本文關(guān)鍵詞：擬南芥ms1回復(fù)突變篩選及基因定位

  更多相關(guān)文章： 擬南芥 雄性不育 ms1 誘變 回復(fù)突變 基因定位

【摘要】：雄性不育是作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也是植物發(fā)育生物學(xué)的研究熱點(diǎn)。雜交水稻的推廣應(yīng)用為我國(guó)糧食增產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn),優(yōu)良不育系的選育是其重點(diǎn)和難點(diǎn),其中不受光溫影響的細(xì)胞核不育由于缺乏保持系而難以在生產(chǎn)上利用。本研究利用水稻PTC1與擬南芥MS1同源關(guān)系,以及擬南芥作為模式植物諸多的實(shí)驗(yàn)研究?jī)?yōu)勢(shì),通過對(duì)擬南芥msl回復(fù)突變篩選體系的構(gòu)建、回復(fù)突變體的篩選,然后在水稻中尋找其相應(yīng)的同源基因來研究水稻中PTC1上下游調(diào)控因子。進(jìn)而為創(chuàng)造細(xì)胞核不育的保持系奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下：1、由于擬南芥ms1不育,為了能在誘變M1代中獲得隱性回復(fù)突變,本研究引入糖皮質(zhì)激素受體系統(tǒng)(GR, Glucocorticoid Receptor),創(chuàng)建了帶有proMS1:MS1:GR載體的msl轉(zhuǎn)基因植株。這樣就在不改變ms1基因型情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)突變體育性的操控,為誘變工作打下基礎(chǔ)。2、利用甲基磺酸乙酯(EMS)對(duì)ms1-GR的種子進(jìn)行化學(xué)誘變處理,在M1代中篩選到5株育性回復(fù)的單株,分別是16、61、89、98、111。對(duì)這些回復(fù)單株的果夾、花藥、花粉等進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)觀察。一方面,相較于msl,各回復(fù)單株表現(xiàn)為果夾變長(zhǎng)、花粉正常可育,能正常結(jié)實(shí)和產(chǎn)生可育種子,表明這些單株育性回復(fù)。另一方面,各回復(fù)單株存在部分成熟花粉形狀不規(guī)則、表面紋路異常,果夾內(nèi)有發(fā)育不正常的種子等情況。表明育性相關(guān)表型與野生型存在不同程度差異。3、利用分子生物學(xué)手段對(duì)各單株進(jìn)行背景確認(rèn),結(jié)果顯示5個(gè)回復(fù)單株均是純合ms1基因型�；貜�(fù)株98與野生型雜交F2分離群體中,沒有轉(zhuǎn)基因片段仍然可育,即排除了轉(zhuǎn)基因片段逃逸進(jìn)核內(nèi)引起的育性回復(fù)的情況。4、將回復(fù)單株98與野生型(Ler)雜交,雜交F2代中隨機(jī)選取30株純合msl可育單株混池建庫進(jìn)行測(cè)序,并運(yùn)用MutMap的方法進(jìn)行快速基因定位。結(jié)合突變方式和表達(dá)模式確定候選基因AT1G21470,命名為Sms1-98。重測(cè)序結(jié)果顯示,Smsl-98第一個(gè)外顯子上一個(gè)單堿基突變導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄提前終止。目前沒有關(guān)于基因Sms1-98的報(bào)道,蛋白序列比對(duì)結(jié)果顯示,Sms1-98具有CCCH鋅指結(jié)構(gòu)域,并且這個(gè)結(jié)構(gòu)域在許多植物物種中都比較保守。表達(dá)譜預(yù)測(cè)顯示Smsl-98在莖生葉、萼片、成熟花粉、角果等器官中有較高表達(dá)。5、對(duì)Smsl-98水稻中同源基因LOC_Os06g42020.1(OsSms1-98)的初步分析發(fā)現(xiàn),目前沒有關(guān)于此基因的相關(guān)報(bào)道,氨基酸序列分析顯示OsSms1-98屬于C-X8-C-X5-C-X3-H類鋅指蛋白家族基因。表達(dá)模式預(yù)測(cè)顯示主要在幼穗原基、幼穗、種子有較高表達(dá)量,說明OsSms1-98有可能參與水稻的花發(fā)育過程。最后對(duì)其在雜交水稻育種上的運(yùn)用前景進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：擬南芥 雄性不育 ms1 誘變 回復(fù)突變 基因定位
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 縮寫詞及其英漢對(duì)照10-11
• Ⅰ 文獻(xiàn)綜述11-28
• 1 水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用概述11-15
• 1.1 “三系法”雜交稻11-12
• 1.2 “兩系法”雜交稻12-13
• 1.3 智能不育雜交稻13-15
• 2 模式植物擬南芥15-16
• 3 擬南芥、水稻花藥發(fā)育及雄性不育研究進(jìn)展16-25
• 3.1 擬南芥、水稻花藥結(jié)構(gòu)16-17
• 3.2 擬南芥、水稻花藥發(fā)育過程17-21
• 3.3 擬南芥雄性不育相關(guān)基因21-22
• 3.4 水稻雄性不育相關(guān)基因22-24
• 3.5 水稻PTC1與擬南芥MS1的同源性24-25
• 4 EMS的作用機(jī)制與作用特點(diǎn)25-27
• 4.1 EMS的作用機(jī)制25-26
• 4.2 EMS誘變特點(diǎn)26
• 4.3 EMS誘變應(yīng)用現(xiàn)狀26-27
• 5 開題設(shè)想27-28
• Ⅱ 材料與方法28-38
• 1 供試材料28-29
• 1.1 擬南芥材料28
• 1.2 主要分子生物學(xué)試劑28
• 1.3 主要儀器設(shè)備28-29
• 2 試驗(yàn)方法29-38
• 2.1 擬南芥的種植29-30
• 2.2 轉(zhuǎn)基因植株獲得30-34
• 2.3 回復(fù)突變的誘變和篩選34-35
• 2.4 回復(fù)突變基因定位35
• 2.5 細(xì)胞學(xué)觀察35-37
• 2.6 生物信息學(xué)分析37-38
• Ⅲ 結(jié)果與分析38-57
• 1 轉(zhuǎn)基因植株ms1-GR的創(chuàng)建38-39
• 2 回復(fù)突變的篩選及鑒定39-51
• 2.1 回復(fù)突變結(jié)實(shí)表型鑒定39-41
• 2.2 回復(fù)突變花粉育性鑒定41-45
• 2.3 回復(fù)突變花藥的細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察45-49
• 2.4 回復(fù)突變體背景鑒定49-51
• 3 回復(fù)突變98的基因定位51-57
• 3.1 Sms1-98的基因結(jié)構(gòu)及突變方式52-53
• 3.2 Sms1-98基因表達(dá)譜的生物信息學(xué)分析53-55
• 3.3 Sms1-98基因的聚類分析55-57
• Ⅳ 討論57-63
• 1 回復(fù)單株育性表型異常57
• 2 關(guān)于Sms1-98功能57-58
• 3 關(guān)于Sms1-98水稻同源基因58-60
• 4 Sms1-98水稻同源基因操控水稻育性的設(shè)想60-63
• 參考文獻(xiàn)63-72
• 致謝72-73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馮光輝;紫花苜蓿(Medicago sativa L.)雄性不育突變體ms1的細(xì)胞學(xué)觀察[D];蘭州大學(xué);2012年

2 李亞東;擬南芥ms1回復(fù)突變篩選及基因定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：883290