水稻OsMsh6基因突变对SSR稳定性和同源重组的影响

发布时间：2017-05-25 14:08

  本文关键词：水稻OsMsh6基因突变对SSR稳定性和同源重组的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：DNA错配修复(MMR)是DNA损伤修复的一个重要途径,主要司职于DNA合成、遗传重组及损伤过程中发生的单个及少数碱基的缺失、插入及错配的修复,对维持基因组稳定性和DNA复制保真度至关重要。水稻基因组计划数据库中已注释了一些MMR基因,其中OsMsh6 (LOC_Os09g24220)就是一个与拟南芥AtMsh6(At4g02070)同源的错配修复基因,但迄今对该基因的功能及其对γ射线处理的反应尚缺乏了解。为此,本文研究了OsMsh6基因突变对SSR稳定性及同源重组的影响,并分析了OsMsh6基因插入突变体对γ射线处理的反应。主要结果如下：(1) OsMsh6突变对SSR稳定性的影响。利用77个SSR标记对3个不同世代的OsMsh6插入突变体及对照日本晴进行了分析,这77个SSR标记包括60个来自核DNA的SSR(Nu-SSR)、10个来自叶绿体DNA的SSR(Cp-SSR)和7个来自线粒体DNA的SSR(Mt-SSR)。在分析的Nu-SSR、Cp-SSR和Mt-SSR中,分别有14、5和2个呈现多态性,多态性频率分别为23.33%、50.0%和28.57%。多态性呈现的方式既有条带数目的变化,也有主带位置的偏移。不同突变体中出现的SSR多态性频率不同,趋势为NF9010ND6011NF7784。这些结果表明OsMsh6基因突变不仅会造成核内DNA中SSR的不稳定,而且也会引起核外DNA中的SSR变异。该研究确认了OsMsh6基因对维持基因组稳定的重要作用,为进一步阐明OsMsh6基因的功能提供了依据。(2) OsMsh6基因突变对同源重组的影响。通过突变体NF9010、ND6011及其对照日本晴分别与籼稻品种早籼B杂交,建立了3个F2作图群体。利用第一、三、九、十连锁群上筛选出的40个多态性SSR进行连锁作图。在ND6011/早籼B和NF9010/早籼B的F2群体中,染色体1、3、9和10上的SSR标记图距均有所增加,增加幅度在2.0%-32.5%之间,标记间距离增加的程度随标记所在的染色体和突变体不同而变化。这些结果证明OsMsh6基因具有限制重组的功能,突变后导致同源重组率的提高。该研究不但证明了OsMsh6基因在同源重组中的作用,而且也为水稻育种中利用该突变体促进野生基因资源的渗入奠定了基础。(3) OsMsh6突变体对γ射线处理的反应效应。对OsMsh6突变体和日本晴采用不同剂量的γ射线(75、150、300、450Gy)进行处理,分析了发芽率、苗高、根长、根数等生理指标和OsMsh6基因的表达。对生理指标测定的结果显示,相同处理剂量下日本晴的各项生理指标均高于突变体,说明突变体对γ射线处理的敏感性升高,特别是当处理剂量达到150Gy及以上时,突变体的敏感性增强表现尤为明显。但不同突变体的敏感性也有差异,表现趋势为NF9010 NF7784 ND6011。RT-PCR结果显示OsMsh6基因的表达水平随处理剂量的增大而升高,说明OsMsh6基因了参与γ射线处理造成DNA损伤的修复。这一研究为进一步利用MMR突变体构建高效的诱变育种体系提供了依据。
【关键词】：水稻 错配修复 OsMsh6基因突变体 SSR稳定性 同源重组
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2
【目录】：

• 致谢8-9
• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 主要缩略词13-16
• 第一章 文献综述16-28
• 1.1 DNA错配修复系统的组成与修复机制16-19
• 1.1.1 DNA错配修复系统的组成16-17
• 1.1.2 DNA错配修复系统的功能与修复机制17-19
• 1.2 植物DNA错配修复基因及其突变体产生的途径19-24
• 1.2.1 植物DNA错配修复基因19-21
• 1.2.2 植物DNA错配修复基因突变的产生与效应21-23
• 1.2.3 MMR缺陷的突变子表型鉴定与遗传稳定性23-24
• 1.3 错配修复缺陷对诱变育种的意义24-27
• 1.3.1 MMR缺陷可作为构建高效诱变体系的靶标24-25
• 1.3.2 直接利用MMR缺陷制造突变25-26
• 1.3.3 MMR缺陷可作为提高遗传多样性的技术手段26-27
• 1.4 本研究的内容与目的27-28
• 1.4.1 OsMsh6基因插入突变体的SSR稳定性27
• 1.4.2 OsMsh6基因突变对同源重组的影响27
• 1.4.3 OsMsh6突变体对γ射线诱变因素处理的反应27-28
• 第二章 OsMsh6突变对SSR稳定性的影响28-37
• 2.1 材料与方法28-33
• 2.1.1 试验材料28-29
• 2.1.2 种子萌发与幼苗DNA提取29
• 2.1.3 SSR选择与引物合成29-33
• 2.1.4 SSR的PCR扩增与检测33
• 2.2 结果与分析33-36
• 2.2.1 SSR扩增与检测的适宜条件33-34
• 2.2.2 Nu-SSR的稳定性34-35
• 2.2.3 Cp-SSR和Mt-SSR的稳定性35-36
• 2.3 讨论36-37
• 第三章 OsMsh6基因突变对同源重组的影响37-46
• 3.1 材料与方法37-38
• 3.1.1 试验材料37
• 3.1.2 定位群体的建立37
• 3.1.3 DNA提取37-38
• 3.1.4 SSR分子标记的选取38
• 3.1.5 SSR的扩增38
• 3.1.6 SSR扩增产物的检测38
• 3.1.7 F2群体基因型的统计与重组率计算38
• 3.2 结果与分析38-45
• 3.2.1 多态性标记的筛选38-40
• 3.2.2 OsMsh6突变对重组的影响40-45
• 3.3 讨论45-46
• 第四章 OsMsh6基因插入突变体对γ射线处理的反应46-51
• 4.1 材料与方法46-48
• 4.1.1 试验材料46
• 4.1.2 γ射线辐照处理46
• 4.1.3 苗期生理指标的考查46-47
• 4.1.4 RNA提取47
• 4.1.5 RT-PCR及荧光定量分析47-48
• 4.2 结果与分析48-50
• 4.2.1 γ射线处理后突变体与NB各项生理指标的差异48-49
• 4.2.2 不同苗龄下OsMsh6基因表达量变化49-50
• 4.2.3 不同处理剂量下OsMsh6基因表达量变化50
• 4.3 讨论50-51
• 参考文献51-59
• 作者简历59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李雅轩,连振民,毛盛贤;同源重组分子基础的教学讨论[J];遗传;2000年06期

2 戴倩;田云;卢向阳;;同源重组介导的克隆策略研究进展[J];农产品加工(学刊);2011年06期

3 孙国凤;;日本利用哺乳动物细胞研究同源重组取得进展[J];生物技术通报;1989年11期

4 孙国凤;;同源重组酶的精制[J];生物技术通报;1991年08期

5 王宏伟，邱信芳;同源重组在基因定点整合应用中的评估[J];国外医学.遗传学分册;1994年01期

6 孙国凤;;开发不留标记的同源重组法[J];生物技术通报;1992年09期

7 张秀海,孙勇如;植物基因同源重组研究现状[J];植物学通报;2000年02期

8 周杰,罗娜,宁叶,施定基,俞梅敏,茹炳根;通过同源重组在聚球藻7002中表达小鼠金属硫蛋白-Ⅰ的初步研究[J];生物化学与生物物理进展;2002年01期

9 黄庆华,吴兰,罗玉萍;同源重组在染色体DNA基因克隆中的应用方法[J];江西科学;2003年04期

10 耿艳艳,端家忠,李勇,宁涛,张靖溥;染色体外同源重组结合细胞质注射途径研制转基因小鼠[J];遗传学报;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 牛建强;夏咸柱;扈荣良;张守峰;黄耕;;应用细菌分子间同源重组机制快速克隆腺病毒基因组的研究[A];中国畜牧兽医学会家畜传染病学分会成立20周年庆典暨第十次学术研讨会论文集（下）[C];2003年

2 张今今;顾蔚;张敏;;同源重组分子机制教学探索[A];高等院校遗传学教学改革探索[C];2010年

3 蓝秀万;姚姿婷;陈保善;;板栗疫病菌高效同源重组系统的构建[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年

4 唐丽;杨转英;李洪清;;水稻中的染色体内同源重组[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年

5 张金祥;李颖;毛志辉;袁红莉;王华明;王敖全;唐国敏;;黑曲霉ku80基因的缺失可显著提高DNA的同源重组频率[A];第八届海峡两岸菌物学学术研讨会论文集[C];2007年

6 朱春红;孙晓庆;何素芬;朱国强;;基于Red同源重组和高效自杀性载体系统构建肠炎沙门菌突变株方法的比较[A];中国畜牧兽医学会禽病学分会第十四次学术研讨会论文集[C];2008年

7 张克山;吴斌;姚清侠;向敏;徐卓菲;钱平;陈焕春;;细菌内同源重组法构建O型口蹄疫多基因重组腺病毒[A];2006年度学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年

8 王海龙;张友明;张允雷;黄t，

本文编号：393957