一个水稻早衰突变体pse（t）的遗传分析、定位及生理学研究

论文题目: 一个水稻早衰突变体pse（t）的遗传分析、定位及生理学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 遗传学

作者: 李付振

导师: 孙宗修

关键词: 抗氧化酶,净光合速率,肽酶,气候箱,早衰突变体,水稻,遗传分析,高密度连锁图谱,图位克隆

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 以粳稻中花11（Oryza sativa L.subsp.japonica）为受体,用农杆菌介导法将含有Bar基因的载体pDsBar1300导入水稻基因组中,构建T-DNA插入突变体库。从该突变体库T1代中筛选到株系T2432,其中有13株在生育后期呈现出明显的早衰症状。水稻中没有类似突变体的报道,根据玉米中此类突变体的命名规则,将突变体命名为pse（t）（premature senescence,tentatively）。该突变体为研究作物后期早衰的分子机理提供了很好的实验材料。本论文针对此早衰突变体pse（t）,开展了生理特征、遗传分析及分子定位方面的研究。 在24℃和28℃两种温度控制条件下,在开花期按照叶位从上到下的顺序,分别测定了pse（t）的叶绿素、可溶性蛋白和MDA含量,净光合速率,抗氧化酶SOD和POD的活力。与野生型中花11相比,突变体具有以下生理特征:1,突变体的第1、2叶位,呈现出较强的净光合速率,而且在第1叶位,叶绿素和蛋白质含量同样增高;2,在高温箱（28℃）中,突变体呈现加速衰老的趋势;3,在突变体的第3、4叶位,SOD,POD和肽酶的活力明显升高。在两种温度处理下,突变体相同叶位相比较, MDA的含量、SOD活力和POD活力没有明显差别,而叶绿素和可溶性蛋白含量在28℃处理下明显降低。上述结果表明突变体对温度敏感。 对突变体遗传分析表明,该早衰表型受一对隐性核基因控制。进一步的研究表明早衰突变不是由T-DNA插入引起。为了从分子和遗传水平上理解水稻早衰机理,我们采用图位克隆的策略定位Pse（t）基因。通过常规杂交方法构建籼粳交F2群体（中花11×龙特普）。根据公布的水稻粳稻和籼粳基因组序列（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Genome/PlantBlast.shtml?7）设计46对SSR和CAPS标记,其中58%的标记在中花11和龙特普之间呈现出多态性。遗传连锁分析首先将Pse（t）定位在第7染色体长臂端标记RM418和R646之间约3cM的范围内。利用F2代1691个突变个体和2002个野生型单株,构建了含有 Pse（t）位点的高密度遗传图谱,最终将Pse（t）定位在PP21和SS22两个标记之间,遗传交换距离分别是0.06cM和0.09cM,此候选区域对应的物理距离为220-kb;Pse（t）

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 文献综述

1.水稻功能基因组研究

1.1 水稻插入突变体库的构建

1.2 水稻插入突变体旁侧序列获得的主要方法

1.3 水稻非插入突变体的构建

1.4 非插入突变体的研究策略与方法

2.高等植物叶片衰老的研究

2.1 植物叶片衰老的影响因素

2.2 叶片衰老相关基因的克隆

2.3 植物叶片衰老的几种假说

2.4 植物叶片衰老的研究展望

3.水稻早衰的研究

4.本论文选题的意义和目标

第二章 早衰突变体的发现及初步研究

1.材料与方法

1.1 植物材料与生长环境

1.2 Basta抗性筛选

1.3 大田中材料的观察与统计

1.4 致病性细菌与真菌的分离

1.5 TAIL-PCR

2.结果

2.1 突变体的农艺性状

2.2 T_1代遗传分析

2.3 T_1代旁侧序列的获得及定位分析

2.4 致病菌的分离结果

第三章 早衰突变体的生理学特征

1.材料与方法

1.1 实验材料

1.2 气候箱中的温度控制

1.3 叶片及叶位的定义

1.4 光合作用的测定

1.5 叶绿素含量的测定

1.6 粗蛋白酶液的提取与抗氧化酶活力的测定

1.7 肽酶活力的测定

1.8 数据的统计分析

2.结果与分析

2.1 温度对早衰突变体农艺性状的影响

2.2 温度对叶片光合作用的影响

2.3 温度对叶绿素含量和可溶性蛋白含量的影响

2.4 温度对抗氧化酶SOD和POD的影响

2.5 温度对突变体脂质过氧化的影响

2.6 温度对肽酶活力的影响

3.讨论与结论

第四章 Pse(t)的遗传分析及高密度遗传图谱的构建

1.材料和方法

1.1 植物材料与生长环境

1.2 Basta抗性筛选

1.3 转基因后代的PCR检测

1.4 Pse(t)在水稻染色体上的定位

1.5 多态性分子标记引物的设计与高密度遗传连锁图谱的构建

2.结果

2.1 突变体的遗传分析

2.2 T-DNA与pse(t)的共分离分析

2.3 Pse(t)的染色体定位

2.4 含有Pse(t)位点高密度遗传连锁图谱的构建

2.5 利用F_2代野生型性状定位Pse(t)

2.6 220-kb范围内的候选基因的功能预测

3.讨论

第五章 全文讨论及研究展望

1.T-DNA与突变体共分离的鉴定

1.1 植物组织培养过程中突变的种类

1.2 同时用两种策略来克隆目的基因

2.Pse(t)的多效性表型

3.图位克隆中分子标记的多态性

3.1 水稻CAPS标记的设计

3.2 中花11和龙特普之间的多态性

4.生理学和生物信息学在基因克隆中的应用

5.未来的研究展望

全文参考文献

附录A

附录B

附录C

致谢

发布时间: 2005-10-10

参考文献

• [1].水稻不育突变体ohms1、difo1和strs1的鉴定、基因定位与功能分析[D]. 孙廉平.沈阳农业大学2016
• [2].玉米CMS-S型育性恢复突变体rfl~*04-229和rfl~*04-230候选基因的克隆及转录表达与GMS突变体K305ms的初步鉴定[D]. 汪燕.四川农业大学2016
• [3].细胞分裂素代谢在小麦滞绿突变体tasg1中的作用及调控机制[D]. 王文强.山东农业大学2018
• [4].水稻矮杆、脆茎突变体dwb1的定位及水稻白叶枯病抗性的遗传机理研究[D]. 于彦春.浙江大学2004
• [5].T-DNA插入导致苗期短根的水稻突变体研究[D]. 朱世华.浙江大学2004
• [6].三个与水稻株型相关突变体的鉴定与基因克隆[D]. 汪得凯.中国农业科学院2005
• [7].一个水稻黄叶突变体的光合、遗传和农学特性研究[D]. 周祥胜.浙江大学2006
• [8].两个水稻花器官突变体的遗传分析[D]. 薛大伟.中国农业科学院2006
• [9].三个水稻叶色突变体的鉴定与基因克隆[D]. 刘文真.浙江大学2006
• [10].理化诱变水稻突变体库的构建及水稻簇生穗突变体-Cl的形态和定位分析[D]. 郑雷英.中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）2002

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• [5].水稻不定根发生基因ARL1的克隆与功能分析[D]. 刘洪家.浙江大学2005
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• [7].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[D]. 邓其明.四川农业大学2005
• [8].一个水稻黄叶突变体的光合、遗传和农学特性研究[D]. 周祥胜.浙江大学2006
• [9].两个水稻花器官突变体的遗传分析[D]. 薛大伟.中国农业科学院2006
• [10].三个水稻叶色突变体的鉴定与基因克隆[D]. 刘文真.浙江大学2006

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