水稻是重要的糧食作物之一,為世界一半以上的人口提供食物和營養(yǎng)來源,提高水稻產(chǎn)量也一直是育種家最重要的研究目標(biāo)之一。我國水稻高產(chǎn)育種技術(shù)經(jīng)歷了兩次革命性飛躍,一是矮稈基因sd1的利用,降低了株高,提高了單產(chǎn);二是成功利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因,實(shí)現(xiàn)了雜交水稻的三系配套,有效利用了水稻雜種優(yōu)勢。雖然雜種優(yōu)勢在作物中已經(jīng)被廣泛利用,為解決糧食問題作出了重要貢獻(xiàn),但是它的遺傳機(jī)制仍不清楚。近年來,隨著水稻分子生物學(xué)的發(fā)展,水稻育種已經(jīng)從傳統(tǒng)育種轉(zhuǎn)向傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代分子技術(shù)相結(jié)合,特別是CRISPR/Cas9技術(shù)的不斷完善,對目標(biāo)基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯進(jìn)而提高水稻單產(chǎn)已經(jīng)成為可能,水稻產(chǎn)量性狀調(diào)控基因的挖掘就顯得尤為重要。本研究的工作主要包括以下兩個方面:一、基于CSSLs的水稻產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢遺傳基礎(chǔ)解析我們利用一套重測序的128個水稻染色體片段代換系分別和水稻光溫敏雄性核不育系廣占63-4s、036s和連99s雜交,構(gòu)建了204套測交系群體,分別命名為TC1-TC204（TC1:廣占2063-4s×CSSLs,200920年;TC2:廣占2063-4s×CSSLs,201120年;TC3:036s×CS... 

【文章來源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 水稻雜種優(yōu)勢的利用和遺傳基礎(chǔ)研究進(jìn)展
        1.1.1 作物雜種優(yōu)勢的遺傳基礎(chǔ)
        1.1.2 作物雜種優(yōu)勢的研究方法
        1.1.3 雜種優(yōu)勢位點(diǎn)的挖掘
    1.2 植物多胺代謝及其功能研究進(jìn)展
        1.2.1 多胺的種類
        1.2.2 多胺的代謝通路
        1.2.3 多胺的分布
        1.2.4 多胺在植物生長發(fā)育中的作用
    1.3 研究的目的和意義
第2章 水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀雜種優(yōu)勢遺傳基礎(chǔ)解析
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 供試材料
        2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.3 性狀調(diào)查
    2.3 數(shù)據(jù)分析
        2.3.1 QTL和HL定位
        2.3.2 方差分析
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 代換系群體和測交系群體產(chǎn)量性狀表型分析
        2.4.2 產(chǎn)量性狀相關(guān)性分析
        2.4.3 產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL/HL定位
        2.4.4 產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀遺傳組成分析
    2.5 討論
        2.5.1 CSSLs用于產(chǎn)量性狀QTL/HL定位和雜種優(yōu)勢分析的優(yōu)勢
        2.5.2 CSSLs用于分子聚合育種的優(yōu)勢
        2.5.3 產(chǎn)量性狀QTL/HL的“簇狀分布”
        2.5.4 部分顯性和超顯性是產(chǎn)量構(gòu)成性狀雜種優(yōu)勢形成的遺傳基礎(chǔ)
第3章 水稻精胺合成酶基因OsSPMS1的功能研究
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 供試材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 水稻中亞精胺/精胺合成酶基因家族的生物信息學(xué)分析
        3.3.2 OsSPMS1基因表達(dá)特異性分析
        3.3.3 OsSPMS1蛋白的亞細(xì)胞定位
        3.3.4 OsSPMS1轉(zhuǎn)基因株系的鑒定和農(nóng)藝性狀考察
        3.3.5 OsSPMS1轉(zhuǎn)基因株系莖稈組織形態(tài)學(xué)分析
        3.3.6 OsSPMS1對產(chǎn)量性狀的影響
        3.3.7 OsSPMS1對內(nèi)源多胺含量的影響
        3.3.8 OsSPMS1對籽粒萌發(fā)的影響
        3.3.9 OsSPMS1對幼根伸長的影響
        3.3.10 轉(zhuǎn)基因株系對干旱脅迫的響應(yīng)
        3.3.11 OsSPMS1轉(zhuǎn)基因材料與野生型幼穗組織轉(zhuǎn)錄組分析
        3.3.12 高產(chǎn)背景下OsSPMS1基因CRISPR/Cas9突變體材料的創(chuàng)制
    3.4 小結(jié)與討論
        3.4.1 水稻OsSPMS1家族的分子進(jìn)化分析
        3.4.2 調(diào)控OsSPMS1影響乙烯合成
        3.4.3 OsSPMS1在水稻抗逆中的作用
        3.4.4 OsSPMS1通過多胺和乙烯合成代謝影響水稻生長發(fā)育的模型
        3.4.5 OsSPMS1在水稻育種利用中的潛在價(jià)值
第4章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 引物匯總
    附錄2 大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化
    附錄3 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化
    附錄4 質(zhì)粒提取
    附錄5 CTAB法提取水稻葉片DNA
    附錄6 DNA膠回收步驟
    附錄7 水稻各組織總RNA提取
    附錄8 酵母雙雜交步驟
    附錄9 GUS染色步驟
    附錄10 煙草注射
    附錄11 電鏡掃描步驟
    附錄12 超薄切片步驟
    附錄13 綠色植物基因組中含Spermine_synth結(jié)構(gòu)域的62個基因信息
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3175984