玉米是最重要的糧食作物之一,對(duì)玉米產(chǎn)量的改良是應(yīng)對(duì)全球糧食生產(chǎn)和安全問題的重要內(nèi)容。玉米的產(chǎn)量是一個(gè)極為復(fù)雜的數(shù)量性狀,籽粒百粒重是其重要的構(gòu)成因子。解析玉米粒重的遺傳機(jī)理和挖掘新的功能基因?qū)榉肿釉O(shè)計(jì)育種提供靶點(diǎn),加快新品種的培育過程。本研究采用圖位克隆的方法重新定位并克隆控制粒重、粒長和粒寬的主效QTLqKW9,并對(duì)其進(jìn)行功能解析,得到的主要研究結(jié)果如下:1、利用剩余雜合家系發(fā)展近等基因系作圖群體,通過多代重組篩選和子代測驗(yàn)將qKW9精細(xì)定位;通過BAC測序得到兩親本候選區(qū)段的序列全長,變異分析顯示Zm00001d048451在小粒親本SK基因編碼區(qū)存在13bp缺失。2、利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)Zm00001d048451進(jìn)行基因編輯,得到兩個(gè)敲除等位變異。兩個(gè)等位突變均表現(xiàn)出粒重減小,穗重下降的表型,證實(shí)Zm00001d048451是qKW9的目的基因。3、qKW9編碼一個(gè)PLS-DYW亞類的PPR蛋白,亞細(xì)胞定位于葉綠體中。與廣泛報(bào)道的影響籽粒發(fā)育的PPR基因不同,qKW9突變不影響籽粒的正常發(fā)育。4、RNA測序數(shù)據(jù)顯示qKW9會(huì)顯著影響5個(gè)葉綠體基因位點(diǎn)C-to-U的...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖1擬南芥中PPR蛋白分類和結(jié)構(gòu)示意圖（Lurinetal2004）

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2019屆博士研究生學(xué)位論文14圖1擬南芥中PPR蛋白分類和結(jié)構(gòu)示意圖（Lurinetal2004）。主要的PPR亞家族和亞類的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，圖中所示的結(jié)構(gòu)只是示意PPR蛋白的分類，PPR模塊的重復(fù)單元的數(shù)目和順序都可能因蛋白的不同而不同。Fig.1Categorieso....

圖4qKW9.2630kb區(qū)間內(nèi)分子標(biāo)記的遺傳圖譜

.2只可能存在于分子標(biāo)記KQ9右側(cè)。因此，進(jìn)一步開發(fā)了4個(gè)分子標(biāo)記檢測這8個(gè)家系KQ9右側(cè)的基因型，4個(gè)標(biāo)記為：M3104、FSR27、MSR36、MSR10的基因型，結(jié)合這8個(gè)家系的基因型和子代測驗(yàn)結(jié)果推斷qKW9.2不可能位于FSR27-MSR36之間的630kb內(nèi)，而其可能....

圖9qKW9區(qū)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)變異

控制玉米粒重主效QTL-qKW9的克隆和功能解析35在13個(gè)堿基的缺失，而ZHENG58和B73不存在該缺失變異（圖9C），13bp缺失很可能導(dǎo)致SK中Zm00001d048451蛋白翻譯移碼，進(jìn)而造成該蛋白功能的缺失。圖9qKW9區(qū)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)變異。（A）qKW9在9號(hào)染色體上的....

圖10Zm00001d048450的表達(dá)模式和近等基因系中的表達(dá)量比較

（授粉后8天以前）較發(fā)育后期表達(dá)量高，然而其表達(dá)水平在近等基因系NIL-SK和NIL-ZHENG58沒有表現(xiàn)出相對(duì)一致的顯著差異，其在雄幼穗和花粉中具有較高的相對(duì)表達(dá)量（圖10）。在發(fā)育的籽粒中，Zm00001d048451具有與Zm00001d048450類似的表達(dá)模式（圖11....

本文編號(hào)：3982438