本論文包括兩部分研究內(nèi)容,第一部分為水稻花器官調(diào)控基因OsARF19的分子鑒定和功能分析,第二部分為水稻粒型基因DSS(Decreased Seed Size)的圖位克隆和功能分析。第一部分:水稻是世界重要的糧食作物,其花器官的正常發(fā)育對籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)至關(guān)重要。水稻花器官的發(fā)育除了受“ABCDE”模型調(diào)控,還受到植物激素生長素的影響。但是目前生長素調(diào)控花器官發(fā)育的機(jī)制還不太清楚。本研究從一個T-DNA插入突變體庫中篩選到一個花器官發(fā)育突變體osarf19,表現(xiàn)為穎殼發(fā)育異常和株高增加。通過對OsARF19的分子鑒定和功能分析,為進(jìn)一步揭示生長素調(diào)控花器官發(fā)育分子機(jī)制和株型改良提供了有力證據(jù)。主要結(jié)果如下:1.對一個花器官發(fā)育異常的T-DNA插入突變體進(jìn)行插入位點(diǎn)鑒定,發(fā)現(xiàn)T-DNA插在水稻生長素響應(yīng)因子OsARF19上,導(dǎo)致OsARF19轉(zhuǎn)錄受到抑制。因此該突變體是OsARF19功能缺失突變體,命名為osarf19。2.與野生型相比,osarf19的部分花器官發(fā)育異常,主要包括3種異常花器官:多稃型、不閉型和退化型,且花器官異常導(dǎo)致osarf19小穗育性不同程度降低。此外,osarf1...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語
第一部分 水稻花器官調(diào)控基因OsARF19的分子鑒定和功能分析
    第一章 文獻(xiàn)綜述
        1 水稻花器官的發(fā)育研究進(jìn)展
            1.1 水稻花的組織結(jié)構(gòu)
            1.2 水稻與擬南芥花結(jié)構(gòu)的比較
            1.3 水稻開花時間的調(diào)控
            1.4 水稻生殖發(fā)育的研究概況
        2 生長素響應(yīng)因子家族研究概述
            2.1 生長素在植物細(xì)胞內(nèi)的合成、代謝、運(yùn)輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
            2.2 ARFs對植物發(fā)育的影響
        3 本研究的目的和意義
    第二章 水稻花器官調(diào)控基因OsARF19的分子鑒定和功能分析
        1 材料和方法
            1.1 材料來源
            1.2 突變體T-DNA插入位點(diǎn)的鑒定
            1.3 遺傳分析群體的構(gòu)建
            1.4 表型的觀察
            1.5 DNA樣品制備
            1.6 轉(zhuǎn)基因干擾載體的構(gòu)建
            1.7 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
            1.8 轉(zhuǎn)基因陽性植株的鑒定
            1.9 水稻原生質(zhì)體亞細(xì)胞定位
            1.10 轉(zhuǎn)基因GUS載體構(gòu)建和組織染色
            1.11 IAA處理試驗
            1.12 RNA提取與qRT-PCR分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 突變體OsARF19突變位點(diǎn)的鑒定
            2.2 突變體OsARF19表型觀察
            2.3 突變體OsARF19的遺傳分析
            2.4 OsARF19-RNAi轉(zhuǎn)基因功能驗證
            2.5 OsARF19功能缺失導(dǎo)致細(xì)胞伸長
            2.6 OsARF19的表達(dá)模式
            2.7 OsARF19參與對花器官發(fā)育的調(diào)控
        3 討論
    第三章 小結(jié)
        1 結(jié)論
            1.1 OsARF19是一個功能缺失突變體
            1.2 OsARF19表現(xiàn)不正常的花器官和株型
            1.3 OsARF19基因的突變導(dǎo)致花器官和株型變化
            1.4 突變體細(xì)胞伸長導(dǎo)致株高變高
            1.5 OsARF19具有組織和時期特異的表達(dá)模式
            1.6 OsARF19突變導(dǎo)致內(nèi)源生長素響應(yīng)和花器官調(diào)控基因表達(dá)變化
        2 本研究的創(chuàng)新之處
        參考文獻(xiàn)
第二部分 水稻粒型基因DSS的圖位克隆和功能分析
    第一章 文獻(xiàn)綜述
        1 水稻粒型發(fā)育概況
            1.1 水稻粒型相關(guān)QTLs的鑒定和克隆
            1.2 水稻籽粒大小調(diào)控的分子機(jī)制
        2 水稻泛素連接酶(E3)研究概況
            2.1 泛素-蛋白酶體系統(tǒng)
            2.2 植物E3泛素連接酶分類
            2.3 水稻RING指E3泛素連接酶基因的克隆
        3 本研究目的和意義
    第二章 水稻粒型基因DSS的圖位克隆及功能分析
        1 材料和方法
            1.1 材料來源
            1.2 遺傳分析及定位群體的構(gòu)建
            1.3 表型的觀察
            1.4 DNA樣品制備
            1.5 分子標(biāo)記開發(fā)與檢測
            1.6 基因定位和候選基因預(yù)測
            1.7 轉(zhuǎn)基因干擾載體的構(gòu)建
            1.8 轉(zhuǎn)基因過表達(dá)載體的構(gòu)建
            1.9 轉(zhuǎn)基因GUS載體構(gòu)建和組織染色
            1.10 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
            1.11 轉(zhuǎn)基因陽性植株的鑒定
            1.12 水稻原生質(zhì)體亞細(xì)胞定位
            1.13 系統(tǒng)進(jìn)化分析
            1.14 體外泛素化試驗
            1.15 總RNA提取與qRT-PCR分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 突變體dss表型考察
            2.2 突變體dss細(xì)胞學(xué)觀察
            2.3 基因DSS的圖位克隆
            2.4 抑制ORF13導(dǎo)致水稻籽粒變小
            2.5 過表達(dá)ORF13可以使dss的籽粒增大
            2.6 DSS的蛋白序列和進(jìn)化樹分析
            2.7 DSS的表達(dá)模式和亞細(xì)胞定位
            2.8 對粒型調(diào)控因子的qRT-PCR分析
        3 討論
            3.1 ORF13突變導(dǎo)致水稻籽粒變小
            3.2 DSS是一個內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位的E3泛素連接酶
            3.3 DSS參與水稻籽粒調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)
    第三章 小結(jié)
        1 結(jié)論
            1.1 DSS基因突變使細(xì)胞數(shù)目減少,導(dǎo)致粒型變小
            1.2 DSS編碼一個C3HC4類型的E3泛素連接酶
            1.3 DSS是一個定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白
            1.4 DSS參與水稻籽粒調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)
        2 本研究的創(chuàng)新之處
        參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3830851