水稻TMS5基因多样性及温敏不育资源创制的初步研究

发布时间：2022-01-09 22:04

　　温敏雄性不育系（TGMS）广泛应用于水稻两系法杂交制种,然而调控温敏不育性状的关键基因TMS5的起源和分子进化机制尚不清楚。有研究指出,尽管栽培稻由不同的遗传类群组成,但控制水稻重要性状的关键基因在不同遗传类群中是高度保守的,该研究为探讨栽培稻的起源和演化提供了新的视角。本文分析了温敏不育基因TMS5的多样性,并构建进化树,对亚洲栽培稻的起源和分子进化进行了探讨。同时,应用CRISPR/Cas9技术对TMS5基因进行定向编辑,获得了水稻tms5敲除突变体,该突变体具典型的温敏不育性状,为大规模培育新的温敏不育系材料提供了技术支持。主要结果如下:1.对不同来源的72个栽培稻和25个普通野生稻的TMS5启动子、编码区和3’端序列的多样性进行分析,结果表明水稻TMS5基因是高度保守的。尽管TMS5编码区存在多个非同义替换位点,但是功能性的核苷酸多态性位点在所有的材料中均未发现。基因多样性分析（以核苷酸多态性为指标）则显示,野生稻的基因多样性较栽培稻更为丰富,同时类群Ⅰ籼稻的基因多样性又高于类群Ⅱ粳稻。2.基于TMS5基因的多样性构建系统进化树,结果显示栽培稻可分为四个类群,即籼稻、粳稻、香稻... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 水稻温敏不育的研究进展
        1.1.1 水稻温敏不育
        1.1.2 水稻雄性不育的育性转换模式
    1.2 水稻温敏不育基因TMS5 的研究进展
        1.2.1 水稻温敏不育基因TMS5 的定位和克隆
        1.2.2 水稻温敏不育基因TMS5 的不育机理
        1.2.3 水稻温敏不育基因TMS5 在育种中的应用
    1.3 水稻基因多样性的研究进展
        1.3.1 基因多样性的概念与意义
        1.3.2 基因多样性研究的方法及其应用
    1.4 CRISPR/Cas9 基因定点编辑技术的研究进展
    1.5 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 供试材料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 培养基与缓冲液
        2.1.4 菌液
        2.1.5 重要感受态细胞的制备
        2.1.6 其他试剂
        2.1.7 生物信息学分析软件
    2.2 实验方法
        2.2.1 TMS5 基因的多样性分析
        2.2.2 TMS5 基因CRISPR/Cas9 系统敲除载体构建
        2.2.3 TMS5 基因敲除突变体的获取及分子鉴定
    2.3 数据统计与分析
        2.3.1 基因序列的比对与拼接
        2.3.2 基因多样性分析
        2.3.3 系统进化分析
3 结果与分析
    3.1 水稻TMS5 基因序列分析
        3.1.1 水稻TMS5 基因序列多样性分析
        3.1.2 水稻TMS5 基因核苷酸多态性
        3.1.3 水稻TMS5 基因序列中性测试及选择压力
    3.2 水稻TMS5 基因的重组和系统进化树分析
    3.3 水稻温敏不育资源的创制
        3.3.1 农杆菌介导的水稻遗传转化
        3.3.2 水稻突变体的分子鉴定
        3.3.3 突变体植株的育性分析
4 讨论
    4.1 水稻TMS5 基因的遗传多样性与分子进化
    4.2 栽培稻和野生稻的亲缘关系
    4.3 利用CRISPR/Cas9 系统创制温敏不育资源的展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3579521