水稻抽穗期QTL-qHD5的图位克隆及功能分析
发布时间：2023-03-10 16:02
抽穗期是决定植物季节适应性和地区适应性,同时对产量性状有着重要影响的农艺性状。本文鉴定了一个在长日照和短日照条件下均对抽穗期有影响的主效数量性状位点(QTL)qHD5,首先我们利用图位克隆的方法找到候选基因,并利用CRISPR/Cas9技术和互补转基因技术成功验证基因功能,同时对基因功能进行了分析,主要研究结果如下:1、qHD5的精细定位实验室前期利用一个来源于BigGrain1(BG1)和XiaoLiJing(XLJ)杂交获得的重组自交系群体RILs多年多点连续稳定检测到一个控制抽穗期的主效QTL,并将其命名为qHD5。为了进一步研究qHD5对抽穗期的遗传效应,本研究分离了一个以XLJ为背景,包含qHD5的BG1插入片段的近等基因系(NIL)。在杭州自然长日照条件和海南自然短日照条件下,NIL(BG1)至少比NIL(XLJ)早抽穗10天。遗传分析表明qHD5是一个共显性单孟德尔因子控制的,在初定位的基础上,利用2200极端早抽穗个体和新开发的InDel引物,将qHD5精细定位到52.59kb范围内。在这52.59kb范围内有5个预测的开放阅读框(ORFs),其中ORF5(LOC
【文章页数】：77 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 水稻中抽穗期QTL/基因克隆
1.1.1 水稻中抽穗期QTL克隆
1.1.2 水稻中抽穗期基因克隆
1.2 水稻抽穗期调控通路
1.2.1 成花素基因
1.2.2 OsGI-Hd1-Hd3a通路
1.2.3 Ghd7-Ehd1通路
1.2.4 OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1互作通路
1.2.5 独立于OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1的其他通路
1.2.6 染色质修饰调控水稻抽穗期
1.3 水稻抽穗期QTL/基因的一因多效性
1.4 AP2亚族转录因子基因对抽穗期的影响
1.5 本研究的目的与意义
第二章 qHD5的精细定位
2.1 材料和方法
2.1.1 高世代分离群体构建和NIL的分离
2.1.2 田间栽培
2.1.3 人工控制条件下栽培
2.1.4 性状考察
2.1.5 DNA提取及PCR
2.1.6 植物RNA提取
2.1.7 cDNA反转录
2.1.8 分子标记开发
2.1.9 候选基因预测与测序分析
2.1.10 主要物种中同源基因进化分析
2.1.11 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 抽穗期QTL分析和NIL的分离
2.2.2 NILs表型描述
2.2.3 qHD5的精细定位
2.2.4 候选基因预测
2.2.5 不同物种中同源基因进化分析
2.3 讨论
2.3.1 qHD5是一个新的抽穗期基因
第三章 qHD5的克隆及功能分析
3.1 材料与方法
3.1.1 材料种植
3.1.2 性状考察
3.1.3 载体构建
3.1.3.1 质粒提取
3.1.3.2 质粒酶切
3.1.3.3 片段扩增
3.1.3.4 重组目的片段与载体
3.1.4 植物转化
3.1.5 亚细胞定位
3.1.5.1 GFP载体构建
3.1.5.2 水稻植株种植
3.1.5.3 所需溶液配制
3.1.5.4 原生质体分离
3.1.5.5 转化培养及观察
3.1.6 转录自激活活性分析
3.1.6.1 转录自激活载体构建
3.1.6.2 酵母感受态制备及转化
3.1.6.3 活性分析
3.1.7 表达模式分析材料的种植及取样
3.1.8 转录组取样及数据分析
3.1.9 基因保守性分析
3.2 结果与分析
3.2.1 qHD5基因功能验证
3.2.2 qHD5定位在细胞核
3.2.3 qHD5具有较强的转录自激活活性
3.2.4 qHD5表达模式分析
3.2.5 其他抽穗期基因的表达
3.2.6 qHD5不受环境影响
3.2.7 qHD5影响产量性状
3.2.8 qHD5保守性分析
3.3 讨论
3.3.1 qHD5BG1和qHD5XLJ等位基因均有功能
3.3.2 qHD5参与Ehd1通路调控抽穗期
3.3.3 qHD5育种价值评估
第四章 全文结论
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3758384
【文章页数】：77 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 水稻中抽穗期QTL/基因克隆
1.1.1 水稻中抽穗期QTL克隆
1.1.2 水稻中抽穗期基因克隆
1.2 水稻抽穗期调控通路
1.2.1 成花素基因
1.2.2 OsGI-Hd1-Hd3a通路
1.2.3 Ghd7-Ehd1通路
1.2.4 OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1互作通路
1.2.5 独立于OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1的其他通路
1.2.6 染色质修饰调控水稻抽穗期
1.3 水稻抽穗期QTL/基因的一因多效性
1.4 AP2亚族转录因子基因对抽穗期的影响
1.5 本研究的目的与意义
第二章 qHD5的精细定位
2.1 材料和方法
2.1.1 高世代分离群体构建和NIL的分离
2.1.2 田间栽培
2.1.3 人工控制条件下栽培
2.1.4 性状考察
2.1.5 DNA提取及PCR
2.1.6 植物RNA提取
2.1.7 cDNA反转录
2.1.8 分子标记开发
2.1.9 候选基因预测与测序分析
2.1.10 主要物种中同源基因进化分析
2.1.11 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 抽穗期QTL分析和NIL的分离
2.2.2 NILs表型描述
2.2.3 qHD5的精细定位
2.2.4 候选基因预测
2.2.5 不同物种中同源基因进化分析
2.3 讨论
2.3.1 qHD5是一个新的抽穗期基因
第三章 qHD5的克隆及功能分析
3.1 材料与方法
3.1.1 材料种植
3.1.2 性状考察
3.1.3 载体构建
3.1.3.1 质粒提取
3.1.3.2 质粒酶切
3.1.3.3 片段扩增
3.1.3.4 重组目的片段与载体
3.1.4 植物转化
3.1.5 亚细胞定位
3.1.5.1 GFP载体构建
3.1.5.2 水稻植株种植
3.1.5.3 所需溶液配制
3.1.5.4 原生质体分离
3.1.5.5 转化培养及观察
3.1.6 转录自激活活性分析
3.1.6.1 转录自激活载体构建
3.1.6.2 酵母感受态制备及转化
3.1.6.3 活性分析
3.1.7 表达模式分析材料的种植及取样
3.1.8 转录组取样及数据分析
3.1.9 基因保守性分析
3.2 结果与分析
3.2.1 qHD5基因功能验证
3.2.2 qHD5定位在细胞核
3.2.3 qHD5具有较强的转录自激活活性
3.2.4 qHD5表达模式分析
3.2.5 其他抽穗期基因的表达
3.2.6 qHD5不受环境影响
3.2.7 qHD5影响产量性状
3.2.8 qHD5保守性分析
3.3 讨论
3.3.1 qHD5BG1和qHD5XLJ等位基因均有功能
3.3.2 qHD5参与Ehd1通路调控抽穗期
3.3.3 qHD5育种价值评估
第四章 全文结论
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3758384
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3758384.html
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