本文選題：水稻改良 + 突變體庫　； 參考：《武漢大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：水稻產(chǎn)量關(guān)乎到世界糧食安全,而且提高水稻產(chǎn)量是科學(xué)研究的熱點。隨著水稻基因組DNA的測序完成,更多的水稻農(nóng)藝性狀相關(guān)的功能基因被鑒定了,而這些被克隆的水稻農(nóng)藝性狀相關(guān)的基因多被應(yīng)用于傳統(tǒng)的水稻育種工作中。高粱、玉米和小麥都是禾本科中的谷類作物,攜帶著許多非常有價值的基因,可以用其改良水稻。為了探索高粱中有用的基因,我們構(gòu)建了一個高粱cDNA過表達文庫,并對水稻進行高通量的轉(zhuǎn)化,以期望獲得一些產(chǎn)量高的、抗病強的、能適應(yīng)極端環(huán)境的等有價值的水稻轉(zhuǎn)基因系。本研究利用構(gòu)建好的高質(zhì)量的高粱cDNA過表達文庫轉(zhuǎn)化水稻,創(chuàng)建了上千株水稻突變體。在高粱cDNA過表達文庫被應(yīng)用于轉(zhuǎn)化以前,我們對其進行了質(zhì)量評價,37個cDNA中有20個cDNA具有和NCBI數(shù)據(jù)庫里一致的CDS,另外16個也具有ORF,這說明文庫的質(zhì)量符合要求；同時,通過同源比對,我們也發(fā)現(xiàn)了5個高粱新基因。轉(zhuǎn)基因獲得1229株TO代水稻轉(zhuǎn)基因系,性狀涉及株高、分蘗、葉型、葉色、葉夾角、穗型和粒型等,我們對這些性狀進行世代的觀察和相關(guān)數(shù)據(jù)收集,結(jié)果是92.2%的葉長發(fā)生了變化,58.3%的葉寬有差異,48.6%的抽穗期有變化,近91.5%的株高變矮和83.9%的有效穗有明顯不同：通過對所有轉(zhuǎn)基因系的性狀考察,轉(zhuǎn)基因過程確實影響了水稻的株高和育性；針對穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因系比如葉夾角、穗子大小、粒型(和淀粉合成)等,我們可以設(shè)計實驗方案進行下一步的研究。對0752株系的基因Sb01g013740進行克隆并重新轉(zhuǎn)化水稻,我們證明了此基因過表達能夠使水稻種子變小,而對于該基因是否與水稻株高和穗型相關(guān),這需要進一步的分析。由于產(chǎn)量性狀也是我們關(guān)注的焦點,所以我們就對92個株系進行了考種分析,結(jié)果是獲得了19個產(chǎn)量增加的株系,并克隆了14個基因,而這些基因有13個具有和NCBI數(shù)據(jù)庫里一致的CDS,其中7個CDS和高粱抗逆性有關(guān),這暗示我們這些基因很可能通過增強水稻的適應(yīng)性來提高水稻產(chǎn)量。本研究是對利用cDNA過表達文庫創(chuàng)建水稻功能獲得性突變體的一種嘗試,事實證明,此方法是可行的、有效的。
[Abstract]:Rice yield is related to world food security, and increasing rice yield is a hot spot in scientific research. With the completion of rice genomic DNA sequencing, more functional genes related to agronomic traits have been identified, and the cloned genes related to agronomic traits have been widely used in traditional rice breeding. Sorghum, corn and wheat are cereal crops in the family Gramineae, carrying many valuable genes that can be used to improve rice. In order to explore the useful genes in sorghum, we constructed a sorghum cDNA overexpression library, and carried out high-throughput transformation of rice, in order to obtain some high-yield, disease-resistant, An equally valuable transgenic rice line that adapts to extreme conditions. In this study, a high quality sorghum cDNA overexpression library was constructed to transform rice into rice, and thousands of rice mutants were created. The quality of sorghum cDNA overexpression library was evaluated before it was used for transformation. Twenty of the 37 cDNA had CDSs consistent with the NCBI database, and the other 16 had ORFs, which indicated that the quality of the library met the requirements. We also found five new sorghum genes by homologous comparison. 1229 transgenic lines of to generation were obtained. The characters were related to plant height, tiller, leaf type, leaf color, leaf angle, panicle type and grain type. The results showed that 92.2% of leaf length had been changed. 58.3% of leaf width was different, 48.6% of heading date was different, 91.5% of plant height was shorter and 83.9% of effective panicle was different. The transgenic process does affect the plant height and fertility of rice, and we can design experiments to further study the stable genetic transgenic lines such as leaf angle, ear size, grain shape (and starch synthesis). The gene Sb01g013740 of 0752 strain was cloned and retransformed into rice. We proved that overexpression of this gene can make rice seeds smaller, but whether the gene is related to plant height and panicle type of rice needs further analysis. Because yield traits are also the focus of our attention, we analyzed 92 lines, and as a result, we got 19 lines with increased yields and cloned 14 genes. Thirteen of these genes have CDSs consistent with the NCBI database, 7 of which are related to sorghum stress resistance, suggesting that our genes are likely to increase rice yield by enhancing rice adaptability. This study is an attempt to create rice functional acquired mutants by using cDNA overexpression library. It has been proved that this method is feasible and effective.
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S511

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;中國首先向世界公布水稻基因圖[J];中國稻米;2002年03期

2 江澤民;在國際水稻大會上的講話[J];中國稻米;2002年06期

3 ;我國科學(xué)家“解讀”水稻基因[J];發(fā)明與革新;2002年06期

4 ;我國率先破譯水稻基因 解決全球一半人吃飯問題[J];國土經(jīng)濟;2002年05期

5 ;水稻基因竟然比人的基因還多[J];科技廣場;2002年05期

6 平;用中國水稻養(yǎng)活全世界[J];南方農(nóng)村;2002年04期

7 道吉;首屆國際水稻大會在京召開[J];南京農(nóng)專學(xué)報;2002年03期

8 ;我國科學(xué)家“鳥槍”搞定水稻基因[J];農(nóng)家之友;2002年05期

9 ;水稻基因“精細圖”讓中國農(nóng)業(yè)吃了“定心丸”[J];江西農(nóng)業(yè)科技;2003年01期

10 ;我國啟動破解雜交水稻基因功能密碼工程[J];食品科學(xué);2005年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙基洪;;水稻與菰屬間性狀轉(zhuǎn)移研究[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

2 張國良;陳文軍;戴其根;許軻;霍中洋;張洪程;;水稻耐1，2，4-三氯苯脅迫基因型的篩選[A];中國作物學(xué)會栽培專業(yè)委員會換屆暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

3 裴忠有;;水稻T—DNA插入群體的建立及突變體篩選[A];2008中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

4 張桂權(quán);丁效華;曾瑞珍;張澤民;李文濤;陳兆貴;劉冠明;何風(fēng)華;AkshayTulukdar;劉芳;席章營;黃朝鋒;朱文銀;易懋升;秦利軍;施軍瓊;趙芳明;馮明姬;單澤林;陳嵐;郭曉琴;JaiChandRana;;水稻功能基因組學(xué)材料平臺的建立[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

5 王景余;孫海波;李艷萍;鄒美智;;水稻遺傳轉(zhuǎn)化研究及應(yīng)用進展[A];中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會第三屆會員代表大會暨學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2006年

6 姬生棟;秦廣雍;耿颯;盛有名;薛華政;吳劉成;徐存拴;霍裕平;;離子束介導(dǎo)玉米基因組DNA的水稻后代遺傳性狀研究[A];全國作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

7 李陽生;朱英國;;水稻設(shè)計育種[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

8 羅彥長;王守海;;分子標記輔助水稻抗病蟲育種進展[A];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理論與實踐——安徽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)博士科技論壇論文集[C];2007年

9 沈輝;王宗陽;;水稻OsEBP89基因啟動子的功能分析[A];中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會暨成立40周年慶祝大會學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

10 陳石燕;王宗陽;;T-DNA介導(dǎo)的promoter trap系統(tǒng)[A];中國植物生理學(xué)會第九次全國會議論文摘要匯編[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 ;日本破譯3.2萬個水稻基因[N];今日信息報;2003年

2 田耕;水稻基因組圖譜帶來希望與困惑[N];大眾科技報;2002年

3 本報記者 徐玲玲;楊煥明：評說水稻“基因大戰(zhàn)”[N];科技日報;2001年

4 本報駐美國記者 王如君;水稻基因研究里程碑（科技大觀）[N];人民日報;2002年

5 楊健、蔣建科;水稻基因“天書”被打開[N];人民日報;2005年

6 通訊員 婁沂春 記者 馬瑛瑛;浙大成功開發(fā)大容量水稻基因芯片[N];浙江日報;2001年

7 記者　韓曉玲、通訊員　王景剛;水稻基因研究獲突破性進展 將全面提升我國水稻國際競爭力[N];湖北日報;2006年

8 鄧肯;永久保護世界水稻資源協(xié)議簽訂[N];科技日報;2007年

9 徐瑞哲;滬蘇皖育出“軟糯”水稻新品種[N];農(nóng)民日報;2006年

10 劉新萍;高個水稻具有玉米特性[N];江蘇科技報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王兆海;水稻類病變相關(guān)基因SPL29的克隆和功能研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 楊慧;水稻精氨酸酶基因啟動子表達模式及精氨酸酶基因的功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

3 李萬昌;2個水稻苗期失綠葉基因的圖位克隆[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

4 陳雋;水稻穗型與粒型調(diào)控基因FUWA的圖位克隆與功能分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 黃立鈺;水稻抗旱比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析及候選基因OsDRAP1功能驗證[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

6 劉小云;水稻H3K27甲基轉(zhuǎn)移酶基因的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 崔迪;粳稻抗逆性關(guān)聯(lián)分析及云南農(nóng)家保護水稻地方品種遺傳多樣性的歷時變化[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

8 崔彥茹;利用選擇育種群體進行水稻高產(chǎn)、抗旱和耐鹽QTL定位[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

9 陳偉;水稻代謝組的生化及遺傳基礎(chǔ)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 周航;組配改良劑對土壤—水稻中重金屬遷移累積的影響[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 崔永濤;水稻半顯性矮稈基因(Semi-dominant Dwarf1)Si-dd1的精細定位[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 張遠森;基于通路分析法詮釋水稻農(nóng)藝性狀全基因組關(guān)聯(lián)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 沈孝輝;施硅對水稻砷吸收的影響[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 章潘;水稻過氧化物酶體型醛縮酶OsAld-Y的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 蘇鋒;砷和草甘膦復(fù)合污染對水稻生長的影響及其機理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 王娜;水稻苗期耐鹽性鑒定及相關(guān)QTL分析[D];寧夏大學(xué);2015年

7 王嬌;水稻抗旱性相關(guān)性狀的QTL定位分析[D];寧夏大學(xué);2015年

8 朱曉龍;湘中某工礦區(qū)土壤、水稻鎘砷污染特征與遷移規(guī)律[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

9 高曉慶;水稻稻瘟病抗性相關(guān)基因的篩選和功能鑒定[D];浙江師范大學(xué);2015年

10 陳鵬程;水稻OsCBL5在植物耐鹽信號傳導(dǎo)中的作用研究[D];浙江師范大學(xué);2015年

，

本文編號：2097718