论文题目: 水稻半矮秆基因sdt2的鉴定、精细定位与候选基因筛选
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 赵祥强
导师: 顾铭洪,梁国华
关键词: 水稻,半矮秆基因,遗传效应,标记,精细定位,候选基因
文献来源: 扬州大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水稻是世界上最主要的粮食作物之一,全球约有一半人口以稻米作为主食。自上世纪60年代以来,世界人口急剧增长而耕地面积日益缩减,粮食安全问题已成为世界和平和发展的巨大挑战。小麦和水稻的半矮秆类型高产品种的选育和推广为世界粮食增产做出了巨大贡献。人们用“绿色革命”来形容水稻矮化育种和小麦的矮化育种的成就。但在水稻矮化育种中,仅有少数几个水稻矮源得到了利用,而且遗传研究表明,这些矮源携带的矮秆基因主要是半矮秆基因sdl或其等位基因。这种狭窄的遗传背景和单一基因的广泛利用很可能会成为水稻育种工作发展的瓶颈。因此,筛选和鉴定新的具有育种利用价值的半矮秆基因是水稻育种实践中一项非常重要的研究课题。另外,水稻已经成为单子叶植物的模式植物,水稻新半矮秆基因的发现和克隆对阐明植物生长发育的规律也具有十分重要的意义。 水稻矮秆材料矮泰引-3系由半矮秆籼稻品种泰引1号自然突变而来。在本研究中,我们从矮泰引-3中分离、鉴定到一个新的水稻半矮秆基因sdt2,并利用近等基因系对该基因的遗传效应进行了分析。同时,利用2个大群体对sdt2基因进行了精细定位研究,并采用同源基因克隆方法和候选基因策略对sdt2基因的候选基因进行了筛选。主要研究结果如下: 1、为研究矮泰引-3的矮生性遗传,将其于高秆籼稻品种南京6号进行了杂交杂种F1表现高秆性状,F2群体中的高秆个体、半矮秆个体和矮秆个体的分离比列符合9:6:1的分离比,表明矮泰引-3的矮生性受2对独立遗传的隐性半矮秆基因控制。选取F2群体中的半矮秆个体与南京11号进行等位性测交,根据测交结果鉴别出一个与sdl基因不等位的新半矮秆基因sdt2。将携带sdt2基因的半矮秆株系与南京6号回交,BC1F2群体的分离情况证实了sdt2基因的半矮化效应。为研究
论文目录:
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英文摘要
符号说明
第1章 文献综述
第1节 水稻株高性状的遗传与育种利用研究
1．1．0 前言
1．1．1 水稻株高性状的遗传研究
1．1．2 水稻株高基因的育种利用
1．1．2．1 水稻矮秆基因资源的育种利用
1．1．2．2 水稻隐性高秆基因的育种利用
1．1．3 结语
参考文献
第2节 高等植物茎发育的分子生物学研究
1．2．0 前言
1．2．1 GA与高等植物的茎发育
1．2．1．1 GA的生物合成与株高突变体
1．2．1．2 GA的信号转导与株高突变体
1．2．1．3 GA影响植物茎发育的作用机理
1．2．2 BR与高等植物的茎发育
1．2．2．1 BR的生物合成与株高突变体
1．2．2．2 BR的信号转导与株高突变体
1．2．2．3 BR影响植物茎发育的作用机理
1．2．3 其它植物激素与高等植物的茎发育
1．2．4 细胞壁形成相关基因与高等植物的茎发育
1．2．5 与高等植物的茎发育相关的转录因子基因
1．2．6 与高等植物的茎发育相关的其它因素
1．2．7 结语
参考文献
第2章 矮泰引-3矮生性的遗传分析
2．0 前言
2．1 材料与方法
2．1．1 供试水稻材料
2．1．2 分离群体的构建与性状调查
2．1．3 与半矮秆基因sdl的等位性测验
2．1．4 新矮秆基因的分离
2．2 结果与分析
2．2．1 亲本与杂种F_1的株高表现
2．2．2 矮泰引-3／南京6号的杂种F_2群体的株高分离
2．2．3 半矮秆基因的等位性测验
2．2．4 矮泰引-3／南京6号／／南京6号的回交BC_1F_2群体的株高分离
2．2．5 矮泰引-3／中花11号后代的株高表现
2．3 讨论
参考文献
第3章 水稻半矮秆基因sdt2的遗传效应分析
3．0 前言
3．1 材料与方法
3．1．1 供试水稻材料
3．1．2 水稻植株的性状考察
3．1．3 sdt2矮秆系对外源GA_3处理的反应实验
3．1．4 sdt2矮秆系对暗处理的反应实验
3．1．5 细胞解剖学观察
3．1．6 数据分析
3．2 结果与分析
3．2．1 sdt2矮秆系的表型分析
3．2．1．1 sdt2基因对水稻茎伸长的影响
3．2．1．1 sdt2基因对水稻叶伸长的影响
3．2．2 sdt2矮秆系对外源GA_3的反应
3．2．3 sdt2矮秆系对暗处理的反应
3．2．4 细胞解剖学观察的结果
3．3 小结与讨论
3．3．1 关于sdt2基因的应用价值
3．3．2 关于GA_3处理在鉴定新矮秆基因中的作用
3．3．3 对sdt2基因矮化机理的初步分析
参考文献
第4章 矮泰引-3中半矮秆基因的分子定位
4．0 前言
4．1 材料与方法
4．1．1 供试水稻材料
4．1．2 作图群体的构建与性状调查
4．1．3 DNA的提取与SSR分析
4．1．4 新SSR标记的发展
4．1．5 数据分析
4．2 结果与分析
4．2．1 与矮秆基因连锁的SSR标记的筛选
4．2．2 sdl基因的分子定位
4．2．3 sdt2基因的分子定位
4．2．3．1 sdt2基因的初步定位结果
4．2．3．2 对sdt2基因初步定位结果的确证
4．3 讨论
参考文献
第5章 水稻半矮秆基因sdt2的精细定位研究
5．0 前言
5．1 材料与方法
5．1．1 供试水稻材料
5．1．2 精细定位群体的构建
5．1．3 DNA提取与PCR反应
5．1．4 分子标记的开发与多态性分析
5．1．5 连锁值的计算与连锁图的绘制
5．2 结果与分析
5．2．1 BC_1F_2群体的侧翼标记分析
5．2．2 新分子标记的开发
5．2．3 对BC_1F_2群体的精细定位分析
5．2．4 对混合群体的定位分析
5．3 小结与讨论
参考文献
第6章 水稻半矮秆基因sdt2的候选基因筛选
6．0 前言
6．1 材料与方法
6．1．1 供试水稻材料
6．1．2 同源基因分析
6．1．3 基因注释分析
6．1．4 候选基因全长序列扩增
6．1．5 PCR产物的回收与测序
6．1．6 水稻幼苗总RNA的提取
6．1．7 候选基因的表达分析
6．2 结果与分析
6．2．1 同源基因法寻找sdt2基因的候选基因
6．2．2 sdt2基因定位区域的基因注释分析
6．2．3 候选基因的筛选
6．2．4 sdt2候选基因的表达分析
6．2．5 sdt2候选基因的同源基因
6．3 小结与讨论
6．3．1 关于sdt2基因的候选基因筛选
6．3．2 关于糖基转移酶在植物生长发育中的功能
参考文献
附录A 水稻的株高突变体
附录B 水稻叶片总DNA的小量抽提
附录C 新发展的部分分子标记的引物信息
附录D 植物株高基因在水稻基因组中的同源基因
附录E 株高候选基因在水稻染色体上的分布
附录F 5412.t0007与5412.t00014及籼稻序列的匹配分析
附录G P2-E10R的扩增序列与水稻基因组序列的BLASTN分析
致谢
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发布时间: 2005-07-15
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