水稻矮秆突变体ipd1的遗传分析及其基因精细定位

论文摘要

到目前为止,在水稻上己鉴定出70多个矮秆突变体,但它们大都具有不良效应,从而制约了在生产上的利用。在水稻矮化育种中所利用的矮秆材料主要受一个相同或等位隐性矮秆主基因（sd1）控制。同一矮秆基因的利用潜伏着由遗传单一带来的风险,因此发掘、鉴定和利用新的矮秆资源已日益为水稻育种界所重视。本研究材料是从籼稻品种3037中得到的一个自发突变的矮秆突变体,表现为茎短而壮,节数比野生型3037多一节,叶片相对较短且颜色深绿,我们将此突变体暂命名为ipd1（internode plethora drawf1）。将纯合的突变体和野生型3037做正反交,在F2代观察表型并计算其分离比例,发现植株高矮分离比为3:1,表明ipd1表型是受隐性单基因控制。在用GA处理野生型和突变体时它们都能分泌α-淀粉酶,推断引起突变体表型的原因可能与GA的传导途径无关,外施GA3处理的突变体比未用GA3处理的突变体长的更高,推测ipd1的矮化性状可能是由内源GAs合成途径变化引起的。纯合的突变体和粳稻背景的栽培种水稻品种中花11作杂交后自交获得F1、F2,从F2中选取具有突变体表型的单株作为定位群体,通过对1,052个矮化分离单株的分析将IPD1基因定位在3号染色体短臂端约100kb的染色体区段,为今后的基因克隆奠定了基础。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 1.1 水稻矮生性状的遗传研究
• 1.2 水稻株高基因的克隆
• 1.3 水稻植株矮化机制的研究
• 1.3.1 水稻株高基因与赤霉素的关系
• 1.3.2 赤霉素与种子贮存物的关系
• 1.3.3 矮化植株与BR 关系的研究
• 1.4 水稻突变体库的构建
• 1.5 植物基因的克隆
• 1.5.1 功能克隆法
• 1.5.2 同源序列法
• 1.5.3 转座子或T-DNA 标签法
• 1.5.4 表达序列标签法
• 1.5.5 差异表达基因分离技术
• 1.5.6 基因的图位克隆
• 1.6 图位克隆技术在水稻中的应用
• 1.7 本文研究内容的提出
• 2 材料方法
• 2.1 突变体的获得
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 ipd1 的遗传分析
• 2.2.2 ipd1 对外施GA 的反应
• 2.2.3 α-淀粉酶检测方法
• 2.2.4 IPD1 定位群体的构建
• 2.2.5 水稻基因组DNA 提取
• 2.2.6 PCR 反应
• 2.2.7 电泳检测
• 2.2.8 IPD1 的初步定位
• 2.2.9 IPD1 的精细定位
• 3 结果与分析
• 3.1 ipd1 形态特征与性状分析
• 3.2 ipd1 的遗传分析
• 3.3 ipd1 对GA 的敏感性分析
• 3.4 IPD1 的定位
• 3.4.1 利用BSA 筛选连锁标记
• 3.4.2 IPD1 的精细定位
• 4 讨论
• 4.1 突变体ipd1 的独特性
• 4.2 矮秆突变体对GA 的反应
• 4.3 矮秆基因的分子定位及其基因预测
• 5 结论
• 5.1 控制ipd1 表型的基因为一新基因
• 5.2 ipd1 的表型受隐性单基因控制
• 5.3 ipd1 对GA 敏感
• 5.4 矮秆基因的精细定位情况和基因预测情况
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况