利用CRISPR/Cas9技术编辑粒长基因GS3改善粳稻开花时间

发布时间：2023-08-15 19:00

　　水稻是世界主要的粮食作物之一,我国水稻的种植面积约3067hm²,其中粳稻种植面积约占21.7%,而杂交粳稻的种植面积仅占粳稻播种面积的5%,相比杂交籼稻而言,杂交粳稻的发展相对缓慢,应用十分有限,其中制种产量低是影响杂交粳稻发展的主要因素之一,而粳稻开花习性差是制约制种产量的主要因素,主要表现在开花不集中且分散,高峰期不明显。近年来,随着育种工作者对杂交水稻亲本开花习性的研究发现,同一亚种(籼稻或粳稻)水稻,其开花习性也存在差异。谷粒越长,开花越早,谷粒越圆,开花越迟,而这在粳稻品种中尤为突出。由于谷粒长度和长宽比具有稳定的遗传特性,因此粒型可作为现今选育早花时不育系的一种参考,可望通过改变谷粒的长度和长宽比来调整水稻开花早晚的问题。本研究利用CRISPR/Cas9技术对调控粒型基因GS3定向编辑,以13个常规粳稻为背景进行转基因试验,获得13对近等基因系材料。主要研究如下:1.靶位点敲除的构建GS3基因位于水稻第三号染色体上,含有5个外显子,编码一个由232个氨基酸组成的跨膜蛋白,而该基因所编码的蛋白对粒型起负调控作用,根据CRISPR/Cas9系统识别前间区...

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 水稻颖花开放机理
        1.1.1 水稻的颖花
        1.1.2 水稻的开花过程
        1.1.3 水稻开花的诱导因子
        1.1.4 水稻开花调查方法
    1.2 基因编辑技术研究进展
        1.2.1 锌指核酸酶(ZFN)
        1.2.2 转录激活因子核酸酶(TALEN)
        1.2.3 CRISPR/Cas9系统
    1.3 本实验的目的及意义
第二章 探究粳稻粒型对开花时间的影响研究
    2.1 实验材料与试剂
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 菌株和质粒载体
        2.1.3 实验试剂和仪器
        2.1.4 常用试剂配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 靶位点的选择及验证
        2.2.2 中间载体SK-gRNA的构建
        2.2.3 表达载体PC1300-Cas9的构建
        2.2.4 水稻遗传转化
        2.2.5 水稻DNA的提取
        2.2.6 转基因阳性株的获得及检测
        2.2.7 突变类型分析
        2.2.8 突变体表型分析
        2.2.9 开花时间调查
第三章 结果与分析
    3.1 CRISPR/Cas9表达载体的验证
    3.2 获取转基因阳性植株
    3.3 基因型检测分析
    3.4 突变体农艺性状考察分析
    3.5 开花时间差异分析
第四章 讨论与结论
    4.1 讨论
    4.2 结论
参考文献
附录
致谢
作者简历



本文编号：3842091