水稻抗稻瘟病候選基因的篩選及功能驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-09-15 21:48
稻瘟病作為影響水稻的主要病害之一,對(duì)水稻的生產(chǎn)帶來(lái)了極大的威脅。為了達(dá)到控制和防治稻瘟病的目的,育種家將抗稻瘟病基因?qū)胨局?對(duì)水稻進(jìn)行抗性改造,使得它自身就能夠抵抗稻瘟病的侵害。但是由于稻瘟病菌的生理小種很容易變異,新推廣的抗病品種常常在種植不久之后就喪失了抗病性,導(dǎo)致失去了其使用的價(jià)值。因此,快速、有效地發(fā)掘和利用優(yōu)良的抗稻瘟病品種一直是國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)。本研究以前期已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)應(yīng)抗病基因遺傳定位的10個(gè)稻瘟病菌株和水稻品種窄葉青8(ZYQ8)、京系17(JX17)及其雙單倍體(DH)群體的103個(gè)株系作為實(shí)驗(yàn)材料,結(jié)合遺傳定位、群體遺傳學(xué)分析以及生物信息學(xué)分析3種方法來(lái)定位和篩選抗稻瘟病候選基因,隨后進(jìn)行水稻轉(zhuǎn)化,驗(yàn)證其抗病功能。本研究的主要結(jié)果如下:1.分布在10個(gè)抗稻瘟病菌QTL定位區(qū)域中的NBS-LRR基因有254個(gè),NBS-LRR總基因數(shù)為468個(gè),占了NBS-LRR總基因數(shù)的54.3%。這10個(gè)QTL定位區(qū)域的總長(zhǎng)度為46,526,191bp,占水稻全基因組總長(zhǎng)度的10.8%,說(shuō)明我們所定位的10個(gè)QTL定位區(qū)域是NBS-LRR基因的富集區(qū)。2.位于ZYQ8抗JX17感...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植物抗病基因的結(jié)構(gòu)
圖 2.1 水稻組織培養(yǎng)過(guò)程Fig. 2.1 Rice tissue culture process2.3.5 CTAB 法大量提取植物葉片 DNA(1)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的 CTAB 提取緩沖液,放于 65℃的水浴鍋中加熱;(2)取需要提取 DNA 的水稻葉片,稍微剪碎放至 2ml 的 EP 管中,并放入一顆潔凈的鋼珠;(3)在 EP 管中加 700ul 已預(yù)熱的 2% CTAB;(4)將已加入CTAB的EP 管置于高通量球磨儀中,兩邊對(duì)稱(chēng)放置,研磨3-6min;(5)將研磨好的 DNA 樣品放入 65℃的恒溫水浴鍋中,30-60min,每隔 10min取出上下顛倒幾次;(6)放于室溫下冷卻 2min 后,加入與樣品等體積的氯仿-異戊醇(24:1),上、下緩慢顛倒 2-3min,不能劇烈振蕩,使兩者充分混合;(7)12000rpm 離心 10min,然后小心的吸取上清液至另一個(gè)已寫(xiě)好標(biāo)記的干凈
第三章 結(jié)果與分析3.1.2 真、假基因情況分析位于 ZYQ8 抗 JX17 感的 6 個(gè) QTL 區(qū)域中的基因共有 119 個(gè),(如表 3.2 所示)按照真、假基因的情況我們把它們分成 3 類(lèi),第 1 類(lèi)為秈稻中為真基因,粳稻中為假基因的基因有 33 個(gè),第 2 類(lèi)為秈稻和粳稻中均為真基因的有 69 個(gè),第3 類(lèi)為秈稻和粳稻中均為假基因的有 17 個(gè)。一般的我們認(rèn)為假基因?yàn)闆](méi)有功能的基因,為了進(jìn)一步的驗(yàn)證,我們對(duì) NBS-LRR 基因家族中的所有的在秈稻和粳稻中真、假基因差異的基因其真基因 Pi 值和假基因 Pi 值比值的對(duì)數(shù)值作圖(圖3.1),圖中的每一條豎線(xiàn)代表一個(gè)基因,不同的顏色代表不同染色體上的基因,從圖中我們可以看出,大部分基因其真基因的 Pi 值比假基因的 Pi 值高,說(shuō)明真基因與假基因相比更有可能為有功能的基因,對(duì)于秈稻和粳稻中均為假基因的這部分基因我們認(rèn)為它們不具有抗病功能。因此第三類(lèi)基因我們不再考慮。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花藥培養(yǎng)技術(shù)在水稻育種中的應(yīng)用[J]. 李春勇,王光建,李洪勝. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2014(04)
[2]水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育種應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 何秀英,王玲,吳偉懷,陳釗明,林菲,程永盛,劉維,陳粵漢,廖耀平. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(06)
[3]水稻抗稻瘟病基因的分子標(biāo)記與標(biāo)記輔助育種研究進(jìn)展[J]. 徐未未,王興,黃永相,蔣世河,李偉,郭建夫. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]水稻稻瘟病抗性基因Pi-ta的SNP檢測(cè)方法[J]. 張羽,張曉娟,楊鳳嬌,馮志峰. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(03)
[5]基因克隆策略在抗稻瘟病基因分離中的應(yīng)用[J]. 劉楊,肖應(yīng)輝,史學(xué)濤,劉雄倫,戴良英,王國(guó)梁. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(24)
[6]52.5%丙環(huán)唑·三環(huán)唑懸浮劑防治水稻稻瘟病和紋枯病藥效評(píng)價(jià)[J]. 陳彥,趙彤華,王興亞,徐蕾. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(01)
[7]Identification of the novel recessive gene pi55(t) conferring resistance to Magnaporthe oryzae[J]. HE XiuYing 1,2 , LIU XinQiong 3 , WANG Li 1 , WANG Ling 1 , LIN Fei 1 , CHENG YongSheng 2 , CHEN ZhaoMing 2 , LIAO YaoPing 2* & PAN QingHua 1* 1 State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, Laboratory of Plant Resistance and Genetics, College of Natural Resources and Environment Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 Key Biotechnology Laboratory of State Ethnic Affairs Commission, College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 43074, China. Science China(Life Sciences). 2012(02)
[8]稻瘟病的防治現(xiàn)狀及非農(nóng)藥防治途徑[J]. 陸亞萍,徐列明,吳德君. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(24)
[9]A Pid3 allele from rice cultivar Gumei2 confers resistance to Magnaporthe oryzae[J]. Jie Chen~a,Yongfeng Shi~a,Wenzheng Liu~a,Rongyao Chai~b,Yaping Fu~a, Jieyun Zhuang~a,Jianli Wu~(a,*) a State Key Laboratory of Rice Biology,China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China b Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310028,China. 遺傳學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]水稻稻瘟病的發(fā)生與防治[J]. 侯忠艷. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(06)
本文編號(hào):3396864
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植物抗病基因的結(jié)構(gòu)
圖 2.1 水稻組織培養(yǎng)過(guò)程Fig. 2.1 Rice tissue culture process2.3.5 CTAB 法大量提取植物葉片 DNA(1)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的 CTAB 提取緩沖液,放于 65℃的水浴鍋中加熱;(2)取需要提取 DNA 的水稻葉片,稍微剪碎放至 2ml 的 EP 管中,并放入一顆潔凈的鋼珠;(3)在 EP 管中加 700ul 已預(yù)熱的 2% CTAB;(4)將已加入CTAB的EP 管置于高通量球磨儀中,兩邊對(duì)稱(chēng)放置,研磨3-6min;(5)將研磨好的 DNA 樣品放入 65℃的恒溫水浴鍋中,30-60min,每隔 10min取出上下顛倒幾次;(6)放于室溫下冷卻 2min 后,加入與樣品等體積的氯仿-異戊醇(24:1),上、下緩慢顛倒 2-3min,不能劇烈振蕩,使兩者充分混合;(7)12000rpm 離心 10min,然后小心的吸取上清液至另一個(gè)已寫(xiě)好標(biāo)記的干凈
第三章 結(jié)果與分析3.1.2 真、假基因情況分析位于 ZYQ8 抗 JX17 感的 6 個(gè) QTL 區(qū)域中的基因共有 119 個(gè),(如表 3.2 所示)按照真、假基因的情況我們把它們分成 3 類(lèi),第 1 類(lèi)為秈稻中為真基因,粳稻中為假基因的基因有 33 個(gè),第 2 類(lèi)為秈稻和粳稻中均為真基因的有 69 個(gè),第3 類(lèi)為秈稻和粳稻中均為假基因的有 17 個(gè)。一般的我們認(rèn)為假基因?yàn)闆](méi)有功能的基因,為了進(jìn)一步的驗(yàn)證,我們對(duì) NBS-LRR 基因家族中的所有的在秈稻和粳稻中真、假基因差異的基因其真基因 Pi 值和假基因 Pi 值比值的對(duì)數(shù)值作圖(圖3.1),圖中的每一條豎線(xiàn)代表一個(gè)基因,不同的顏色代表不同染色體上的基因,從圖中我們可以看出,大部分基因其真基因的 Pi 值比假基因的 Pi 值高,說(shuō)明真基因與假基因相比更有可能為有功能的基因,對(duì)于秈稻和粳稻中均為假基因的這部分基因我們認(rèn)為它們不具有抗病功能。因此第三類(lèi)基因我們不再考慮。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花藥培養(yǎng)技術(shù)在水稻育種中的應(yīng)用[J]. 李春勇,王光建,李洪勝. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2014(04)
[2]水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育種應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 何秀英,王玲,吳偉懷,陳釗明,林菲,程永盛,劉維,陳粵漢,廖耀平. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(06)
[3]水稻抗稻瘟病基因的分子標(biāo)記與標(biāo)記輔助育種研究進(jìn)展[J]. 徐未未,王興,黃永相,蔣世河,李偉,郭建夫. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]水稻稻瘟病抗性基因Pi-ta的SNP檢測(cè)方法[J]. 張羽,張曉娟,楊鳳嬌,馮志峰. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(03)
[5]基因克隆策略在抗稻瘟病基因分離中的應(yīng)用[J]. 劉楊,肖應(yīng)輝,史學(xué)濤,劉雄倫,戴良英,王國(guó)梁. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(24)
[6]52.5%丙環(huán)唑·三環(huán)唑懸浮劑防治水稻稻瘟病和紋枯病藥效評(píng)價(jià)[J]. 陳彥,趙彤華,王興亞,徐蕾. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(01)
[7]Identification of the novel recessive gene pi55(t) conferring resistance to Magnaporthe oryzae[J]. HE XiuYing 1,2 , LIU XinQiong 3 , WANG Li 1 , WANG Ling 1 , LIN Fei 1 , CHENG YongSheng 2 , CHEN ZhaoMing 2 , LIAO YaoPing 2* & PAN QingHua 1* 1 State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, Laboratory of Plant Resistance and Genetics, College of Natural Resources and Environment Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 Key Biotechnology Laboratory of State Ethnic Affairs Commission, College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 43074, China. Science China(Life Sciences). 2012(02)
[8]稻瘟病的防治現(xiàn)狀及非農(nóng)藥防治途徑[J]. 陸亞萍,徐列明,吳德君. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(24)
[9]A Pid3 allele from rice cultivar Gumei2 confers resistance to Magnaporthe oryzae[J]. Jie Chen~a,Yongfeng Shi~a,Wenzheng Liu~a,Rongyao Chai~b,Yaping Fu~a, Jieyun Zhuang~a,Jianli Wu~(a,*) a State Key Laboratory of Rice Biology,China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China b Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310028,China. 遺傳學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]水稻稻瘟病的發(fā)生與防治[J]. 侯忠艷. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(06)
本文編號(hào):3396864
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