转座活化结构诱发的棉花突变体的筛选

论文摘要

在功能基因组的研究中，建立突变体库是一个重要的途径。随着农杆菌介导技术的成熟运用，应用插入创建突变体的方法也得到广泛应用。大规模的转座子突变已成为功能基因组学研究的一种重要手段。本研究所用材料中导入的结构是Ac／Ds双元转座活化结构，这个结构用于棉花突变体的创制尚属首例。旨在得到由转座活化结构引起的棉花“显性”突变体，为棉花功能基因组学的研究提供突变体库。主要研究结果如下：1．NPTⅡ引物扩增阳性率：T1代群体中，材料4105扩增阳性率为69.8％，材料1107阳性率为70.7％，两种材料的阳性率相差约一个百分点，在转化效率上比较接近；T2代群体中，4105扩增阳性率为26.0％，1107扩增阳性率为43.3％，T2代群体的NPTⅡ引物扩增阳性率都要低于T1代群体，并且1107扩增阳性率要高于4105，从这点来说1107比4105适合做转化受体。T2代E区14个株系中，仅Bar基因引物扩增为阳性的频率为0％～77.8％，共有46株，意味着46株只含有Ds元件，有利于得到稳定遗传的单株，为突变体库提供材料。2．T1代84个株系中有41个株系出现可见表型突变，包括株高(高、矮)、叶型(大叶、小叶)、叶色(深绿、浅绿)、铃(大铃、小铃)等的突变。对一些变异性状如株高、第一果枝节高、果枝数、单株铃数，作了进一步分析，发现都是呈极显著性差异的。3．在2006年7月13日～7月31日，棉花开花期对T2代E区植株进行花瓣数量变异的调查，共发现467朵变异花，其中1107材料中有372朵花，而4105材料中只发现95朵，很明显1107更适合用于筛选花变异突变体。出现变异花最多的时期集中在7月21日～23日，这可能是受到气温的影响。4．在T2代筛选的一些单株中，如铃尖型，植株高、果枝短，果枝长、铃多、少脱落，表型呈原始状态，花药呈金黄色等，这些单株的PCR扩增检测有的呈NPTⅡ和Bar阳性，有的呈Bar阳性，这些突变材料都是比较宝贵的材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩写词表
• 1 文献综述
• 1.1 用于植物功能基因组学研究的几种突变体库
• 1.1.1 构建突变体库的意义
• 1.1.2 获得突变体的方法
• 1.1.3 突变体的种类及各自特点
• 1.2 插入突变
• 1.2.1 农杆菌介导的T-DNA插入突变
• 1.2.1.1 农杆菌
• 1.2.1.2 农杆菌介导的遗传转化
• 1.2.1.3 T-DNA插入突变
• 1.2.2 转座子插入突变
• 1.2.2.1 转座子系统的研究历史
• 1.2.2.2 转座子插入突变体库
• 1.3 Ac/Ds双元转座子在突变体库构建中的应用
• 1.3.1 AC/Ds转座子系统简介
• 1.3.2 Ac/Ds转座子系统分类
• 1.4 特殊标签体系
• 1.4.1 激活标签体系
• 1.4.2 基因捕获体系
• 1.5 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 棉花材料
• 2.1.2 Ac/Ds转座活化结构
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 材料的田间种植及收获
• 2.2.2 Ac/Ds转座活化结构插入株系的PCR检测
• 2.2.3 Ac/Ds转座活化结构插入单株的Southern杂交检测
• 2.2.3.1 棉花基因组DNA的抽提（CTAB大量法）
• 2.2.3.2 Ac/Ds转座活化结构插入植株Southern杂交检测
• 2.2.4 T1群体田间性状调查
• 2.2.5 重要变异性状的调查
• 2.2.6 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 转座子活化植株的PCR检测
• 3.1.1 转化植株T1代PCR检测
• 3.1.2 转化植株T2代PCR检测
• 3.2 Ac/Ds转座活化结构插入植株的Southern杂交检测
• 3.3 T1代群体农艺性状的变异分离
• 3.3.1 株高的变异分离
• 3.3.2 转化群体部分农艺性状的综合分析
• 3.4 T2群体变异性状的调查
• 3.4.1 花的变异分离
• 3.4.1.1 花瓣数量的变异
• 3.4.1.2 其他变异
• 3.4.1.3 花瓣数量变异分离结果与分析
• 3.4.2 苞叶的变异
• 3.4.3 铃的变异
• 3.4.4 重要农艺性状突变单株的发现
• 4 讨论
• 4.1 Ac/Ds双元转座活化植株的分子检测
• 4.2 Ac/Ds双元转座活化结构诱发棉花突变的表型分析
• 4.3 转座活化结构诱发突变体的筛选以及在不同受体中的表现
• 4.4 Ac/Ds双元转座活化结构诱发棉花突变体的研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录