水稻（Oryza.Sativa）馴化歷史悠久,是世界主要的糧食作物,為人類提供日常能量所需。在中國,水稻種植面積廣泛且緯度跨度大（53°N至35°S）。水稻是短日照作物,有很強(qiáng)的地區(qū)適應(yīng)性,環(huán)境和氣候條件是影響水稻產(chǎn)量的主要因素。抽穗期是水稻重要的農(nóng)藝性狀,由品種遺傳特性決定,是水稻生長發(fā)育過程中由營養(yǎng)生長過渡到生殖生長的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)環(huán)境變化（溫度、光照）的響應(yīng)十分敏感。抽穗期過短會(huì)因基本營養(yǎng)缺乏導(dǎo)致植株矮小影響最終產(chǎn)量;抽穗期過長會(huì)因氣溫降低影響籽粒成熟,最終減產(chǎn)甚至絕收。因此探究水稻最佳抽穗期基因組合對(duì)提高水稻地區(qū)適應(yīng)性尤為重要。本研究主要從以下五個(gè)方面展開研究:1.利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在同一遺傳背景進(jìn)行抽穗期主效基因敲除,并調(diào)查野生型和突變體的抽穗期和產(chǎn)量構(gòu)成因素。該階段初步分析了抽穗期對(duì)產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響及與產(chǎn)量間的關(guān)系。研究表明,與野生型相比早期抽穗突變體基本營養(yǎng)生長期相近,光敏感期（PSP）較短;而晚抽穗突變體基本營養(yǎng)生長期較長。在產(chǎn)量相關(guān)性狀方面,抽穗早于野生型的突變體的株高、生物量普遍下降,產(chǎn)量隨之下調(diào);尤其是感光基因突變體（se13、phyb、ghd... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

長、短日照條件下水稻抽穗期OsGI-Hd1-Hd3a通路Fig1-1.TheOsGI-Hd1-Hd3aregulatepathwayofriceheadingdateinshortdayandlongday.

第一章文獻(xiàn)綜述12片中檢測到，并在合適的季節(jié)由日長（光周期）引發(fā)的，與圓錐花序的發(fā)育同步。這種信號(hào)傳遞機(jī)制需要系統(tǒng)整合環(huán)境輸入的通信信號(hào)并連接植物的遠(yuǎn)端組織（SAM）。Hd3a和RFT1在葉片誘導(dǎo)表達(dá)就是由生物鐘設(shè)定的晝夜節(jié)律和光周期信息整合的結(jié)果，環(huán)境信號(hào)最終集中在Ehd1基因的轉(zhuǎn)錄激活上。在SD條件下，Ehd1、Hd3a和RFT1在葉片中的轉(zhuǎn)錄是相互關(guān)聯(lián)的，表現(xiàn)出一種瞬時(shí)誘導(dǎo)的特征，這種誘導(dǎo)傳遞到SAM中并且只持續(xù)到開花所需的時(shí)間為止。圖1-2長、短日照條件下水稻抽穗期Ehd1基因通路Fig1-2.TheEhd1regulatepathwayofriceheadingdateinshortdayandlongday.在LD條件下Ehd1受多基因調(diào)控（圖1-2），DateToHeading8（DTH8）在LD條件下抑制Ehd1表達(dá)。Grainnumber,plantheightandheadingdate7（Ghd7）是一個(gè)多效性基因，是LD條件下主要的開花抑制因子，與Hd1一樣也編碼一個(gè)含有CCT結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)，是小麥VERNALIZATION2(VRN2)的同源基因。Ghd7在LD條件下與Hd1各自表達(dá)的蛋白形成復(fù)合物共同抑制Hd3a水平的轉(zhuǎn)錄，同時(shí)還可以在很大程度上抑制Ehd1的表達(dá)，使水稻在長日照條件下推遲抽穗(Nemotoetal.,2016)。此外，Ghd7并不是一個(gè)簡單的長日特異性的開花抑制因子，Ghd7的表達(dá)是由光敏色素信號(hào)誘導(dǎo)的，光

技術(shù)路線

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3423820