的主要场所,利用叶色突变体研究光合作用的遗传控制机理是进行水稻高光效育种的基础。本研究在籼稻蜀恢527的自然突变中筛选到了一个新的水稻黄绿叶突变体,暂命名为ygl10-2（t）,对该突变体进行了详细的遗传分析、基因精细定位以及功能分析,主要结果如下:1.表型观察及农艺性状分析表明,突变体ygl10-2（t）在苗期第3、4叶时,新叶表现为明显的黄绿色,老叶表现为淡黄绿色,自第5叶起叶色慢慢转为正常,至成熟期时突变体植株的叶色已接近野生型水平。与野生型相比,突变体除主穗长、有效穗数无明显变化外,剑叶长、剑叶宽、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、株高、饱粒数、总粒数和结实率均较野生型发生了明显的降低,说明ygl10-2（t）突变对水稻的正常生长发育有一定影响。2.光合色素含量的测定结果表明,突变体ygl10-2（t）的总叶绿素含量、叶绿素a、b和类胡萝卜素含量在水稻的各个生长期都显著低于野生型,苗期叶绿素... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明
1 文献综述
    1.1 叶色突变体的种类
    1.2 叶色突变体的来源
        1.2.1 自发突变
        1.2.2 理化诱变
        1.2.3 插入突变
    1.3 叶色突变体的遗传
    1.4 叶色突变发生的分子机理
        1.4.1 叶绿素生物合成相关基因突变
        1.4.2 叶绿素生物降解途径中的基因突变
        1.4.3 叶绿体分化和发育受阻
        1.4.4 叶绿体蛋白转运受阻
        1.4.5 核-质信号传导途径受阻
        1.4.6 类囊体形成和降解受阻
        1.4.7 其他途径的突变
    1.5 叶色突变体的应用前景
        1.5.1 叶色突变体在光形态建成中的应用
        1.5.2 叶色突变体在功能基因组学研究中的应用
        1.5.3 作为标记性状应用于水稻杂交育种
        1.5.4 在高光效育种上的应用
    1.6 叶色突变体的分子遗传学研究
        1.6.1 分子标记技术的发展及其在水稻上的应用
        1.6.2 叶色突变体的基因定位和克隆
    1.7 PPR基因家族研究概况
        1.7.1 PPR基因家族的结构特点
        1.7.2 PPR蛋白的亚细胞定位预测
        1.7.3 PPR蛋白的功能
    1.8 本研究的目的和意义
2 材料和方法
    2.1 实验种植材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 农艺性状调查
        2.2.2 叶绿素含量测定
        2.2.3 叶绿体超微结构观察
        2.2.4 水稻荧光动力学参数测定
        2.2.5 水稻叶片DNA提取
        2.2.6 普通PCR反应及电泳
        2.2.7 遗传群体构建
        2.2.8 基因定位
        2.2.9 琼脂糖凝胶中DNA片段回收
        2.2.10 生物信息学分析
        2.2.11 候选基因的表达分析
        2.2.12 候选基因预测及测序
        2.2.13 重组质粒转化大肠杆菌
        2.2.14 YGL10-2(t)蛋白的亚细胞定位
        2.2.15 转基因载体构建
3 结果与分析
    3.1 黄绿叶突变体的苗期表现
    3.2 光合色素含量分析
    3.3 叶绿体超显微结构分析
    3.4 突变体和野生型的荧光动力学参数分析
    3.5 黄绿叶突变体的遗传分析
    3.6 YGL10-2(t)的基因定位
    3.7 候选基因的遴选和测序验证
    3.8 候选基因在植株中不同部位中的表达分析
    3.9 YGL10-2(t)的生物信息学分析
        3.9.1 YGL10-2(t)基因的结构分析
        3.9.2 YGL10-2(t)系统进化树的构建
    3.10 YGL10-2(t)的功能研究
        3.10.1 YGL10-2(t)的亚细胞定位
        3.10.2 YGL10-2(t)与相关基因的表达
4 结论与讨论
    4.1 ygl10-2(t)是一个新的黄绿叶突变体
    4.2 突变体ygl10-2(t)光合能力降低
    4.3 早期叶绿体的发育受到YGL10-2(t)的影响
    4.4 YGL10-2(t)基因功能的缺失导致了黄绿叶表型
    4.5 YGL10-2(t)是新的P亚族蛋白
    4.6 突变体ygl10-2(t)的表型受温度的影响
    4.7 YGL10-2(t)可能具有新的PPR蛋白功能
    4.8 后续研究设想
参考文献
附录
致谢
在读期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3711910