论文题目: 水稻寡分蘖候选基因的定位、克隆及水稻白叶枯病抗性分子标记辅助育种
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 邓其明
导师: 李平
关键词: 寡分蘖,近等基因系,精细定位,候选基因,克隆,功能预测,载体构建
文献来源: 四川农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水稻分蘖是产量构成的主要因素之一,也是单子叶植物分枝发育机理研究的模式植物系统。创造有关分蘖的突变体和分离相关基因,是研究分蘖调控机理的基础性工作。本研究对一份寡分蘖突变体进行了分离鉴定、遗传分析、基因的定位和候选基因克隆,并构建了开展功能验证的遗传转化载体。取得的主要结果如下: 1.从籼粳交（02428/圭630）花培后代中分离鉴定出一份寡分蘖突变体G069,并以02428作为轮回亲本进行连续回交和自交,建立了寡分蘖性状与02428的近等基因系G069-ftl。与02428相比,G069-ftl表现出最高分蘖少、分蘖速度慢、苗期和分蘖期叶尖黄化但后期逐渐恢复正常、成穗率高、穗顶部有颖花退化现象、再生能力强、植株矮化等特征。 2.在两种不同肥力和栽培密度条件下,对寡分蘖基因进行了遗传分析。结果表明,在两种处理条件下,寡分蘖性状在F2群体中均呈现明显的双峰分布,且两峰值分别与近等基因系G069-ftl和02428的分蘖数相近。统计结果表明,F2群体中正常分蘖植株与寡分蘖植株的分离比例符合单基因分离比例3:1(Xc2=0.5287<X0.05,12=3.84和Xc2=0.7265<X0.05,12=3.84),说明寡分蘖性状受一对隐性基因控制。 3.完成了寡分蘖基因的精细定位。利用分子标记成功地将该基因定位于水稻第二染色体上位于微卫星标记RM263和RFLP标记C424之间的RFLP标记S13984附近,并根据初步定位结果,从NCBI数据库中获得寡分蘖基因区域的局部物理图谱,利用日本晴数据库中BAC克隆的序列组装出该区域的完整基因组序列图谱,寻找新的分子标记进行寡分蘖基因的精细定位,获得两个与寡分蘖基因ftl共分离的STSs标记RDG219和RGD224,两标记间的物理距离为5.5kb。 4.进行了候选基因的预测和初步分析。以获得的共分离标记RGD219与RGD224之间的序列为中心,从NCBI和RGP获得其两侧各约40kb序列进行候选基因预测,共获得9个预测基因。通过保守序列分析和功能预测分析,初步确定了四个候选基因Ftl-f、Ftl-g、Ftl-h和Ftl-i。
论文目录:
第一章 水稻寡分蘖基因的定位与克隆研究
中文摘要
英文摘要
一 文献综述
1.有关水稻分蘖的研究进展
2.水稻基因组研究进展
3.开题设想
二 材料与方法
2.1 水稻寡分蘖基因的精细定位
2.1.1 植物材料
2.1.2 近等基因系构建
2.1.3 遗传分析和定位群体构建
2.1.4 水稻寡分蘖基因的精细定位
2.2 水稻寡分蘖候选基因的克隆
2.2.1 基因预测与分析
2.2.2 RT-PCR分析
2.2.3 克隆与测序
2.3.候选基因的生物信息学分析
2.3.1 候选基因的确定
2.3.2 候选基因的生物信息学分析
2.3.3 生物信息学分析软件及在线网站
2.4 遗传转化载体构建
2.4.1 候选基因(Insert DNA)的准备
2.4.2 候选基因反义RNA片断的获得
2.4.3 载体pCAMBIA1301的准备
2.4.4 转化载体构建
2.5 农杆菌感受态细胞的制备与转
2.5.1 农杆菌感受态细胞的制备
2.5.2 转化：
三 结果与分析
3.1 寡分蘖基因近等基因系的构建
3.2 遗传分析
3.3 寡分蘖基因的分子标记定位
3.3.1 寡分蘖基因的初步定位结果
3.3.2 寡分蘖基因的精细定位
3.4 候选基因预测与分析
3.5 转录水平验证预测基因的真实性
3.6 序列分析和候选基因的确定
3.6.1 候选基因的克隆
3.6.2 测序结果分析与候选基因的确定
3.7 Ft1-g基因的生物信息学分析
3.7.1 Ft1-g基因的结构分析
3.7.2 同源性分析
3.7.3 蛋白质结构和功能分析
3.7.3.1 疏水性和跨膜区分析
3.7.3.2 同源性分析
3.7.3.3 结构域分析
3.7.4 三维结构预测
3.8 遗传转化载体的构建
3.8.1 候选基因Ft1-g的获得
3.8.2 反义RNA片断的获得
3.8.3 pCANBIA1301的酶切与载体片断回收
3.8.4 连接、转化与检测
四 讨论
参考文献
第二章：水稻白叶枯病抗性分子标记辅助育种
中文摘要
英文摘要
一、文献综述
1.水稻对白叶枯病抗性的遗传研究
2.水稻白叶枯抗性基因的研究进展
3.水稻白叶枯病的防治方法及其优缺点
4.开题设想
二 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 抗性基因连锁标记
2.3 实验方法
2.3.1 田间实验和技术路线
2.3.2 分子标记辅助选择
2.3.2.1 用于分子标记辅助选择的DNA提取
2.3.2.2 PCR反应体系
2.3.2.3 抗性基因在抗、感亲本间的多态性检测
2.3.2.4 选择的准确性验证
2.3.2.5 分子标记辅助选择——抗性基因选择
2.3.2.6 分子标记辅助选择——遗传背景的选择
2.3.3 抗性鉴定和抗谱分析
三、结果与分析
3.1 抗性基因连锁标记在抗感亲本间的多态性分析
3.2 目标基因的分子标记辅助选择
3.2.1 Xa21、Xa4和Xa23连锁标记在分离世代的共显性分离
3.2.2 选择的准确性验证
3.2.3 目标基因在各世代的分子标记辅助选择结果
3.3 分子标记背景选择和全基因组背景分析
3.3.1 亲本间的多态性筛选
3.3.2 背景选择
3.3.3 双基因累加系遗传背景分析
3.4 亲本及基因累加系的抗性和抗谱分析
3.4.1 三基因累加系的抗性和抗谱分析
3.4.2 双基因累加系的抗性和抗谱分析
3.5 杂交组合表现
四 讨论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
发布时间: 2005-10-27
参考文献
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- [4].fsv1水稻胚珠发育过程中基因表达及不育机理研究[D]. 杨丽玉.武汉大学2016
- [5].水稻OsSEC18和OsVPS37基因的功能研究[D]. 孙允芳.武汉大学2013
- [6].GWAS定位水稻苗期耐冷基因和抗白叶枯基因[D]. 王丹.湖南农业大学2017
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- [10].分子标记辅助选择技术在水稻抗病育种中的应用[D]. 陈志伟.福建农林大学2004
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