水稻晚熟基因定位以及相关基因克隆

发布时间：2017-05-06 07:40

  本文关键词：水稻晚熟基因定位以及相关基因克隆，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：提高产量是水稻育种工作的永恒主题,研究表明水稻生育期的长短很大程度影响水稻的产量。一般来说,生育期长的作物具有更长的营养生长阶段,较长的营养生长阶段能使作物积的更高的产能潜力和更为优势的光能竞争的能力,但是如果作物的生育期太长,错过最佳抽穗期,过低的温度和过短的关照时间会大大降低作物产量。水稻在自然选择压和人工选择压的作用,进化了适合不同区域种植的生育期调控系统。这种调控系统受到众多环境因素控制,例如光照时间、温度以及光照波长等因素。尽管目前克隆的水稻生育期调控基因已经有20多种,但是这些基因的相互关系和水稻生育期调控途径却很少被了解。本论文利用早熟材料吉香B(初穗期为76天)和晚熟材料R143(初穗期为95天)以及窄叶青8号(初穗期为97天)的杂交后代作为定位群体,试图找寻控制亲本材料之间生育期的差异的基因以及控制生育期基因的相互关系。本论文使用SSR标记定位技术,对吉香B和R143以及其它们的F2进行分析,得知控制吉香B和R143生育期差异的是位于7号染色体长臂末端；通过测序和序列比对的手段,发现两亲本在DTH7上共存在5个变异位点,分别是碱基A到碱基C的替换,碱基A到G的替换,碱基T到碱基A的替换,GAACGT G的小片段插入以及碱基A的缺失。因此,初步推测控制吉香B和R143的生育期差异可能是DTH7。对吉香B和窄叶青8号以及其它们的F2进行分析,得知控制吉香B和窄叶青8号生育期差异的是位于6号染色体短臂末端；通过测序和序列比对的手段,发现吉香B和窄叶青8号在Hd3a上共存在4个变异位点,分别是GCTGCTGCCTGCA的缺失,GA的缺失,以及两个碱基A的缺失。因此,初步推测控制吉香B和窄叶青8号的生育期差异可能是Hd3a。本论文也总结了水稻抽穗期调控途径,水稻由于是短日照作物,它的抽穗不需要经过春化作用,目前已知有光周期调控途径以及pps途径和自主途径,在光周期途径中除了Hdl、EHdl,还有DTH2调节Hd3a的表达。
【关键词】：水稻抽穗期 SSR标记定位技术 pps途径和自主途径 光周期调控途径
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 综述8-30
• 1.1 水稻综述8-9
• 1.1.1 水稻的进化8
• 1.1.2 水稻的区域分布8-9
• 1.2 研究背景9-30
• 1.2.1 水稻抽穗期相关的基因11-17
• 1.2.1.1 抽穗期相关基因的核酸多态性11
• 1.2.1.2 已克隆的抽穗期相关基因11-17
• 1.2.2 模式作物拟南芥的抽穗期调控17-24
• 1.2.2.1 拟南芥开花途径17-22
• 1.2.2.2 拟南芥开花模式22-24
• 1.2.3 水稻抽穗期调控途径24-30
• 1.2.3.1 自主途径24-25
• 1.2.3.2 pps途径25-26
• 1.2.4.3 光周期途径26-30
• 1.3 研究目的30
• 2. 实验材料和方法30-35
• 2.1 水稻材料30
• 2.2 实验方法30-35
• 2.2.1 杂交30-31
• 2.2.2 生育期统计和分析31
• 2.2.3 取材31
• 2.2.4 水稻叶片总DNA的提取31-32
• 2.2.5 微卫星标记分析32-33
• 2.2.5.1 微卫星引物32
• 2.2.5.2 PCR扩增32-33
• 2.2.6 电泳33
• 2.2.7 早熟基因的初步定位33
• 2.2.8 生育期基因的扩增及比对33-35
• 2.2.8.1 生育期基因的扩增33-34
• 2.2.8.2 生育期基因的比对34-35
• 3 结果与分析35-54
• 3.1 生育期田间统计35-38
• 3.1.1 亲本的生育期对比35-36
• 3.1.2 F_2的生育期统计36-38
• 3.2 晚熟基因的初步分析38-51
• 3.2.1 吉香B×窄叶青8号38-48
• 3.2.1.1 初步定位38-40
• 3.2.1.2 Hd3a基因在吉香B和窄叶青8号间的差异40-41
• 3.2.1.3 Hd3a的进化树的构建41-48
• 3.2.2 吉香B×R14348-51
• 3.2.2.1 初步定位48-50
• 3.2.2.2 DTH7基因50-51
• 3.3 其他抽穗期相关基因比对分析51-54
• 3.3.1 Ef7基因51-53
• 3.3.2 Ef1基因53-54
• 4 讨论54-59
• 4.1 Hd3a功能以及与其他抽穗期基因的关系54-55
• 4.2 Hd3a核酸多态性55
• 4.3 DTH7作为生物钟基因的一员55-56
• 4.4 DTH7协同Ghd7和DTH8解释水稻抽穗期的多样化56-59
• 参考文献59-71
• 致谢71-72
• 附录1 测序引物72-73
• 附录2 Hd3a和DTH7的序列73-78

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1 贡常委;水稻晚熟基因定位以及相关基因克隆[D];四川农业大学;2015年

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本文编号：347950