水稻干旱敏感突變體dsm1的基因克隆與功能分析
發(fā)布時間:2021-03-18 00:28
本研究以來自本實驗室構建的T-DNA插入突變體庫(以日本晴為遺傳背景)為研究材料。通過對苗期材料進行PEG篩選試驗,獲得一份干旱敏感的突變體dsm1,通過模擬干旱試驗、結合生理指標分析等,并通過圖位克隆手段,對控制該突變體的基因進行精細定位,圖位克隆了DSM1基因。本實驗具體研究結果如下:1.干旱敏感突變體dsm1的篩選與驗證:通過利用PEG等模擬不同非生物脅迫條件,測定丙二醛和含水量等生理指標,進行抗旱驗證。結果表明,與野生型日本晴相比,突變體dsm1對干旱脅迫表現(xiàn)出極度敏感性,在復水后表現(xiàn)出枯黃至死亡,且突變體植株葉片細胞的所測各項生理指標參數(shù)均明顯改變。2.突變體dsm1與野生型的農(nóng)藝性狀比較:與野生型相比,突變體dsm1對干旱敏感表型出現(xiàn)在三葉期。在成熟期,突變體dsm1伴有窄葉表型,其他表型均與野生型同。以該表型作為農(nóng)藝性狀統(tǒng)計篩選材料的表型。3.圖位克隆:由于干旱是數(shù)量性狀,極難克隆基因。本論文中利用窄葉表型代替干旱表型,經(jīng)過初定位,將DSM1基因定位到第4染色體上,再經(jīng)過精細定位,將DSM1基因定位到80 kb范圍內(nèi),其中一個基因LOCOs04g52...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
野生型與突變體干旱處理前后對比圖
農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 干旱敏感突變體 dsm1 的篩選及生理指標的2 丙二醛含量比較丙二醛是發(fā)生膜脂的過氧化作用的膜脂過氧化產(chǎn)物之一。植物在非生物脅迫條件下,植積丙二醛。一般情況下,丙二醛含量越高表明細胞膜脂質(zhì)的過氧化強度和膜系統(tǒng)的傷害高,其含量越低則表明相反傷害越低。因此丙二醛可作為脅迫響應的生理指標。在酸性件下,丙二醛可和硫代巴比妥酸(TBA)發(fā)生反應并生成紅棕色的三甲川,該物質(zhì)在 5處具有最大吸收峰。但由于干旱脅迫時可溶性糖也會增加,因此測定時要排除可溶性糖可溶性糖與 TBA 反應的顯色產(chǎn)物在 450 nm 和 532 nm 處有吸收。同時,低濃度的鐵離增加 TBA 與蔗糖或丙二醛的顯色反應物在 532 nm、450 nm 處的吸光度值,故實驗過程一定量的鐵離子。如圖 2.1,在 20% PEG4000 處理前后,野生型和突變體 dsm1 的 丙二醛含量差別明顯。二者相差不大。處理后,二者的丙二醛含量均增加,其中,與野生型相比,突變體的丙較高,幾乎為野生型的一倍。
圖 2.3 PEG 處理后野生型與突變體相對含水量比較圖Fig.2.3 The comparision of relative water content between wild type and mutant 討論本實驗篩選到干旱敏感突變體 dsm1。通過 PEG 的處理,與野生型比較,突變體表現(xiàn)表征:出萎蔫、葉枯、倒伏等表型性狀,經(jīng)過一定處理時間在復水后,突變體死亡,型存活。丙二醛含量測定結果顯示,開始野生型和突變體由于保護細胞膜系統(tǒng)免遭活,所以二者的丙二醛含量相當均不高,PEG 處理后,由于突變體體內(nèi)的保護系統(tǒng)遭到損害,使其較野生型積累了大量的丙二醛,說明突變體中細胞膜脂質(zhì)的過氧化強度和程度較大,表明突變體對這種損害較野生型敏感。過氧化氫測定結果表明,突變體較量高,說明其體內(nèi)過氧化氫酶活力較低,自身防御外界環(huán)境干擾能力破壞。超氧化物,突變體低于野生型,說明體內(nèi)清除有害負氧的系統(tǒng)遭到破壞。以至于突變體表現(xiàn)出。比較野生型,相對水含量的測定顯示出只有突變體失水率在 15 d 后急劇減少,水維亂,與突變體干旱敏感表型同。
本文編號:3087929
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
野生型與突變體干旱處理前后對比圖
農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 干旱敏感突變體 dsm1 的篩選及生理指標的2 丙二醛含量比較丙二醛是發(fā)生膜脂的過氧化作用的膜脂過氧化產(chǎn)物之一。植物在非生物脅迫條件下,植積丙二醛。一般情況下,丙二醛含量越高表明細胞膜脂質(zhì)的過氧化強度和膜系統(tǒng)的傷害高,其含量越低則表明相反傷害越低。因此丙二醛可作為脅迫響應的生理指標。在酸性件下,丙二醛可和硫代巴比妥酸(TBA)發(fā)生反應并生成紅棕色的三甲川,該物質(zhì)在 5處具有最大吸收峰。但由于干旱脅迫時可溶性糖也會增加,因此測定時要排除可溶性糖可溶性糖與 TBA 反應的顯色產(chǎn)物在 450 nm 和 532 nm 處有吸收。同時,低濃度的鐵離增加 TBA 與蔗糖或丙二醛的顯色反應物在 532 nm、450 nm 處的吸光度值,故實驗過程一定量的鐵離子。如圖 2.1,在 20% PEG4000 處理前后,野生型和突變體 dsm1 的 丙二醛含量差別明顯。二者相差不大。處理后,二者的丙二醛含量均增加,其中,與野生型相比,突變體的丙較高,幾乎為野生型的一倍。
圖 2.3 PEG 處理后野生型與突變體相對含水量比較圖Fig.2.3 The comparision of relative water content between wild type and mutant 討論本實驗篩選到干旱敏感突變體 dsm1。通過 PEG 的處理,與野生型比較,突變體表現(xiàn)表征:出萎蔫、葉枯、倒伏等表型性狀,經(jīng)過一定處理時間在復水后,突變體死亡,型存活。丙二醛含量測定結果顯示,開始野生型和突變體由于保護細胞膜系統(tǒng)免遭活,所以二者的丙二醛含量相當均不高,PEG 處理后,由于突變體體內(nèi)的保護系統(tǒng)遭到損害,使其較野生型積累了大量的丙二醛,說明突變體中細胞膜脂質(zhì)的過氧化強度和程度較大,表明突變體對這種損害較野生型敏感。過氧化氫測定結果表明,突變體較量高,說明其體內(nèi)過氧化氫酶活力較低,自身防御外界環(huán)境干擾能力破壞。超氧化物,突變體低于野生型,說明體內(nèi)清除有害負氧的系統(tǒng)遭到破壞。以至于突變體表現(xiàn)出。比較野生型,相對水含量的測定顯示出只有突變體失水率在 15 d 后急劇減少,水維亂,與突變體干旱敏感表型同。
本文編號:3087929
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