水稻作為世界上最主要的糧食作物之一,全世界有超過三分之一的人口以水稻為主食。水稻粒形性狀包括粒長、粒寬、粒厚和長寬比,這四個參數(shù)與粒重呈正相關(guān),粒重直接決定谷粒產(chǎn)量。除了與水稻產(chǎn)量有關(guān)外,粒形還影響著稻米的外觀、碾磨、蒸煮和食用等品質(zhì)。因此,對水稻粒形的深入研究將會對水稻產(chǎn)量的增加和品質(zhì)改良產(chǎn)生重要影響。本實驗室利用化學誘變劑甲基磺酸（EMS）對秈稻品種188R進行大規(guī)模的誘變處理,從誘變后代中獲得了兩份小粒突變體8299和8308。本論文對8299突變體進行了較系統(tǒng)的遺傳鑒定,對8308突變體則在前期工作基礎上開展基因克隆,主要研究結(jié)果如下:1.小粒突變體8299:（1）表型特征及農(nóng)藝性狀:與野生型相比,8299突變體表現(xiàn)為籽粒變小,外穎頂部形狀呈倒鉤狀。調(diào)查其主要農(nóng)藝性狀發(fā)現(xiàn),小粒突變體的單株分蘗、穗長、粒長、粒寬、千粒重、結(jié)實率分別降低了20.6%、11.3%、20.3%、6.9%、43.1%、35.9%。（2）突變性狀的遺傳分析:將小粒突變體與野生型親本188R雜交,F₁群體均表現(xiàn)為正常植株,F₂群體分離為大粒、小粒兩種表型,經(jīng)卡方（... 

【文章來源】：四川農(nóng)業(yè)大學四川省211工程院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

InDel標記B3在(8299/中花11)F2群體中的分離

27圖2-38299突變基因的分子標記定位。（A）8299突變基因初步定位于第9染色體，與SSR引物RM201連鎖。（B）8299突變基因定位，將8299突變基因定位于In/Del標記B1和B6之間。（C）8299突變基因精細定位，將8299突變基因定位于In/Del標記B3和B4的218kb之間。Figure2-3Finemappingof8299.(A)The8299locuswaslinkedtoSSRmakersRM201onchromosome9.(B)8299wasmappedbetweenIn/DelmarkersB1andB6.(C)Finemappingof8299,andthe8299genewaslimitedina218-kbgenomicDNAregionbetweenIn/DelmarkersB3andB4.2.2.48299突變體候選基因的預測與序列驗證從野生型188R與突變體8299雜交后的F2群體中選取30株有小粒性狀的突變株，以混合等量葉片的方式，將突變單株混合成近等基因池，進行高通量測序。以粳稻品種日本晴和野生型188R基因組作為參考，對突變體8299近等基因池的高通量測序結(jié)果進行分析。尋找參考基因組與突變體8299基因組之間的所有單核苷酸多態(tài)性位點（single-nucleotidepolymorphism,SNP），然后比較、分析篩選出8299中特異的SNP位點。結(jié)合8299突變基因的定位結(jié)果分析高通量測序結(jié)果，在定位區(qū)間B3-B4內(nèi)，并未發(fā)現(xiàn)呈單峰分布的SNP位點，因此無法推斷突變基因的詳細信息。隨后，通過查找水稻基因注釋數(shù)據(jù)庫，在InDel標記B3和B4區(qū)間218kb范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有36個預測基因。對這36個基因進行分析了解后，分別從突變體8299和野生型188R擴增并測序了7個可能與粒形相關(guān)的候選基因，與野生型基因序列進行比對并沒有發(fā)現(xiàn)突變位點。所以，接下來將繼續(xù)進行候選基因的篩眩

323.1.4質(zhì)粒的提取從陽性克隆菌液中提取質(zhì)粒，采用天根生化科技有限公司的試劑盒。3.2結(jié)果與分析3.2.18308突變體的基因克隆及轉(zhuǎn)基因表達載體構(gòu)建前期研究中已表明小粒突變體8308的小粒性狀是受一個半顯性（或不完全顯性）核基因控制，并已篩選到1個候選基因。該基因全長7458bp，cDNA長度2469bp，編碼822個氨基酸，在突變體中有1個位點發(fā)生突變，即從起始密碼子ATG開始第2317位C突變?yōu)門，使編碼的亮氨酸(Leu)突變?yōu)楸奖彼?Phe)。本研究在此基礎上對小粒突變體8308的候選基因進行功能驗證。為了驗證小粒突變體8308的基因功能，我們擴增了8308突變體的DNA（圖3-1），然后用BamH1限制性內(nèi)切酶酶切該目的基因和pC2300-actin表達載體，用連接酶連接目的基因和表達載體，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，再利用菌液檢測方式檢測目的片段是否連接在表達載體上。M：DL-12000DNAmarker;1：目的條帶。M.DL-12000DNAmarker;1.Targetband.圖3-18308目的片段的擴增Fig.3-1Theamplifiedof8308fragments.目的基因M1

【參考文獻】：
期刊論文
[1]矮稈小粒水稻瀟湘矮的形態(tài)學與分子遺傳學分析[J]. 呂育松,謝耘豐,圣忠華,鄔亞文,唐紹清,胡培松,魏祥進.  中國水稻科學. 2017(03)
[2]水稻粒形和粒重性狀的相關(guān)性分析及QTL定位[J]. 孫濱,占小登,林澤川,高志強,于萍,劉群恩,沈希宏,張迎信,陳代波,程式華,曹立勇.  分子植物育種. 2015(12)
[3]水稻粒長基因GS3和qGL3功能標記的設計及應用[J]. 丁丹,張亞東,鄭佳,趙春芳,陳濤,趙慶勇,朱鎮(zhèn),周麗慧,姚姝,趙凌,于新,王才林.  江蘇農(nóng)業(yè)學報. 2014(06)
[4]GS6, A Member of the GRAS Gene Family,Negatively Regulates Grain Size in Rice[J]. Lianjun Sun,Xiaojiao Li,Yongcai Fu,Zuofeng Zhu,Lubin Tan,Fengxia Liu,Xianyou Sun,Xuewen Sun,Chuanqing Sun.  Journal of Integrative Plant Biology. 2013(10)
[5]基于單片段代換系的水稻粒型QTL加性及上位性效應分析[J]. 趙芳明,張桂權(quán),曾瑞珍,楊正林,凌英華,桑賢春,何光華.  作物學報. 2011(03)
[6]一個水稻小粒突變體基因gw（t）的表型和遺傳分析[J]. 張濤,楊松濤,鄭家奎,蔣開鋒,楊莉,楊乾華,萬先齊,曹應江,游書梅.  雜交水稻. 2010(S1)
[7]水稻粒長基因GS3在聚合育種中的效應[J]. 楊梯豐,曾瑞珍,朱海濤,陳嵐,張澤民,丁效華,李文濤,張桂權(quán).  分子植物育種. 2010(01)
[8]三系雜交水稻谷粒性狀的遺傳及相關(guān)分析[J]. 鄒小云,鄧輝明,傅軍如,彭小松,朱昌蘭,賀曉鵬,陳小榮,賀浩華,劉宜柏.  安徽農(nóng)業(yè)科學. 2009(18)
[9]水稻粒形QTLs的研究進展[J]. 黃招德,施碧紅,趙明富,蔡春苗.  福建稻麥科技. 2008(01)
[10]Heterotrimeric G protein α subunit is involved in rice brassinosteroid response[J]. Lei Wang~(1,2) Yun-Yuan Xu~1 Qi-Bin Ma~(1,2) Dan Li~(1,2) Zhi-Hong Xu~(1,3) Kang Chong~(1,3) 1 Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Nanxincun 20,Xiangshan,Beijing 100093,China,2 Graduate School of the Chinese Academv of Sciences,100046 Beijing,China;3 National Plant Gene Research Center (Beijing),Beijing 100093,China.  Cell Research. 2006(12)

博士論文
[1]非洲野生稻粒長和落粒性基因GL4的克隆與功能分析[D]. 吳問廣.中國農(nóng)業(yè)大學 2018
[2]水稻粒長基因qGL3的定位克隆、功能分析及育種利用研究[D]. 張曉軍.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[3]水稻粒寬和粒重QTL GW5的精細定位及其功能初步分析[D]. 翁建峰.南京農(nóng)業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]一個水稻粒重QTL GW6的精細定位和基因聚合育種研究[D]. 陶紅劍.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[2]水稻籽粒性狀的遺傳分析及粒長基因GL-2的定位[D]. 黃招德.福建師范大學 2008
[3]利用高世代回交群體分析水稻粒型QTLs[D]. 譚友斌.華中農(nóng)業(yè)大學 2006



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