本論文為了鑒定參與穗發(fā)育過程的關(guān)鍵基因,利用反向遺傳學(xué)、正向遺傳學(xué)以及生物信息學(xué)方法開展了相關(guān)研究。研究結(jié)果如下:1.用已報道的水稻和玉米中參與花序發(fā)育的基因作為參考找到大麥中的同源基因,應(yīng)用CRISPR-Cas9 系統(tǒng)構(gòu)建敲除載體。以 Cold1（Chilling-tolerance divergence1）和CSA（Carbon starved anther）基因進行遺傳轉(zhuǎn)化實驗,初步建立了大麥轉(zhuǎn)化體系。我們敲除了 12個與水稻、玉米和擬南芥花序發(fā)育相關(guān)的大麥同源基因,獲得轉(zhuǎn)基因苗,其中鑒定到cold1,qSW5（QTL for seed widthonchromosome5）發(fā)生基因突變,并進行了表型觀察。在大田中我們發(fā)現(xiàn)大麥cold1突變體的株高矮于野生型,在溫室5℃-8℃處理2周幼苗,成熟大麥從第12天開始出現(xiàn)突變體植株矮于野生型,但沒有田里材料顯著。說明HvCold1可能參與大麥株型發(fā)育,并和溫度因子相關(guān),對該基因的功能進行了初步分析。2.為了研究激素在大麥穗發(fā)育中的功能,通過生物信息學(xué)方法在大麥基因組中鑒定到36個生長素/吲哚乙酸（Aux/IAA,Auxin/indole... 

【文章來源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２不同棱形基因座的穗型［３｜］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｐｉｋｅ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｏｗ－ｔｙｐｅ?ｌｏｃｉ??：，：，ｖｗ：

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文?第二章應(yīng)用ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系統(tǒng)鑒定大麥穗發(fā)育相關(guān)基因??ＩｒｙＦｉＤＤ??Ｓｅｅｄｌｉｎｇ?Ｄｏｕｂｌｅ?ｒｉｄｇｅ?Ｌｅｍｍａ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ?Ｓｔａｍｅｎ?ｐｒｉｍｏｒｄｕｉｍ?Ａｗｎ?ｐｒｉｍｏｒｄｕｉｍ?Ｗｈｉｔｅ?ａｎｔｈｅｒ??ＳＯ?ＤＲ?ＬＰ?ＳＰ?ＡＰ?ＷＡ??圖２－２大麥主要的穗發(fā)育時期??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ｍａｊｏｒ?ｐｈａｓｅｓ?ｏｆ?ｂａｒｌｅｙ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??（Ａ）?Ｓｅｅｄｌｉｎｇ：幼苗期，（Ｂ）?Ｄｏｕｂｌｅ?ｒｉｄｇｅ：雙脊期，（Ｃ）?Ｌｅｍｍａ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ：外稃原基期，（Ｄ）?Ｓｔａｍｅｎ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ：??雄蕊原基期，（Ｅ）?Ａｗｎ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ：芒原基期，（Ｆ）?Ｗｈｉｔｅ?ａｎｔｈｅｒ：白色花藥期；??同時，對表２－１中１４個穗發(fā)育可能相關(guān)基因的表達水平檢測，我們關(guān)注的時期是：雙脊期、??外稃原基期、雄蕊原基期和芒原基期。ｑＲＴ－ＰＣＲ結(jié)果表明，和在穗發(fā)育階段有??顯著的髙表達，／／ｖＣ＆４在大麥穗發(fā)育過程中有較顯著的高表達，／／ｖＦ￡＾２、／／ｖＣｒ２、ｉ／ｖＣ０２、／／ｖｉ／＼??／／ｖ７Ｕ膨、你矽奶和Ｚ／ｖＣｏＷ／在大麥穗發(fā)育階段的表達較高，而價／／ｖ７ＸＷ和價＿Ｌ４Ｃ??在穗發(fā)育階段的表達量低，／／ｖＫＥＬＯ沒檢測到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。但由于這四個基因在水稻／擬南芥／玉米??中的同源基因均與花序分枝相關(guān)，因而我們對以上１４個基因進行ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９載體構(gòu)建（圖２－??３）。??ＨｖＦＥＡ２?ＩＩ?ＨＩ／ＣＴ２?ＨｖＡＶＰＩ?Ｈ／ＣＫＸ２￣??８０１?１２－１?１２＊１?ｙ

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文?第二章應(yīng)用ＣＲ１ＳＰＲ／Ｃａｓ９系統(tǒng)鑒定大麥穗發(fā)育相關(guān)基因??Ｂ?Ｉｍｍａｔｕｒｅ?ｅｍｂｒｙｏ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ???＇Ｋ?｜Ｈ?Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ?ｍｅｄｉａｔｅｄ??Ｍ?ｌ?Ｍｔｍｎｓｆ〇ｒｍａｔｉ〇ｎ??—＿■■??Ｒｏｏｔ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?Ｓｈｏｏｔ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?Ｃｏ－ｃｕｌｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ??圖２－４農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大麥轉(zhuǎn)化過程??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ－ｍＱｄｉａｔＱｄ?ｔｒａｎｓｆｏｎｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂａｒｌｅｙ??（Ａ）大麥未成熟穗，（Ｂ）未成熟胚的分離，（Ｃ）農(nóng)桿菌侵染后共培養(yǎng)三天以及篩選４５天，（Ｄ）分化出芽２周，??（Ｅ）生根２周。??注：本圖由李剛師兄提供。??２＿２＿５轉(zhuǎn)基因植株的ＤＮＡ鑒定??通過上述遺傳轉(zhuǎn)化體系共得到了?１４個基因共４２２棵ＴＯ代幼苗，其中由于侵染、共培養(yǎng)和篩??選過程中一些幼胚未能將目的基因整合到大麥基因組中、操作過程中人為造成的污染等原因使得??所得幼苗較少。對以上所得幼苗進行基因組ＤＮＡ的提取，用Ｃａｓ９－Ｆ／Ｒ這對引物進行ＰＣＲ驗證，??獲得６５５ｂｐ大小的片段，而野生型中無片段，即得到陽性苗４２２棵，成苗率為２１．５％（４２２／１９６０），??陽性率為１００％。初步驗證Ｃａｓ９載體己成功整合到了大麥基因組中（表２－４）。本小節(jié)實驗結(jié)果以??（：〇／沿（〇７／／／／叩－？〇以脈＾伽２嘆挪＾／）為例，１８棵�。按酌缍季哂校叮担地翱诖笮〉臈l帶（圖２－５）。??表２－４獲得幼苗及陽性苗數(shù)目??Ｔａｂｌｅ?２－４?Ｏｂｔａｉｎ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｓｅｅｄｌｉｎｇ


本文編號：3236100