水稻大剑叶角度基因FLA1的功能分析及优异等位变异挖掘
发布时间：2021-08-26 03:08
水稻是世界上30多亿人口的主粮。全球每年水稻种植面积约为1.6亿公顷,分布在117个国家,平均每公顷的产量为4.4t。在人口持续地增长而耕地却以数百万公顷的速度逐年减少的情况下,要保障几十亿人口的粮食安全,大幅度提高单位面积的产量是必然选择。中国商业化种植杂交水稻40年的实践证明,利用杂种优势是提高水稻单位面积产量的有效途径。种植水稻一代杂种需要年年制种。在杂交水稻制种过程中,始穗期时需要人工割去制种田父母本剑叶1/3或1/2,以排除异花传粉障碍。这一环节不仅耗费劳力,而且需要较高的操作技术。另外,割叶过程中造成的伤口也会影响到植株的正常生长。因此,培育出大剑叶角度不育系,不仅可以省去割叶这一环节,而且还可以为实现杂交稻制种全程机械化提供便利。围绕这一科学问题,本论文进行了以下两项研究。一是对前人初定位的qFLA8-2-L位点进行了精细定位,分离出控制大剑叶角度的等位基因FLA1,并对FLA1进行了功能解析;二是调查了 441份品种组成的水稻自然群体剑叶角度两年表型数据,结合该群体SSR分子标记基因型数据,运用混合线性模型进行关联分析,发掘了剑叶角度优异等位变异及其载体品种,预测了可用...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１杂交水稻制种田间割叶实景图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｅｎｅ?ｏｆ?ｆｌａｇ?ｌｅａｆ?ｃｕｔｔｉｎｇ?ｉｎ?Ｆｊ?ｒｉｃｅ?ｓｅｅｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄ??
?水稻大剑叶角度基因ＫＭ／的功能分析和优异等位变异挖掘???３．３水稻叶角的调控机制??水稻叶角的形成是在水稻生长过程中，当叶片和叶鞘完全展开后，位于其间的叶??枕部开始发育，导致叶片连接处发生弯折而远离主茎穗，从而形成。叶枕是连接叶片??与叶鞘的关键部位，任何能引起叶枕部异常发育的因素都可能引起叶角发生变化。目??前导致叶角发生改变的细胞学因素归纳起来共有三种：一是叶枕近轴面的纵向细胞长??度发生了变化；二是叶枕近轴面的细胞数目发生了改变；三是叶枕部位机械组织强度??发生了变化（图１．２）。这些细胞学特征变化可能由多种激素与多种类型基因协同调控，??也可能是非激素途径调控，调控机制具有一定的复杂性，仍需要继续研究探索。??目前，水稻剑叶角度调控机制尚不明确，但对于水稻茎秆上全部叶片角度发生突??变的突变体及其叶角发生改变的生物学机制研究己有较大进展。其中，主要的调控机??制主要分为两类，即激素的合成与信号转导途径和非激素调控机制。??ｒｙＬ，?／??＿?難??ａｂａｘ，ａ，??１??图１．２厚壁组织细胞增殖控制叶角（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ?Ｃｅｌｌ?３４，?Ｊｕｌｙ?２７，?２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｌｅｒｅｎｃｈｙｍａ?Ｃｅｌｌ?Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌｓ?Ｌｅａｆ?Ａｎｇｌｅ??８??
ｌｉｎ（ＣＵＬｌ）、??Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ?ｏｆ?ｋｉｎｅｔｏｃｈｏｒｅ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｌ（ＳＫＣＰｌ）、ＲＩＮＧ－ＢＯＸｌ（ＲＢＸｌ）。在这四个亚基中，??ＣＵＬ１、ＳＫＣＰ１以及ＲＢＸ１作为基本骨架，通过与不同类型的Ｆ－ＢＯＸ来识别不同的靶??蛋白底物（Ｋｉｐｅｒｏｅｔａｌ．２０００）（图?１．３）。??、?＇＾，２６Ｓｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ??／ｃｕｌｉｉｎ?）?Ｂ??Ｗｓｋｐｌｊ＾ｐ＾—－－?＾??＾ＪｆｅｏｘＬ?ＷＤ?ｏｒ?ＬＲＲ＾??Ｆ－ｂｏｘ?ｐｒｏｔｅｉｎ??图１．３?ＳＣＦ复合物??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ＳＣＦ?Ｅ３?ｃｏｍｐｌｅｘ??４．２?Ｆ－ＢＯＸ蛋白与激素信号转导??４．２．１?Ｆ－ＢＯＸ蛋白参与调控ＧＡ信号转导??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]两系杂交籼稻盐两优2208的制种技术[J]. 王爱民,姚立生,孙明法,朱国永,唐红生,何冲霄,任仲玲,刘凯,施伟,张桂云,孙一标,赵绍路,宛柏杰,严国红. 杂交水稻. 2017(05)
[2]杂交水稻在国外的发展历程与展望[J]. 谢放鸣,彭少兵. 科学通报. 2016(35)
[3]中国杂交水稻推广历程及现状分析[J]. 胡忠孝,田妍,徐秋生. 杂交水稻. 2016(02)
[4]中国水稻高产栽培技术创新与实践[J]. 朱德峰,张玉屏,陈惠哲,向镜,张义凯. 中国农业科学. 2015(17)
[5]杂交水稻育种将迎来新时代[J]. 邓兴旺,王海洋,唐晓艳,周君莉,陈浩东,何光明,陈良碧,许智宏. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[6]粳稻大剑叶角资源的发现及剑叶角度的遗传分析与QTL定位[J]. 胡文德,张红,江建华,王盈盈,孙大运,王晓帅,洪德林. 中国水稻科学. 2012(01)
[7]全球杂交水稻研究与发展概况(英文)[J]. 毛昌祥. 广西农业科学. 2009(07)
[8]水稻抽穗期功能叶叶型相关性状遗传分析[J]. 罗伟,胡江,孙川,陈刚,姜华,曾大力,高振宇,张光恒,郭龙彪,李仕贵,钱前. 分子植物育种. 2008(05)
[9]水稻剑叶角度与主穗产量的遗传剖析[J]. 张克勤,戴伟民,樊叶杨,沈波,郑康乐. 中国农学通报. 2008(09)
[10]中国杂交水稻发展现状分析[J]. 毛昌祥,万宜珍,马国辉,石瑜敏,周行,宋智萍,韦善富,谢丽萍,韦仕邦. 杂交水稻. 2006(06)
本文编号：3363421
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１杂交水稻制种田间割叶实景图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｅｎｅ?ｏｆ?ｆｌａｇ?ｌｅａｆ?ｃｕｔｔｉｎｇ?ｉｎ?Ｆｊ?ｒｉｃｅ?ｓｅｅｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄ??
?水稻大剑叶角度基因ＫＭ／的功能分析和优异等位变异挖掘???３．３水稻叶角的调控机制??水稻叶角的形成是在水稻生长过程中，当叶片和叶鞘完全展开后，位于其间的叶??枕部开始发育，导致叶片连接处发生弯折而远离主茎穗，从而形成。叶枕是连接叶片??与叶鞘的关键部位，任何能引起叶枕部异常发育的因素都可能引起叶角发生变化。目??前导致叶角发生改变的细胞学因素归纳起来共有三种：一是叶枕近轴面的纵向细胞长??度发生了变化；二是叶枕近轴面的细胞数目发生了改变；三是叶枕部位机械组织强度??发生了变化（图１．２）。这些细胞学特征变化可能由多种激素与多种类型基因协同调控，??也可能是非激素途径调控，调控机制具有一定的复杂性，仍需要继续研究探索。??目前，水稻剑叶角度调控机制尚不明确，但对于水稻茎秆上全部叶片角度发生突??变的突变体及其叶角发生改变的生物学机制研究己有较大进展。其中，主要的调控机??制主要分为两类，即激素的合成与信号转导途径和非激素调控机制。??ｒｙＬ，?／??＿?難??ａｂａｘ，ａ，??１??图１．２厚壁组织细胞增殖控制叶角（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ?Ｃｅｌｌ?３４，?Ｊｕｌｙ?２７，?２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｌｅｒｅｎｃｈｙｍａ?Ｃｅｌｌ?Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌｓ?Ｌｅａｆ?Ａｎｇｌｅ??８??
ｌｉｎ（ＣＵＬｌ）、??Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ?ｏｆ?ｋｉｎｅｔｏｃｈｏｒｅ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｌ（ＳＫＣＰｌ）、ＲＩＮＧ－ＢＯＸｌ（ＲＢＸｌ）。在这四个亚基中，??ＣＵＬ１、ＳＫＣＰ１以及ＲＢＸ１作为基本骨架，通过与不同类型的Ｆ－ＢＯＸ来识别不同的靶??蛋白底物（Ｋｉｐｅｒｏｅｔａｌ．２０００）（图?１．３）。??、?＇＾，２６Ｓｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ??／ｃｕｌｉｉｎ?）?Ｂ??Ｗｓｋｐｌｊ＾ｐ＾—－－?＾??＾ＪｆｅｏｘＬ?ＷＤ?ｏｒ?ＬＲＲ＾??Ｆ－ｂｏｘ?ｐｒｏｔｅｉｎ??图１．３?ＳＣＦ复合物??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ＳＣＦ?Ｅ３?ｃｏｍｐｌｅｘ??４．２?Ｆ－ＢＯＸ蛋白与激素信号转导??４．２．１?Ｆ－ＢＯＸ蛋白参与调控ＧＡ信号转导??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]两系杂交籼稻盐两优2208的制种技术[J]. 王爱民,姚立生,孙明法,朱国永,唐红生,何冲霄,任仲玲,刘凯,施伟,张桂云,孙一标,赵绍路,宛柏杰,严国红. 杂交水稻. 2017(05)
[2]杂交水稻在国外的发展历程与展望[J]. 谢放鸣,彭少兵. 科学通报. 2016(35)
[3]中国杂交水稻推广历程及现状分析[J]. 胡忠孝,田妍,徐秋生. 杂交水稻. 2016(02)
[4]中国水稻高产栽培技术创新与实践[J]. 朱德峰,张玉屏,陈惠哲,向镜,张义凯. 中国农业科学. 2015(17)
[5]杂交水稻育种将迎来新时代[J]. 邓兴旺,王海洋,唐晓艳,周君莉,陈浩东,何光明,陈良碧,许智宏. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[6]粳稻大剑叶角资源的发现及剑叶角度的遗传分析与QTL定位[J]. 胡文德,张红,江建华,王盈盈,孙大运,王晓帅,洪德林. 中国水稻科学. 2012(01)
[7]全球杂交水稻研究与发展概况(英文)[J]. 毛昌祥. 广西农业科学. 2009(07)
[8]水稻抽穗期功能叶叶型相关性状遗传分析[J]. 罗伟,胡江,孙川,陈刚,姜华,曾大力,高振宇,张光恒,郭龙彪,李仕贵,钱前. 分子植物育种. 2008(05)
[9]水稻剑叶角度与主穗产量的遗传剖析[J]. 张克勤,戴伟民,樊叶杨,沈波,郑康乐. 中国农学通报. 2008(09)
[10]中国杂交水稻发展现状分析[J]. 毛昌祥,万宜珍,马国辉,石瑜敏,周行,宋智萍,韦善富,谢丽萍,韦仕邦. 杂交水稻. 2006(06)
本文编号：3363421
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