水稻簇生穗突变体cll（t）的基因定位及候选基因筛选

论文摘要

在我们构建的籼稻（明恢86）突变体库中,发现了一个非T-DNA插入引起的穗型突变体,表型为大多数枝梗上的小穗以2个或2个以上的方式簇生在一起,因为与已报道的簇生穗突变体Cl（clustered spikelets）近似,因此将该突变体暂命名cll（t）（clustered spikelets like）。突变体cll（t）分别与明恢86、9311和02428杂交,遗传分析表明cll（t）是一个隐性单基因控制的突变体。利用图位克隆技术对突变基因进行定位,最终将基因的突变位点定位在水稻4号染色体长臂上的标记InDel0406和InDel0492之间大约174kb的区域内,且与标记InDel0448,InDel0449,InDel0427紧密连锁。突变体cll（t）与已报道的Cl定位在水稻的6号染色体上不同,表明突变体cll（t）与Cl不等位,是一个新的水稻簇生穗突变体。根据cll（t）基因定位区域的基因注释信息,结果显示该174kb区段包含23个推定基因。本研究获得的cll（t）基因共分离分子标记InDel0448,InDel0449,InDel0427位于推定细胞色素P450相关基因的附近,结合cll（t）突变体的形态特征、生理生化特性和植物细胞色素P450广泛的生物学功能,我们预测该推定细胞色素P450相关基因为cll（t）的候选基因。对明恢86和突变体cll（t）进行目标区域测序比对,结果表明在细胞色素P450第4个外显子上发生了单碱基突变,G1443变为A1443,使Q350变为终止子,导致翻译提前终止。对籼稻明恢72、明恢75、明恢88和粳稻02428、中花15、中花16中该突变位点进行检测,结果该位点均与cll（t）野生型一致,进一步证明细胞色素P450即为突变体cll（t）的候选基因。

论文目录

• 缩写词
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 文献综述
• 1.1 水稻穗的形态
• 1.2 水稻穗型的研究进展
• 1.2.1 水稻穗型的分类
• 1.2.2 水稻穗型与育种的关系
• 1.2.3 水稻穗型的相关基因
• 1.2.4 水稻穗型相关突变体
• 1.3 水稻花器官的研究进展
• 1.4 图位克隆技术
• 1.5 细胞色素P450 简介
• 第2章 材料与方法
• 2.1 遗传分析材料及定位群体构建
• 2.2 引物来源
• 2.3 突变体穗型结构调查及簇生性的鉴定
• 2.4 扫描电镜（SEM）形态发生观察
• 2.5 基因定位
• 2.5.1 DNA 的提取
• 2.5.2 PCR 反应体系
• 2.5.3 琼脂糖凝胶电泳
• 2.5.4 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.6 候选基因测序
• 2.6.1 PCR 产物纯化回收
• 2.6.2 测序
• 第3章 结果与分析
• 3.1 突变体cll（t）的表型特征观察
• 3.2 突变体cll（t）的扫描电镜（SEM）形态发生观察
• 3.3 突变体cll（t）的遗传分析
• 3.4 突变体cll（t）的基因定位
• 3.5 突变体cll（t）的候选基因筛选
• 第4章 小结与讨论
• 4.1 cll（t）是一个控制穗型发育的多效性基因
• 4.2 P450 基因在植物生长发育中的作用及可能与本突变体表型的关系
• 4.3 cll（t）的深入研究将促进人们对水稻穗型的认识
• 4.4 后续工作
• 参考文献
• 附录1 基本实验方法
• 附录2 明恢86 和突变体cll（t）测序结果比对
• 致谢