水稻窄叶多分蘖基因Z37的基因定位和功能研究

发布时间：2017-05-22 08:56

  本文关键词：水稻窄叶多分蘖基因Z37的基因定位和功能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水稻是我国的主要农作物之一,研究水稻生理机制是水稻的遗传育种基本前提。水稻的叶形直接影响水稻的光合作用效率,分蘖的多少与水稻的结实率直接相关,因此水稻的叶形及分蘖都是与水稻的产量密切相关的重要农艺性状。IAA是植物体中的重要植物激素,它在植物的生长与发育进程中发挥广泛的作用。由于植物激素合成的多重性,包含几个色氨酸依赖途径和不依赖色氨酸的途径。但是这些途径的分子机制和生物学角色还是鲜为人知的。植物激素的运输依赖于生长素载体,而生长素载体在细胞膜上的不均匀分布会导致植物激素的极性运输。植物激素的极性运输参与植物的向光性反应、伸张生长及光形态建成等反应。越来越多的证据表明IAA和水稻叶片发育与形态建成有着密切的联系。而且在已经报道的多分蘖植物中IAA的含量都有所提高,因此,有学者提出IAA必定与独脚金内酯的合成或代谢途径相关联。本研究从本实验室中的T-DNA插入突变体库中获取一矮化窄叶多分蘖植株,并命名为z37。遗传分析表明,该基因受一对隐性基因控制,经图位克隆将该基因定位于水稻第1号染色体的长臂,基因为OS01g54810.该基因由两个外显子和一个内含子组成,编码一个脂肪酶A蛋白。因为该突变体表现出植株矮小、叶形变窄、多分蘖等性状,所以我们通过对z37突变体的多分蘖相关基因以及IAA家族基因的定量检测,发现D3、D10、D14、D53和IAA1、IAA24都有不同程度的提高。为此我们实验室对窄叶多分蘖矮化性状的水稻突变体z37进行了详细的生物学农艺性状统计、遗传学及分子生物学的分析研究。并构建了互补载体、过表达载体、干涉载体等基本载体,为进一步阐明IAA在植物体中的信号转导调节机制奠定了基础。
【关键词】：水稻 IAA 图位克隆 信号转导
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511;Q943.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 英文缩略表11-12
• 第一章 引言12-19
• 1.1 IAA的研究进展12-15
• 1.1.1 IAA的生物学功能12
• 1.1.2 IAA的生物合成途径12-13
• 1.1.3 PIN蛋白与IAA的转运13-14
• 1.1.4 IAA与其他激素之间的相互作用14-15
• 1.2 独脚金内酯的研究进展15-18
• 1.2.1 独脚金内酯的发现及生物学作用15-17
• 1.2.2 IAA与独脚金内酯17-18
• 1.3 研究背景、内容以及意义18-19
• 第二章 Z37突变体表型观察及农艺形状的统计19-25
• 2.1 材料与方法19-20
• 2.1.1 实验材料19
• 2.1.2 实验方法19-20
• 2.2 农艺性状的统计20-23
• 2.2.1 植株高度及节长的统计20-21
• 2.2.2 叶片的透明与镜检21-22
• 2.2.3 水稻组织石蜡切片的镜检22-23
• 2.2.4 相关农艺性状的统计23
• 2.3 结论23-25
• 第三章 Z37的图位克隆与遗传分析25-35
• 3.1 材料与实验方法25-30
• 3.1.1 F2代群体的建立25
• 3.1.2 水稻基因组DNA的提取25-26
• 3.1.3 分子标记的构建26-27
• 3.1.4 PCR扩增体系及程序27-28
• 3.1.5 PAGE凝胶电泳及银染28-29
• 3.1.6 图位克隆原理及基因定位方法29
• 3.1.7 遗传图谱的构建29-30
• 3.2 结果与分析30-33
• 3.2.1 z37突变体的遗传分析30
• 3.2.2 设计Indel分子标记30-31
• 3.2.3 基因的初定位与精细定位31-32
• 3.2.4 z37突变体基因的测定与分析32-33
• 3.3 讨论33-35
• 第四章 Z37突变体的互补验证与过表达验证35-42
• 4.1 材料与方法35-39
• 4.1.1 实验材料35
• 4.1.2 实验方法35-39
• 4.2 结果与分析39-40
• 4.3 讨论40-42
• 第五章 Z37基因的亚细胞定位42-46
• 5.1 Z37基因在原生质体中的瞬时表达42-45
• 5.1.1 实验材料42
• 5.1.2 实验方法42-45
• 5.2 结果与分析45-46
• 第六章 全文结论46-47
• 6.1 结论46
• 6.2 讨论46-47
• 参考文献47-53
• 致谢53-54
• 作者简历54

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本文编号：385186