抗稻瘟病新基因Pi65(t)候選基因CRISPR/Cas9載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
發(fā)布時(shí)間:2021-02-08 16:40
稻瘟病是對(duì)水稻生產(chǎn)最具威脅的真菌病害之一。本研究首先對(duì)遼寧地區(qū)水稻資源所攜帶的抗稻瘟病基因進(jìn)行了鑒定,分析了不同抗稻瘟病基因在田間的抗病效應(yīng);其次,以實(shí)驗(yàn)室前期結(jié)果為基礎(chǔ),篩選高抗品種港育129中抗稻瘟病新基因Pi65(t)的候選基因,構(gòu)建了 3個(gè)候選基因的CRISPR敲除載體,并轉(zhuǎn)化到港育129中,驗(yàn)證基因的功能。本研究對(duì)于遼寧省地區(qū)抗稻瘟病水稻新品種的選育具重要意義。1.為了明確遼寧地區(qū)水稻資源中抗稻瘟病基因的分布情況及抗病效應(yīng),選取遼寧地區(qū)水稻資源176份,鑒定了抗稻瘟病基因pi21、Pi36、Pi37、Pita、Pid2、Pid3、Pi5及Pib在這些材料中的分布情況,并接種鑒定了這些材料對(duì)稻瘟病的抗性。結(jié)果表明:176份供試材料中,83份對(duì)稻瘟病表現(xiàn)抗病,栽培稻、雜草稻及農(nóng)家種中抗病品種所占的比率分別為41.48%、1.14%及4.54%?沟疚敛』騪i21、Pi36和Pi37在所有參試材料中均未檢測(cè)到,且分別有74份、49份、47份、52份及89份材料攜帶Pita、Pid2、Pid3、Pi5及Pib的抗病等位基因。抗病基因絕大部分分布在栽培種中,農(nóng)家種和雜草稻中分布較少。...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 稻瘟病發(fā)生概況
1.1.1 稻瘟病發(fā)生概況及危害
1.1.2 稻瘟病菌的侵染過(guò)程
1.1.3 稻瘟病菌的侵染循環(huán)
1.2 抗稻瘟病基因的研究進(jìn)展
1.2.1 抗稻瘟病基因的定位
1.2.2 抗稻瘟病基因的克隆
1.2.3 在育種上抗稻瘟病基因的應(yīng)用
1.3 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)
1.3.1 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)簡(jiǎn)介
1.3.2 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)的進(jìn)展
1.3.3 CRISPR/Cas9系統(tǒng)的構(gòu)成
1.3.4 CRISPR/Cas9系統(tǒng)的作用機(jī)理
1.3.5 CRISPR/Cas9系統(tǒng)在植物基因編輯中的應(yīng)用
1.4 本研究的目的和意義
第二章 遼寧地區(qū)水稻資源抗稻瘟病基因的檢測(cè)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 抗稻瘟病表型鑒定方法
2.1.3 抗稻瘟病基因型鑒定方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 176份水稻資源的抗稻瘟病表型鑒定
2.2.2 8個(gè)抗稻瘟病基因在不同類型水稻資源中的分布及其抗病效應(yīng)分析
2.3 討論
2.3.1 抗稻瘟病基因在水稻材料中的分布情況及其對(duì)抗病性的貢獻(xiàn)
2.3.2 不同抗稻瘟病基因的抗病效應(yīng)
2.4 結(jié)論
第三章 抗稻瘟病基因Pi65(t)候選基因的篩選
3.1 材料和方法
3.1.1 水稻材料
3.1.2 基因組DNA的提取
3.1.3 引物的設(shè)計(jì)
3.1.4 PCR擴(kuò)增
3.1.5 電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增結(jié)果
3.1.6 PCR產(chǎn)物序列比對(duì)
3.1.7 候選基因的誘導(dǎo)表達(dá)鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 候選基因Os11g0694500的擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.2 候選基因Os11g0694600的擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.3 候選基因Os11g0694850的序列擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.4 候選基因Os11g0695000的序列擴(kuò)增結(jié)果
3.2.5 候選基因的誘導(dǎo)表達(dá)分析
3.3 討論
3.3.1 Os11g0694500
3.3.2 Os11g0694600
3.3.3 Os11g0694850
3.3.4 Os11g0695000
3.4 結(jié)論
第四章 Pi65(t)候選基因的敲除載體構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
4.1 材料與方法
4.1.1 水稻材料、供試菌株和載體
4.1.2 主要試劑
4.1.3 培養(yǎng)基配制
4.1.4 CRISPR/Cas9敲除載體的構(gòu)建
4.1.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)水稻表達(dá)載體的構(gòu)建
4.1.6 CRISPR/Cas9敲除載體轉(zhuǎn)入港育129
4.2 結(jié)果分析
4.2.1 3個(gè)候選基因敲除載體的構(gòu)建
4.2.2 農(nóng)桿菌的陽(yáng)性克隆鑒定
4.2.3 敲除載體的遺傳轉(zhuǎn)化
4.2.4 Os11g0694850敲除轉(zhuǎn)化子的基因型鑒定
4.3 討論
4.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻LOCOs10g05490位點(diǎn)冷脅迫條件下表達(dá)分析及CRISPR/Cas9定向編輯[J]. 沈春修. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]稻瘟病新抗性基因Pi39候選基因CRISPR/Cas9敲除載體的構(gòu)建[J]. 劉早利,陳亞紅,王春臺(tái),劉新瓊. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(06)
[3]遼寧省主栽水稻品種抗稻瘟病基因的鑒定及分析[J]. 王妍,鄭文靜,王輝,張麗霞,王世維,趙家銘,劉志恒. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]利用基因功能性標(biāo)記檢測(cè)水稻稻瘟病和褐飛虱的抗性基因[J]. 趙小燕,葉勝海,李小華,余鵬,陳蕾,翟榮榮,金慶生,張小明. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]抗稻瘟病基因pi5檢測(cè)標(biāo)簽的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證[J]. 鄭文靜,叢玲,王妍,趙家銘,張麗霞,陳溫福. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(09)
[6]分子標(biāo)記輔助選擇培育抗病優(yōu)質(zhì)晚粳稻品種揚(yáng)粳806[J]. 余玲,李愛(ài)宏,潘存紅,周長(zhǎng)海,劉廣青,李育紅,肖寧,張小祥,黃年生,吳云雨,戴正元. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(08)
[7]水稻Pi9基因序列標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及其抗瘟育種應(yīng)用[J]. 楊婷婷,劉雄倫,譚令辭,行璇,文婷,梁毅,吳俊,劉金靈,戴良英,劉建豐,王國(guó)梁. 作物研究. 2014(03)
[8]遼寧省稻瘟病菌無(wú)毒基因型鑒定及分析[J]. 王世維,鄭文靜,趙家銘,魏松紅,王妍,趙寶海,劉志恒. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[9]超級(jí)稻吉粳88近等基因系品種選育研究[J]. 張俊國(guó),張三元,郭筱莉,楊春剛,嚴(yán)永峰,宋廣樹(shù),陳莫軍. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(03)
[10]水稻與稻瘟病菌互作機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張紅生,吳云雨,鮑永美. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]水稻Pi21和OsBadh2基因編輯改良空育131的稻瘟病抗性及香味品質(zhì)[D]. 張會(huì)軍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]安徽省水稻主要病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)及管理系統(tǒng)的研究[D]. 王坤.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[3]黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)稻瘟病流行情況氣候區(qū)劃及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型的研究[D]. 趙自君.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2008
本文編號(hào):3024225
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 稻瘟病發(fā)生概況
1.1.1 稻瘟病發(fā)生概況及危害
1.1.2 稻瘟病菌的侵染過(guò)程
1.1.3 稻瘟病菌的侵染循環(huán)
1.2 抗稻瘟病基因的研究進(jìn)展
1.2.1 抗稻瘟病基因的定位
1.2.2 抗稻瘟病基因的克隆
1.2.3 在育種上抗稻瘟病基因的應(yīng)用
1.3 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)
1.3.1 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)簡(jiǎn)介
1.3.2 CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)的進(jìn)展
1.3.3 CRISPR/Cas9系統(tǒng)的構(gòu)成
1.3.4 CRISPR/Cas9系統(tǒng)的作用機(jī)理
1.3.5 CRISPR/Cas9系統(tǒng)在植物基因編輯中的應(yīng)用
1.4 本研究的目的和意義
第二章 遼寧地區(qū)水稻資源抗稻瘟病基因的檢測(cè)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 抗稻瘟病表型鑒定方法
2.1.3 抗稻瘟病基因型鑒定方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 176份水稻資源的抗稻瘟病表型鑒定
2.2.2 8個(gè)抗稻瘟病基因在不同類型水稻資源中的分布及其抗病效應(yīng)分析
2.3 討論
2.3.1 抗稻瘟病基因在水稻材料中的分布情況及其對(duì)抗病性的貢獻(xiàn)
2.3.2 不同抗稻瘟病基因的抗病效應(yīng)
2.4 結(jié)論
第三章 抗稻瘟病基因Pi65(t)候選基因的篩選
3.1 材料和方法
3.1.1 水稻材料
3.1.2 基因組DNA的提取
3.1.3 引物的設(shè)計(jì)
3.1.4 PCR擴(kuò)增
3.1.5 電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增結(jié)果
3.1.6 PCR產(chǎn)物序列比對(duì)
3.1.7 候選基因的誘導(dǎo)表達(dá)鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 候選基因Os11g0694500的擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.2 候選基因Os11g0694600的擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.3 候選基因Os11g0694850的序列擴(kuò)增結(jié)果及序列分析
3.2.4 候選基因Os11g0695000的序列擴(kuò)增結(jié)果
3.2.5 候選基因的誘導(dǎo)表達(dá)分析
3.3 討論
3.3.1 Os11g0694500
3.3.2 Os11g0694600
3.3.3 Os11g0694850
3.3.4 Os11g0695000
3.4 結(jié)論
第四章 Pi65(t)候選基因的敲除載體構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
4.1 材料與方法
4.1.1 水稻材料、供試菌株和載體
4.1.2 主要試劑
4.1.3 培養(yǎng)基配制
4.1.4 CRISPR/Cas9敲除載體的構(gòu)建
4.1.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)水稻表達(dá)載體的構(gòu)建
4.1.6 CRISPR/Cas9敲除載體轉(zhuǎn)入港育129
4.2 結(jié)果分析
4.2.1 3個(gè)候選基因敲除載體的構(gòu)建
4.2.2 農(nóng)桿菌的陽(yáng)性克隆鑒定
4.2.3 敲除載體的遺傳轉(zhuǎn)化
4.2.4 Os11g0694850敲除轉(zhuǎn)化子的基因型鑒定
4.3 討論
4.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻LOCOs10g05490位點(diǎn)冷脅迫條件下表達(dá)分析及CRISPR/Cas9定向編輯[J]. 沈春修. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]稻瘟病新抗性基因Pi39候選基因CRISPR/Cas9敲除載體的構(gòu)建[J]. 劉早利,陳亞紅,王春臺(tái),劉新瓊. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(06)
[3]遼寧省主栽水稻品種抗稻瘟病基因的鑒定及分析[J]. 王妍,鄭文靜,王輝,張麗霞,王世維,趙家銘,劉志恒. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]利用基因功能性標(biāo)記檢測(cè)水稻稻瘟病和褐飛虱的抗性基因[J]. 趙小燕,葉勝海,李小華,余鵬,陳蕾,翟榮榮,金慶生,張小明. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]抗稻瘟病基因pi5檢測(cè)標(biāo)簽的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證[J]. 鄭文靜,叢玲,王妍,趙家銘,張麗霞,陳溫福. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(09)
[6]分子標(biāo)記輔助選擇培育抗病優(yōu)質(zhì)晚粳稻品種揚(yáng)粳806[J]. 余玲,李愛(ài)宏,潘存紅,周長(zhǎng)海,劉廣青,李育紅,肖寧,張小祥,黃年生,吳云雨,戴正元. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(08)
[7]水稻Pi9基因序列標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及其抗瘟育種應(yīng)用[J]. 楊婷婷,劉雄倫,譚令辭,行璇,文婷,梁毅,吳俊,劉金靈,戴良英,劉建豐,王國(guó)梁. 作物研究. 2014(03)
[8]遼寧省稻瘟病菌無(wú)毒基因型鑒定及分析[J]. 王世維,鄭文靜,趙家銘,魏松紅,王妍,趙寶海,劉志恒. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[9]超級(jí)稻吉粳88近等基因系品種選育研究[J]. 張俊國(guó),張三元,郭筱莉,楊春剛,嚴(yán)永峰,宋廣樹(shù),陳莫軍. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(03)
[10]水稻與稻瘟病菌互作機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張紅生,吳云雨,鮑永美. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]水稻Pi21和OsBadh2基因編輯改良空育131的稻瘟病抗性及香味品質(zhì)[D]. 張會(huì)軍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]安徽省水稻主要病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)及管理系統(tǒng)的研究[D]. 王坤.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[3]黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)稻瘟病流行情況氣候區(qū)劃及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型的研究[D]. 趙自君.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2008
本文編號(hào):3024225
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