水稻低溫敏感葉片白化基因OsLCD1的圖位克隆
發(fā)布時間:2021-05-17 17:48
葉片是農作物最重要的源器官,葉綠體是光合作用的場所,其發(fā)育的好壞直接影響植株生長發(fā)育,最終影響生物量、產(chǎn)量與品質。水稻葉色變異是一類易于鑒定的突變性狀,該性狀不僅可作為形態(tài)標記應用于水稻分子育種,同時該類突變體也是研究水稻功能基因組,尤其是光系統(tǒng)、葉綠素合成代謝以及葉綠體的遺傳分化及發(fā)育的重要材料。本課題組前期利用EMS誘變秈稻恢復系華占,從后代篩選得到低溫敏感的葉片白化突變體oslcd1(Oryza sativa low-temperature-sensitive chlorophyll-deficient 1)。本研究以oslcd1為材料,從生理、細胞、分子等角度解析葉片白化的根本原因。主要結果如下:1.大田條件下,突變體oslcd1的葉片始終呈白綠相間性狀白化性,導致其葉綠素含量及凈光合速率顯著低于對照,最終導致突變體株高、分蘗數(shù)及每穗總粒數(shù)均極顯著低于對照。利用SEM觀察突變體發(fā)現(xiàn)葉表面刺毛、纖細毛、鋸齒毛都多于野生型;進一步利用TEM觀察突變體,結果顯示,突變體葉肉細胞中很多葉綠體呈液泡化狀態(tài)。2.人工控溫條件下處理突變體oslcd1及其野生型對照,結果顯示20℃低溫條件下突...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻綜述
1.1 影響植物葉綠體發(fā)育的因素
1.1.1 核質互作
1.1.2 類囊體膜
1.1.3 光
1.1.4 溫度
1.2 葉色突變體的研究進展
1.2.1 葉色突變體的研究進展
1.2.2 葉色突變體在育種上的應用
1.3 2OGD蛋白超級家族的研究進展
1.4 本研究的意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料與田間種植
2.2 人工控溫條件下及自然光溫下的突變體表型鑒定
2.3 葉綠素含量測定
2.4 葉肉細胞透射電鏡觀察
2.5 葉片掃描電鏡觀察
2.6 凈光合速率測定
2.7 葉片基因組總DNA的提取
2.8 基因遺傳分析及精細定位
2.9 候選基因的預測及驗證分析
2.10 基因遺傳互補及敲除載體構建
2.11 水稻遺傳轉化
2.12 滲透及鹽脅迫處理
2.13 葉綠素熒光參數(shù)測定
2.14 RNA-seq分析
2.15 總RNA提取
2.16 RNA反轉錄
2.17 qRT-PCR分析
3 結果與分析
3.1 oslcd1的田間表型及主要農藝性狀
3.2 大田條件下突變體oslcd1葉片的掃描電鏡觀察
3.3 突變體oslcd1葉片對低溫敏感
3.4 oslcd1對氯化鈉和甘露醇的響應
3.5 遺傳分析及基因定位
3.6 20℃和28℃條件下突變體oslcd1葉綠體相關基因的差異表達分析
4 討論
4.1 OsLCD1基因是低溫條件下影響水稻葉綠體發(fā)育及形成的關鍵的基因
4.2 OsLCD1基因在兩系雜交育種中的應用
5 結論與展望
5.1 主要結論
5.2 展望
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻低溫冷害研究進展[J]. 蔡志歡,張桂蓮. 作物研究. 2018(03)
[2]水稻葉色突變體xws的基因定位與育種利用[J]. 陳桂華,王悅,熊躍東,劉芬,許強,易國良,丁新才,唐文幫. 分子植物育種. 2018(01)
[3]日本蛇根草無色花青素雙加氧酶基因的克隆及其序列分析[J]. 張宇斌,潘蓉蓉,彭貴,陳婷,申歡,云利鋒,孫威. 基因組學與應用生物學. 2018(06)
[4]鎂離子螯合酶活性調控及其功能[J]. 羅莎,羅韜,彭鵬,李艷萍,黎小剛. 植物生理學報. 2015(06)
[5]玉樹白化葉片返綠過程中Rubisco活性變化[J]. 李小玉,吳哲,田曉東,張璐,張瓊姝,王斌,張小民. 山西農業(yè)科學. 2015(01)
[6]植物葉綠體發(fā)育及調控研究進展[J]. 李保珠,趙孝亮,彭雷. 植物學報. 2014(03)
[7]不同濃度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸種對NaCl脅迫下番茄種子發(fā)芽率及芽苗生長的影響[J]. 趙艷艷,胡曉輝,鄒志榮,燕飛. 生態(tài)學報. 2013(01)
[8]高溫對水稻黃葉突變體劍葉光合特性和葉綠體超微結構的影響[J]. 武立權,尤翠翠,柯建,黃義德. 西北植物學報. 2012(11)
[9]幼苗期帶白化轉綠葉色標記的水稻光溫敏核不育系楠豐8S的選育[J]. 盧華金,楊文清,樓玨,林恭松,阮柏苗,周海平,鄭國楚. 雜交水稻. 2012(01)
[10]水稻葉緣白化葉色標記三系不育系云豐88A的選育[J]. 李小林,鄧安鳳,徐雨然,鄧君浪,谷安宇,年偉,史勝利,吳殿星,董陽均,李健強,張錦文. 種子. 2011(12)
碩士論文
[1]水稻不同品種對褐飛虱Nilaparvata lugens(St(?)l)的抗性水平鑒定及抗性因子初探[D]. 丁識伯.河南農業(yè)大學 2010
本文編號:3192179
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻綜述
1.1 影響植物葉綠體發(fā)育的因素
1.1.1 核質互作
1.1.2 類囊體膜
1.1.3 光
1.1.4 溫度
1.2 葉色突變體的研究進展
1.2.1 葉色突變體的研究進展
1.2.2 葉色突變體在育種上的應用
1.3 2OGD蛋白超級家族的研究進展
1.4 本研究的意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料與田間種植
2.2 人工控溫條件下及自然光溫下的突變體表型鑒定
2.3 葉綠素含量測定
2.4 葉肉細胞透射電鏡觀察
2.5 葉片掃描電鏡觀察
2.6 凈光合速率測定
2.7 葉片基因組總DNA的提取
2.8 基因遺傳分析及精細定位
2.9 候選基因的預測及驗證分析
2.10 基因遺傳互補及敲除載體構建
2.11 水稻遺傳轉化
2.12 滲透及鹽脅迫處理
2.13 葉綠素熒光參數(shù)測定
2.14 RNA-seq分析
2.15 總RNA提取
2.16 RNA反轉錄
2.17 qRT-PCR分析
3 結果與分析
3.1 oslcd1的田間表型及主要農藝性狀
3.2 大田條件下突變體oslcd1葉片的掃描電鏡觀察
3.3 突變體oslcd1葉片對低溫敏感
3.4 oslcd1對氯化鈉和甘露醇的響應
3.5 遺傳分析及基因定位
3.6 20℃和28℃條件下突變體oslcd1葉綠體相關基因的差異表達分析
4 討論
4.1 OsLCD1基因是低溫條件下影響水稻葉綠體發(fā)育及形成的關鍵的基因
4.2 OsLCD1基因在兩系雜交育種中的應用
5 結論與展望
5.1 主要結論
5.2 展望
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻低溫冷害研究進展[J]. 蔡志歡,張桂蓮. 作物研究. 2018(03)
[2]水稻葉色突變體xws的基因定位與育種利用[J]. 陳桂華,王悅,熊躍東,劉芬,許強,易國良,丁新才,唐文幫. 分子植物育種. 2018(01)
[3]日本蛇根草無色花青素雙加氧酶基因的克隆及其序列分析[J]. 張宇斌,潘蓉蓉,彭貴,陳婷,申歡,云利鋒,孫威. 基因組學與應用生物學. 2018(06)
[4]鎂離子螯合酶活性調控及其功能[J]. 羅莎,羅韜,彭鵬,李艷萍,黎小剛. 植物生理學報. 2015(06)
[5]玉樹白化葉片返綠過程中Rubisco活性變化[J]. 李小玉,吳哲,田曉東,張璐,張瓊姝,王斌,張小民. 山西農業(yè)科學. 2015(01)
[6]植物葉綠體發(fā)育及調控研究進展[J]. 李保珠,趙孝亮,彭雷. 植物學報. 2014(03)
[7]不同濃度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸種對NaCl脅迫下番茄種子發(fā)芽率及芽苗生長的影響[J]. 趙艷艷,胡曉輝,鄒志榮,燕飛. 生態(tài)學報. 2013(01)
[8]高溫對水稻黃葉突變體劍葉光合特性和葉綠體超微結構的影響[J]. 武立權,尤翠翠,柯建,黃義德. 西北植物學報. 2012(11)
[9]幼苗期帶白化轉綠葉色標記的水稻光溫敏核不育系楠豐8S的選育[J]. 盧華金,楊文清,樓玨,林恭松,阮柏苗,周海平,鄭國楚. 雜交水稻. 2012(01)
[10]水稻葉緣白化葉色標記三系不育系云豐88A的選育[J]. 李小林,鄧安鳳,徐雨然,鄧君浪,谷安宇,年偉,史勝利,吳殿星,董陽均,李健強,張錦文. 種子. 2011(12)
碩士論文
[1]水稻不同品種對褐飛虱Nilaparvata lugens(St(?)l)的抗性水平鑒定及抗性因子初探[D]. 丁識伯.河南農業(yè)大學 2010
本文編號:3192179
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