發(fā)布時間：2020-06-22 03:27

【摘要】：水稻穗粒數(shù)是決定產(chǎn)量的關(guān)鍵要素之一。野生稻與栽培稻相比,穗粒數(shù)明顯較多。因此,鑒定野生稻中穗粒數(shù)相關(guān)基因,對闡明水稻穗粒數(shù)形成的分子機理具有重要的意義。本研究前期利用野生稻為供體親本,栽培稻93-11為受體親本,經(jīng)遠緣雜交、胚拯救培養(yǎng)、以及多代回交選擇,獲得主穗粒數(shù)為700的穩(wěn)定株系(巨穗1號)。本實驗以巨穗1號與栽培稻93-11為研究材料,通過RNA-seq轉(zhuǎn)錄組測序的方法,篩選調(diào)控穗粒數(shù)的相關(guān)基因related to extra-heavy panicle 1(EHP1R),并對其進行克隆及功能驗證。結(jié)果如下:(1)轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析:巨穗1號與栽培稻93-11相比有2532個基因表達上調(diào),1245個基因表達下調(diào);對差異基因進行GO富集、Pathway富集和KEGG代謝途徑分析,發(fā)現(xiàn)在光合通路以及光合作用的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑顯著性富集。通過PlantGSEA對上調(diào)和下調(diào)表達基因富集分析,發(fā)現(xiàn)有10個基因顯著富集于光合通路;這10個基因的qPCR驗證表明,其中9個基因的表達量均高于栽培稻93-11。(2)巨穗1號和栽培稻93-11進行光合特性分析:巨穗1號的凈光合速率、SPAD值、葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及葉片形態(tài)相關(guān)性狀均顯著高于栽培稻93-11。巨穗1號的胞間CO_2濃度低于栽培稻93-11,氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率兩者之間沒有顯著差異。巨穗1號的干重鮮重在孕穗期、抽穗期均顯著高于栽培稻93-11,灌漿期兩者無顯著性差異。穗粒數(shù)與葉片形態(tài)相關(guān)性狀具有顯著相關(guān)性。(3)對EHP1R基因的克隆及功能驗證:克隆獲得巨穗1號與栽培稻93-11中的EHP1R cDNA序列,兩者序列有7個堿基突變,其中2個突變導(dǎo)致氨基酸序列改變;成功構(gòu)建EHP1R的CRISPR/Cas9基因編輯載體并遺傳轉(zhuǎn)化巨穗1號;成功構(gòu)建EHP1R超表達載體并遺傳轉(zhuǎn)化栽培稻93-11;成功構(gòu)建EHP1R-pro::GUS融合載體并遺傳轉(zhuǎn)化巨穗1號;成功構(gòu)建35S::EHP1R:eGFP載體,注射煙草表皮細胞,通過激光共聚焦顯微鏡觀察顯示EHP1R蛋白分布在煙草表皮葉綠體中。
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S511;Q943.2
【圖文】：

圖 1.1 GO 富集分析條目圖Fig. 1.1 GO enrichment analysis item map注：橫坐標(biāo)表是顯著性檢驗的負 loge值；縱坐標(biāo)是前 30 個富集到 GO term；不同顏色用來別生物學(xué)途徑、細胞組分、分子功能。

圖 1.2 KEGG 分類中差異基因富集情況Fig. 1.2 Differential gene enrichment in KEGG classification對 Pathway 顯著性富集到的基因進行超幾何檢驗，假設(shè)檢驗得到 p 值，并用 BH方法對 p 值進行校正得到 Corrected P 值（q 值），根據(jù) p 值（或 q 值）找出顯著富集

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本文編號：2725114