水稻斑點葉突變體spl24是利用化學誘變劑甲基磺酸乙酯(EMS)誘變水稻品種IR64所得來的一個褐色斑點的新型抗病的突變體,屬于類病斑突變體,研究學者通常用該類突變體來研究植物PCD(Programmed cell death,PCD)以及植物的抗逆性。對spl24斑點葉突變體的研究包括表型特征、生理生化指標、抗病性、遺傳特性、目的基因的克隆和功能分析、生物信息學分析、轉錄組測序等,通過這一系列的測定和分析了解斑點葉突變體的斑點發(fā)生機制以及其突變體的抗病機制,為斑點葉的突變體的研究提供理論參考,主要的研究包括以下幾個方面:1、斑點葉突變體spl24表型:spl24斑點葉突變體在大田的自然條件下出現(xiàn)斑點的時間為抽穗初期,斑點是從葉尖部位開始出現(xiàn)逐漸蔓延,斑點較小形狀圓或者橢圓均勻分布在整張葉片,從斑點出現(xiàn)開始葉子一直有斑點生長,到抽穗后期和灌漿期整個植株的所有葉片均成為褐色。在植株成熟以后進行田間農(nóng)藝性狀考察,spl24與野生型IR64相比,結實率和千粒重等上均存在極顯著的降低,而spl24突變體在有效分蘗數(shù)、穗長、每穗實粒數(shù)和產(chǎn)量等性狀也存在著降低的情況。2、斑點葉突變體spl24生理...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
1 前言
    1.1 斑點葉突變體的來源和分類
    1.2 斑點的表型特征
    1.3 斑點葉突變體的抗性鑒別和生理生化指標
    1.4 斑點葉突變體的細胞死亡分析
    1.5 斑點葉突變體的發(fā)生機制
        1.5.1 抗病基因突變或表達異常
        1.5.2 蛋白酶活性下降或者功能喪失
        1.5.3 轉錄因子功能異常
        1.5.4 代謝途徑失調(diào)
        1.5.5 活性氧物質的積累
        1.5.6 激素的失調(diào)
        1.5.7 逆境脅迫
    1.6 斑點葉突變體的遺傳特性、基因克隆和功能分析
    1.7 斑點葉突變體的研究意義
2 材料和方法
    2.1 農(nóng)藝性狀和生理生化指標檢測
        2.1.1 突變體的農(nóng)藝性狀調(diào)查
        2.1.2 突變體斑點的光照誘導觀察
        2.1.3 突變體光合作用指標檢測
        2.1.4 突變體光合色素含量測定
        2.1.5 突變體可溶性蛋白含量測定
        2.1.6 spl24 突變體酶活測定和相關指標檢測
        2.1.7 spl24 突變體程序性細胞死亡檢測
        2.1.8 spl24 突變體抗性鑒定
    2.2 基因定位與候選基因克隆
        2.2.1 斑點葉突變體spl24 的遺傳分析
        2.2.2 spl24 斑點葉基因的初定位
        2.2.3 spl24 斑點葉基因的精細定位
        2.2.4 候選基因的預測
    2.3 水稻斑點葉基因OsSPL24 定位與克隆與功能分析
        2.3.1 DNA和 RNA的提取
        2.3.2 qRT-PCR實驗
        2.3.3 質粒的提取
        2.3.4 互補質粒構建
        2.3.5 RNAi質粒構建
        2.3.6 GUS質粒構建
        2.3.7 亞細胞質粒構建
        2.3.8 酵母雙雜質粒構建
        2.3.9 土壤農(nóng)桿菌EH105 電擊轉化實驗方法
        2.3.10 原生質體提取和質粒轉化方法
        2.3.11 GUS染色方法
        2.3.12 酵母雙雜實驗方法
        2.3.13 愈傷組織的誘導、桿菌轉化和轉基因植株再生
        2.3.14 TUNEL實驗方法
    2.4 回交后代轉錄組測序分析
        2.4.1 轉錄組測序實驗材料
        2.4.2 轉錄組測序
        2.4.3 轉錄組數(shù)據(jù)分析
        2.4.4 植物激素含量測定
3 結果和分析
    3.1 突變體農(nóng)藝性狀和生理生化分析
        3.1.1 突變體spl24 的表型特征
        3.1.2 光對斑點葉突變體的影響分析
        3.1.3 葉綠素含量和可溶性蛋白含量的分析
        3.1.4 斑點葉突變體spl24的ROS異常
        3.1.5 spl24 突變體程序性細胞死亡
        3.1.6 斑點葉突變體spl24 的抗性增強
    3.2 突變體spl24 遺傳分析和基因定位
        3.2.1 突變體spl24 的遺傳分析
        3.2.2 spl24 基因的定位
        3.2.3 候選基因的預測與測序驗證
    3.3 OsSPL24 基因的克隆和功能驗證
        3.3.1 互補實驗
        3.3.2 RNAi實驗
        3.3.3 OsSPL24 基因組成型表達
        3.3.4 OsSPL24 蛋白主要定位于內(nèi)質網(wǎng)
        3.3.5 OsSPL24 互作蛋白的篩選
        3.3.6 OsSPL24 基因的生物信息學分析
    3.4 突變體spl24 與結果與分析IR64 回交后代轉錄組分析
        3.4.1 回交植株表型和測序結果
        3.4.2 回交群體存在程序性細胞死亡
        3.4.3 轉錄組測序質量評估
        3.4.4 差異基因分析
        3.4.5 GO富集
        3.4.6 KEGG通路分析
        3.4.7 參與抗病調(diào)控的DEGs
        3.4.8 轉錄組測序對OsSPL24 基因的表達量分析
4 結論與討論
    4.1 斑點的產(chǎn)生影響了spl24 的農(nóng)藝性狀
    4.2 斑點的產(chǎn)生影響了spl24 的生化生理特性
    4.3 ROS活性氧清除系統(tǒng)平衡遭破壞
    4.4 spl24 突變體中存在細胞程序性死亡
    4.5 斑點葉突變體spl24 對白葉枯病菌抗性增強
    4.6 OsSPL24 為一個新的斑點葉基因
    4.7 OsSPL24 基因屬于Lys M-RLKs基因家族
    4.8 OsSPL24 蛋白定位于內(nèi)質網(wǎng)并且該基因屬于組成型表達
    4.9 突變體spl24 互補和干涉具有斑點表型
    4.10 OsSPL24 基因可能具有累積效應
參考文獻
附錄
    附錄Ⅰ:本研究中所用引物
    附錄Ⅱ:本研究中所用的培養(yǎng)基
    附錄Ⅲ:在讀期間研究成果
致謝



本文編號：3871227