本文關(guān)鍵詞：一份水稻葉尖枯萎突變體xynln的表型分析和基因定位，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葉片是植物重要的營養(yǎng)器官之一,是植物進(jìn)行光合作用與蒸騰的重要場(chǎng)所,直接關(guān)系到植物的生長(zhǎng)發(fā)育。葉片容易受到內(nèi)部相關(guān)基因與外部環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致葉片早衰。對(duì)于作物而言,如果葉片組織提前衰老將直接影響到其最終的作物產(chǎn)量。水稻作為世界上最主要的糧食作物,其產(chǎn)量直接影響到了世界糧食安全與穩(wěn)定,因此對(duì)于水稻葉片衰老的研究具有重大意義。隨著水稻基因組測(cè)序的完成,其基礎(chǔ)研究領(lǐng)域得以發(fā)展,越來越多的人通過構(gòu)建水稻突變體的方式來研究水稻基因?qū)π誀畹淖饔�。本文�?bào)道了一個(gè)突變體xynln,是R498經(jīng)過人工EMS誘變而來的。通過表型鑒定、遺傳分析、基因定位、基因功能預(yù)測(cè)等方而的研究,主要研究結(jié)果歸納如下：突變體從分蘗期開始出現(xiàn)葉尖枯萎并一直保持到成熟期,植株高度顯著變矮、莖千顯著變細(xì)變短,葉片顯著變細(xì)；千粒重、結(jié)實(shí)率、穗粒數(shù)和穗長(zhǎng)均有顯著降低；光合速率測(cè)試發(fā)現(xiàn)突變體xynln相比野生型在光合速率、蒸騰系數(shù)、氣孔導(dǎo)度上都有不同程度下降。遺傳分析發(fā)現(xiàn)突變性狀由隱性單基因控制。通過圖位克隆方法,利用InDel標(biāo)記F98與F99將突變基因定位于第3號(hào)染色體上48Kb的區(qū)間內(nèi),共有8個(gè)候選基因。通過基因序列分析發(fā)現(xiàn)在LOC Os03g47010外顯子上第340堿基由G突變?yōu)锳,與突變性狀共分離,命名為xynln。通過另外一個(gè)性狀相似的突變體xynln-1對(duì)該突變體內(nèi)LOC_Os03g47010基因序列進(jìn)行測(cè)序后發(fā)現(xiàn)了xynln-1在該基因內(nèi)部也發(fā)生了單堿基突變,突變位點(diǎn)為第80個(gè)堿基上由C變?yōu)門。xynln和xynln-1的突變位點(diǎn)均位于該基因同一保守蛋白結(jié)構(gòu)域內(nèi),這從側(cè)面證明了候選基因的正確性。XYNLN的預(yù)測(cè)功能為糖基水解酶家族10,為木聚糖內(nèi)切酶,對(duì)植物體內(nèi)木聚糖起降解與修飾的作用。木聚糖是植物細(xì)胞壁中半纖維素的重要組成物質(zhì)之一,同時(shí)也參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)環(huán)境應(yīng)答反應(yīng)的多重信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,在植物生命活動(dòng)中起著重要的作用。對(duì)于XYNLN的研究將有助于深入了解植物早衰的調(diào)控機(jī)制與分子機(jī)理,也有利于解析糖基水解酶在植物早衰方面起到重要作用。
【關(guān)鍵詞】：水稻 葉尖枯萎 糖基水解酶 木聚糖 基因定位
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S511
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 1. 文獻(xiàn)綜述8-15
• 1.1 植物的葉片衰老8-10
• 1.1.1 植物葉片衰老概念8
• 1.1.2 植物葉片衰老機(jī)理8
• 1.1.3 植物葉片衰老影響因子8-10
• 1.1.3.1 植物內(nèi)源激素8-9
• 1.1.3.2 營養(yǎng)元素9
• 1.1.3.3 外界環(huán)境9-10
• 1.1.3.4 植物葉片衰老遺傳因子10
• 1.1.4 植物葉片衰老對(duì)產(chǎn)量影響10
• 1.2 葉尖枯萎型早衰10-11
• 1.2.1 葉尖枯萎型早衰概念10-11
• 1.2.2 導(dǎo)致植物葉尖枯萎型的因素11
• 1.2.3 葉尖枯萎型早衰的研究進(jìn)展11
• 1.3 植物葉尖枯萎與糖基水解酶家族10之間的關(guān)系11-13
• 1.3.1 糖基水解酶分類11-12
• 1.3.2 糖基水解酶家族10的生理生化作用12
• 1.3.3 糖基水解酶家族10對(duì)植物葉片的影響12-13
• 1.3.4 糖基水解酶家族10相關(guān)基因研究進(jìn)展13
• 1.4 研究目的、意義與立項(xiàng)依據(jù)13-15
• 1.4.1 新基因的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用可以保障糧食安全13
• 1.4.2 探明糖基水解酶的機(jī)制為分子育種提供基因資源13
• 1.4.3 研究糖基水解酶家族10為木聚糖在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用上提供依據(jù)13-14
• 1.4.4 未來生物能源14-15
• 2. 試驗(yàn)材料與方法15-27
• 2.1. 試驗(yàn)材料15-16
• 2.1.1. 供試水稻材料15
• 2.1.2. 主要儀器設(shè)備15-16
• 2.1.3. 主要試劑16
• 2.1.4. 培養(yǎng)基成分16
• 2.2. 試驗(yàn)方法16-27
• 2.2.1. 表型觀察16-17
• 2.2.1.1. 農(nóng)藝性狀的調(diào)查方法16-17
• 2.2.1.2. 葉、莖、根的觀察17
• 2.2.1.3. 光合速率等測(cè)定17
• 2.2.1.4. 花粉育性觀察17
• 2.2.2. 突變體的遺傳分析與基因定位17-20
• 2.2.2.1. 遺傳分析與構(gòu)建F_2作圖群體17-18
• 2.2.2.2. DNA提取18-19
• 2.2.2.3. 基因定位的分子標(biāo)記選取19-20
• 2.2.3. 定位區(qū)間內(nèi)候選基因的克隆20-26
• 2.2.3.1. 水稻RNA的提取20-21
• 2.2.3.2. cDNA第一鏈的合成21-22
• 2.2.3.3. 候選基因片段擴(kuò)增22-23
• 2.2.3.4. PCR產(chǎn)物的純化和回收23
• 2.2.3.5. 候選基因片段與克隆載體的連接23-24
• 2.2.3.6. 大腸桿菌感受態(tài)的制備24-25
• 2.2.3.7. 陽性克隆的篩選和鑒定25
• 2.2.3.8 質(zhì)粒的提取質(zhì)粒的提取(參照TIANGEN產(chǎn)品說明書)25-26
• 2.2.4. DNA測(cè)序及核苷酸序列分析26-27
• 3. 結(jié)果與分析27-38
• 3.1. 突變體xynln與野生型蜀恢498的農(nóng)藝性狀比較分析27-29
• 3.2. 突變體xynln與野生型R498的光合數(shù)據(jù)比較與分析29-30
• 3.3. 根、莖、葉的表型分析30
• 3.4. 遺傳分析30-31
• 3.5. xynln的基因初定位31-32
• 3.6. xynln的基因精細(xì)定位32-33
• 3.7. 突變體候選基因的分析33-35
• 3.8. 突變體候選基因的測(cè)序35-36
• 3.9. xynln等位基因發(fā)現(xiàn)36-38
• 4. 討論38-41
• 4.1. 突變體xynln預(yù)測(cè)基因LOC_Os03g47010的驗(yàn)證38
• 4.2. XYNLN可能影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育并導(dǎo)致產(chǎn)量下滑38-39
• 4.3. XYNLN可能改變植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)導(dǎo)致葉尖枯萎39
• 4.4. XYNLN可能影響植物作為第二代生物能源的材料生產(chǎn)效率39-40
• 4.5. XYNLN預(yù)測(cè)基因蛋白結(jié)構(gòu)中兩個(gè)碳水化合物結(jié)合域功能差異40-41
• 5. 參考文獻(xiàn)41-47
• 6. 致謝47

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