利用四个驯化基因研究杂草稻起源
发布时间：2021-12-28 17:12
栽培稻（Oryza sativa L.）是世界上最早的驯化作物,也是目前世界上超过三分之一人口的主要粮食作物。大约8000年前由野生稻驯化而来,在其驯化过程中,伴随着诸如谷粒颜色、稃尖颜色、落粒性、休眠性和花周期等许多表型性状的改变。这些表型性状的改变是由控制该性状驯化基因的变异所引起。杂草稻与栽培稻在植物分类学上属于同一个属,同时具有栽培稻和野生稻的特性,它寄生在世界各地的稻田中,难以去除和控制,给世界水稻生产带来了巨大损失,所以杂草稻的起源逐渐成为人们研究的热点。随着分子生物学技术的发展,控制这些表型形状的基因相继被克隆,为杂草稻起源研究提供了一个新的视角。Rc基因控制水稻谷粒颜色,该基因exon7上存在一个导致基因功能缺失的14 bp移码删除,花青素合成终止,水稻变为白色谷粒。该功能缺失的rc基因出现在93%具有白色谷粒颜色的栽培稻中。DTH7基因是控制花期变异路径中的一个关键调控基因,在该基因上存在一个导致其功能缺失的8 bp移码删除,花期变为早花期。OsC1基因是控制水稻稃尖颜色的一个关键调控因子,该基因第三个外显子上存在导致该基因功能缺失的两个移码删除（8 bp/2 bp）...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１／？ｃ基因的ＭＬ树
?：＇？?知Ｈ．：．、．?、??＿??图２－１／？ｃ基因的ＭＬ树。ＢＨＡ：黑色谷壳有芒的美国杂草稻；ＢＲ：棕色谷壳的美国杂草稻；ＭＩＸ：栽培稻和??杂草稻的杂交品种；ＳＨ：淡黄色无芒的美国杂草稻??Ｆｉｇｕｒｅ．?２－１?Ｍａｘｉｍｕｍ?ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ?（ＭＬ）?ｔｒｅｅ?ｏｆ?Ｒｃ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ．?ＢＨＡ，?ｂｌａｃｋ?ｈｊｉＬｌ?ａｗｎｅｄ；?ＢＲ，?ｂｒｏｗｎ?ｈｆｉＬｌ；?ＭＩＸ，??ｃｒｏｐ－ｗｅｅｄ?ｈｙｂｒｉｄ；?ＳＨ，?ｓｔｒａｗ?ｈｐＬｌ?ａｗｎｌｅｓｓ??Ｇｒｏｕｐ?１?／?＼?，??？?＇－ｍＭ??困?０．?ｒａｆｌｐｏｆｆｏｎ?＼?、■？￥？／??□?Ｒｅｄ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ?ｒｉｃ？?＼?？?／??ｓｒ；—，?＇（％／?？??５?Ｊ＞＾Ｏｕｔｇｒｏｕｐ??图２－２价基因的ＴＣＳ单倍型分析。ＢＨＡ：黑色谷壳有芒的美国杂草稻；ＢＲ：椋色谷壳的美国杂草稻；ＭＩＸ：??栽培稻和杂草稻的杂交品种；ＳＨ：淡黄色无芒的美国杂草稻??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ＴＣＳ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?（Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ?ｕｓｉｎｇ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ?ｐａｒｓｉｍｏｎｙ）?ｏｆ?Ｒｃ?ｇｅｎｅ．??ＢＨＡ，?ｂｌａｃｋ?ｈｕｌｌ?ａｗｎｅｄ；?ＢＲ，?ｂｒｏｗｎ?ｈｕｌｌ；?ＭＩＸ，?ｃｒ
我们发现，虽然白色的马来西亚杂草稻与白色栽培稻—样也携带非功能的＾??等位基因，但是白色马来西亚的杂草稻在５’ｆｌａｎｋｉｎｇ区域的遗传多样性却显著的高??于栽培稻的遗传多样性（图２－６）。这种遗传多样性的偏离主要是由于杂草稻??ＭＵＳＣ０９８导致的。ＭＵＳＣ０９８在ｒｃ基因的上游区域含有１５个与其它白色马来西亚??杂草稻完全不同的ＳＮＰｓ，但是与红色马来西亚杂草稻一致的ＳＮＰｓ?（图２－７）。也就??是说ＭＵＳＣ０９８在基因的编码区域携带非功能的ｗ等位基因，但是在它的??５，ｆｌａｎｋｉｎｇ区域却携带与红色杂草稻的一致的序列。这意味着ＭＵＳＣ０９８是一个重组??单倍体（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ）。??２．５??＂ｉｌｌｌｌ???■?ｗｈｉｔｅ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?Ｍａｌａｙｓｉａｎ?ｗｅｅｄｙ?ｒｉｃｅ?■?ｗｈｉｌｅ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?ｃｕＨｉｖａｔｅｄ?ｒｉｃｅ??图２－６白色马来西亚杂草稻和白色栽培稻在基因组区域的核苷酸遗传多样性的比较。图中的遗传多样性值，??仅表示携带ｒｃ等位基因的品种。在５’ｆｌａｎｋｉｎｇ区域（０＿?２?ｋｂ），在凡：基因的编码区（２－８．５?ｋｂ），３’下游区域（８．５－９．７??ｋｂ）每个?ｗｉｎｄｏｗｓ?为?５００?ｂｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物花青素合成途径中的调控基因研究进展[J]. 宫硖,薛静,张晓东. 生物技术进展. 2011(06)
[2]蓝莓的成分与保健功能的研究进展[J]. 赵秀玲. 中国野生植物资源. 2011(06)
[3]目标序列捕获技术及其应用[J]. 黄建锋,肖华胜. 生物产业技术. 2011(04)
[4]水稻色素原基因C的精细定位[J]. 范方军,樊叶杨,杜景红,庄杰云. 中国水稻科学. 2007(05)
硕士论文
[1]水稻色素原C基因的图位克隆与表达分析[D]. 赵沙沙.中国农业科学院 2014
本文编号：3554422
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１／？ｃ基因的ＭＬ树
?：＇？?知Ｈ．：．、．?、??＿??图２－１／？ｃ基因的ＭＬ树。ＢＨＡ：黑色谷壳有芒的美国杂草稻；ＢＲ：棕色谷壳的美国杂草稻；ＭＩＸ：栽培稻和??杂草稻的杂交品种；ＳＨ：淡黄色无芒的美国杂草稻??Ｆｉｇｕｒｅ．?２－１?Ｍａｘｉｍｕｍ?ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ?（ＭＬ）?ｔｒｅｅ?ｏｆ?Ｒｃ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ．?ＢＨＡ，?ｂｌａｃｋ?ｈｊｉＬｌ?ａｗｎｅｄ；?ＢＲ，?ｂｒｏｗｎ?ｈｆｉＬｌ；?ＭＩＸ，??ｃｒｏｐ－ｗｅｅｄ?ｈｙｂｒｉｄ；?ＳＨ，?ｓｔｒａｗ?ｈｐＬｌ?ａｗｎｌｅｓｓ??Ｇｒｏｕｐ?１?／?＼?，??？?＇－ｍＭ??困?０．?ｒａｆｌｐｏｆｆｏｎ?＼?、■？￥？／??□?Ｒｅｄ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ?ｒｉｃ？?＼?？?／??ｓｒ；—，?＇（％／?？??５?Ｊ＞＾Ｏｕｔｇｒｏｕｐ??图２－２价基因的ＴＣＳ单倍型分析。ＢＨＡ：黑色谷壳有芒的美国杂草稻；ＢＲ：椋色谷壳的美国杂草稻；ＭＩＸ：??栽培稻和杂草稻的杂交品种；ＳＨ：淡黄色无芒的美国杂草稻??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ＴＣＳ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?（Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ?ｕｓｉｎｇ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ?ｐａｒｓｉｍｏｎｙ）?ｏｆ?Ｒｃ?ｇｅｎｅ．??ＢＨＡ，?ｂｌａｃｋ?ｈｕｌｌ?ａｗｎｅｄ；?ＢＲ，?ｂｒｏｗｎ?ｈｕｌｌ；?ＭＩＸ，?ｃｒ
我们发现，虽然白色的马来西亚杂草稻与白色栽培稻—样也携带非功能的＾??等位基因，但是白色马来西亚的杂草稻在５’ｆｌａｎｋｉｎｇ区域的遗传多样性却显著的高??于栽培稻的遗传多样性（图２－６）。这种遗传多样性的偏离主要是由于杂草稻??ＭＵＳＣ０９８导致的。ＭＵＳＣ０９８在ｒｃ基因的上游区域含有１５个与其它白色马来西亚??杂草稻完全不同的ＳＮＰｓ，但是与红色马来西亚杂草稻一致的ＳＮＰｓ?（图２－７）。也就??是说ＭＵＳＣ０９８在基因的编码区域携带非功能的ｗ等位基因，但是在它的??５，ｆｌａｎｋｉｎｇ区域却携带与红色杂草稻的一致的序列。这意味着ＭＵＳＣ０９８是一个重组??单倍体（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ）。??２．５??＂ｉｌｌｌｌ???■?ｗｈｉｔｅ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?Ｍａｌａｙｓｉａｎ?ｗｅｅｄｙ?ｒｉｃｅ?■?ｗｈｉｌｅ?ｐｅｒｉｃａｒｐ?ｃｕＨｉｖａｔｅｄ?ｒｉｃｅ??图２－６白色马来西亚杂草稻和白色栽培稻在基因组区域的核苷酸遗传多样性的比较。图中的遗传多样性值，??仅表示携带ｒｃ等位基因的品种。在５’ｆｌａｎｋｉｎｇ区域（０＿?２?ｋｂ），在凡：基因的编码区（２－８．５?ｋｂ），３’下游区域（８．５－９．７??ｋｂ）每个?ｗｉｎｄｏｗｓ?为?５００?ｂｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物花青素合成途径中的调控基因研究进展[J]. 宫硖,薛静,张晓东. 生物技术进展. 2011(06)
[2]蓝莓的成分与保健功能的研究进展[J]. 赵秀玲. 中国野生植物资源. 2011(06)
[3]目标序列捕获技术及其应用[J]. 黄建锋,肖华胜. 生物产业技术. 2011(04)
[4]水稻色素原基因C的精细定位[J]. 范方军,樊叶杨,杜景红,庄杰云. 中国水稻科学. 2007(05)
硕士论文
[1]水稻色素原C基因的图位克隆与表达分析[D]. 赵沙沙.中国农业科学院 2014
本文编号：3554422
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