植物葉片的葉綠素含量與葉片的光合作用效率以及產(chǎn)量潛力緊密相關(guān),因此是作物的一個(gè)重要生理指標(biāo)。但是,目前已克隆的控制葉綠素含量的基因大多來(lái)自擬南芥和水稻,在玉米中研究較少,因此本研究采用了全基因組關(guān)聯(lián)分析和人工誘變兩種方法,旨在玉米中找到控制葉綠素含量的基因。本研究發(fā)現(xiàn)玉米苗期第一片葉片的葉綠素含量和吐絲期穗位葉的葉綠素含量高度相關(guān),且與后者相比具有更高的遺傳力。進(jìn)一步分析了287份玉米自交系的第一片葉的葉綠素含量,利用558,269個(gè)單核苷酸多態(tài)性分子標(biāo)記進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,獲得9個(gè)顯著關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)和16個(gè)候選基因。通過(guò)候選基因的序列分析和功能預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)兩個(gè)可能葉綠素含量相關(guān)的基因,包括擬南芥Tic22基因的同源基因和水稻衰老相關(guān)基因SAG12的同源基因。此外,利用人工誘變技術(shù),找到葉片葉綠素含量發(fā)生變化的light green1(lg1)突變體,遺傳分析表明lg1突變是單位點(diǎn)隱性突變。在lg1×B73 F2群體中用SSR標(biāo)記將lg1定位在8號(hào)染色體分子標(biāo)記SSR389和SSR352之間。然后對(duì)lg1突變體的基因組進(jìn)行二代測(cè)序,確定lg1突變發(fā)生在脫植基葉綠素a加氧酶基因(cao)...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略表
1 緒論
    1.1 植物葉綠素的重要性
        1.1.1 葉綠素的合成途徑
        1.1.2 葉綠體前體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)
        1.1.3 葉綠素含量和衰老的關(guān)系
        1.1.4 葉綠素的分解代謝對(duì)葉綠素含量的影響
        1.1.5 其他基因?qū)θ~綠素含量的影響
    1.2 玉米的全基因組關(guān)聯(lián)分析和人工誘變是發(fā)掘玉米葉綠素含量相關(guān)基因的有效途徑
        1.2.1 玉米全基因組關(guān)聯(lián)分析是尋找葉綠素含量相關(guān)基因的有效途徑
        1.2.2 人工誘變是發(fā)掘葉綠素含量相關(guān)基因的另一種有效途徑
    1.3 本研究的目的與意義
    1.4 技術(shù)路線
2 玉米葉片葉綠素含量的全基因組關(guān)聯(lián)分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 玉米的種植
        2.2.2 玉米的培養(yǎng)
        2.2.3 玉米葉綠素的測(cè)量
        2.2.4 數(shù)據(jù)處理
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 玉米苗期第一片葉與吐絲期穗位葉葉綠素含量的相關(guān)性分析和遺傳力分析
        2.3.2 玉米第一片葉的葉綠素含量在自然群體中的多樣性
        2.3.3 玉米第一片葉葉綠素含量的全基因組關(guān)聯(lián)分析
    2.4 討論
    2.5 結(jié)論
3 lg1基因的克隆與功能的初步研究
    3.1 試驗(yàn)材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 生化試劑
        3.1.3 常用實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.4 SSR引物
        3.1.5 基因組重測(cè)序
    3.2 相關(guān)溶液配置
        3.2.1 玉米基因組DNA提取所需試劑
        3.2.2 瓊脂糖凝膠電泳相關(guān)溶液
        3.2.3 聚丙烯酰氨凝膠電泳所需試劑
    3.3 試驗(yàn)方法
        3.3.1 玉米種植
        3.3.2 植物基因組DNA的提取
        3.3.3 圖位克隆
        3.3.4 玉米基因組重測(cè)序
        3.3.5 lg1基因的突變位點(diǎn)驗(yàn)證
        3.3.6 玉米總RNA的提取
        3.3.7 RT-PCR
        3.3.8 3301-lg1載體的構(gòu)建
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 lg1的表型鑒定與遺傳分析
        3.4.2 lg1的圖位克隆
        3.4.3 lg1玉米突變體的基因組重測(cè)序
        3.4.4 構(gòu)建CAO基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)
    3.5 討論
    3.6 結(jié)論
4 全文結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3759584