水稻支链淀粉合成途径基因定向突变体创制及分析

发布时间：2022-07-02 11:08

　　水稻（Oryza sativa）是世界上重要的粮食作物。随着人们生活水平的提高,对稻米品质的需求有了更高的要求。淀粉是水稻胚乳的主要成分,是影响稻米品质的主要因素之一。淀粉的合成是由多种酶参与的网络调控过程,对其生物合成途径相关酶的研究是优化稻米品质的重要策略。稻米胚乳中支链淀粉和直链淀粉的比例约为3:1,两者的比例关系是水稻品质优劣的重要因素。本研究利用实验室高效的CRISPR-Cas9系统,针对水稻支链淀粉合成途径关键基因构建了定向编辑载体,将构建的载体通过根癌农杆菌介导的稳定转化,获得靶位点突变的T₀转基因植株,并在获得的T₁代中筛选出靶位点双等位基因突变且不含外源片段插入的水稻突变体材料,快速获得支链淀粉合成途径相关基因的突变体库,进一步明确支链淀粉合成途径每个基因的功能及对支链淀粉合成的影响,以期改良胚乳淀粉含量和结构,为水稻品质育种提供理论基础。主要研究结果如下:1、针对水稻支链淀粉合成途径基因的SS家族,SBE家族和DBE家族,共构建了13个定向编辑载体pQL05-pQL11、pQL13-pQL14、pQL16-pQL19。在每... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 稻米品质改良的研究进展
        1.1.2 淀粉合成途径关键基因概述
        1.1.3 基因编辑技术
    1.2 立题依据及研究内容
        1.2.1 立题依据
        1.2.2 研究内容
第二章 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 工程菌株
        2.1.3 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 主要缓冲液和培养基
    2.4 实验方法
        2.4.1 水稻CRISPR-Cas9定向修饰骨架载体
        2.4.2 水稻CRISPR-Cas9单基因定向敲除载体构建
        2.4.3 根癌农杆菌介导的水稻稳定转化
        2.4.4 水稻再生植株转基因阳性鉴定
        2.4.5 水稻基因组目标位点定向修饰突变体鉴定
        2.4.6 转基因突变植株T_1种子性状分析
        2.4.7 T_1代植株突变鉴定与非转基因筛选
第三章 结果与分析
    3.1 水稻支链淀粉合成途径基因CRISPR-Cas9 定向突变表达载体构建
    3.2 转基因水稻再生植株的获得及转基因阳性植株鉴定
    3.3 水稻支链淀粉合成途径基因定向修饰突变体材料鉴定
        3.3.1 目标基因定向突变体T_0植株大片段删除筛选
        3.3.2 目标基因定向突变体T_0植株单位点突变鉴定
        3.3.3 目标基因定向突变体T_1籽粒性状分析
    3.4 水稻支链淀粉合成途径基因定向突变体T_1植株突变鉴定
        3.4.1 OsSBEI基因定向突变体T_1植株突变体鉴定
        3.4.2 OsSBEIIa基因定向突变体T_1植株突变体鉴定
        3.4.3 OsSSI基因定向突变体T_1植株突变体鉴定
        3.4.4 OsPUL基因定向突变体T_1植株突变体鉴定
        3.4.5 T_1代突变体植株不含载体的筛选
第四章 讨论
第五章 结论
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果
附录
    附录1 引物序列
    附录2 支链淀粉合成途径部分基因T0植株突变鉴定图


【参考文献】：
期刊论文
[1]CRISPR-Cas9技术在细菌中的研究进展及应用[J]. 信欣,陈丽杰,薛闯.  微生物学杂志. 2018(06)
[2]水稻产量相关数量性状基因研究进展[J]. 陈明亮,熊焕金,胡兰香,罗世友,刘志辉,肖叶青.  江西农业学报. 2014(12)
[3]CRISPR/Cas9系统介导基因组编辑的研究进展[J]. 刘志国.  畜牧兽医学报. 2014(10)
[4]水稻稻米糊化温度控制基因ALK的图位克隆及其序列分析[J]. 高振宇,曾大力,崔霞,周奕华,颜美仙,黄大年,李家洋,钱前.  中国科学（C辑:生命科学）. 2003(06)



本文编号：3654257