雄性核不育水稻矮秆突变体突变分子机制的初步研究

论文摘要

水稻矮化育种使稻米产量取得了突破性增长以来,水稻矮生性的遗传研究和新矮源的发掘、鉴定受到了稻作研究工作者的高度重视。所在课题组以前通过组织培养方式利用体细胞无性系变异成功筛选出了株-1S的矮秆突变体SV1S和SV14S。鉴定结果表明SV1S和SV14S是矮化了的温敏核不育系,具有优良的温敏不育特性,配合力强,杂种优势明显,能明显降低植株高度,增强抗倒伏的能力,是一种具有较广的推广价值的新型矮源材料。然而对该矮秆突变体的突变的原因一直缺乏研究,从而对该矮秆突变体产生矮秆突变的分子机制仍不清楚。为此,我们以矮秆突变体SV1S和SV14S为材料,就矮秆突变的分子基础进行了初步研究,获得了如下主要结果。一、3种不同水稻材料对外源赤霉素的反应研究以籼型温敏核不育水稻株-1S及通过株-1S体细胞无性系变异筛选出的矮秆突变体SV1S、SV14S为材料,分析了这3种材料的胚乳α-淀粉酶活性、第二叶鞘及节间长度对赤霉素（GA3）反应。结果表明:（1） SV1S、SV14S的胚乳对GA3较敏感,但不及株-1S的胚乳对GA3反应敏感. （2）在10-1010-9mol/L GA3的范围内,三种水稻材料的第二叶鞘伸长不明显,当浓度升至10-9mol/L以上时,则发现株-1S、SV1S、SV14S的第二叶鞘伸长非常明显,GA3的浓度为10-5mol/L时,第二叶鞘长度达最大值,均达到3.54.0cm,三者之间第二叶鞘的伸长变化并无明显差异,表明三种水稻材料的第二叶鞘均对外源赤霉素敏感. （3）在一定浓度下,GA3对株-1S、SV1S、SV14S的节间长度都有明显的增长作用,3种材料的节间长度都表现出对外源赤霉素的敏感性.但是GA3对3种材料的株高的影响部位和3种材料对GA3敏感的浓度不相同。GA3对株-1S的株高的影响主要是通过第二、三节间,第一节间长度无明显变化.而SV1S和SV14S的第一、二、三节间都有明显的增长; SV1S和SV14S对GA3敏感时的GA3浓度约为10-4mol/L左右,而株-1S对GA3敏感时的GA3浓度约为10-410-3mol/L.通过以上3方面的实验说明SV1S和SV14S为赤霉素敏感型突变体.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪言
• 1.1 水稻新矮源的发掘
• 1.2 水稻矮秆和半矮秆基因的遗传定位
• 1.3 水稻矮秆性状与赤霉素的关系
• 1.4 水稻矮秆突变的分子机制
• 1.5 分子标记技术在水稻遗传育种中的应用
• 1.6 本课题研究的目的和意义
• 第2章 不同水稻材料对外源赤霉素的反应研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 供试材料
• 2.2.2 处理方法
• 2.3 结果与分析
• 3反应的鉴定'>2.3.1 胚乳对GA₃反应的鉴定
• 3的敏感性分析'>2.3.2 第二叶鞘对GA₃的敏感性分析
• 3对节间长度的影响'>2.3.3 GA₃对节间长度的影响
• 2.4 讨论
• 第3章 水稻株-1S和矮秆突变体SV1S、SV14S的总DNA的RAPD分析
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 实验中所用各种溶液的配制
• 3.2.2.2 主要的试剂及仪器
• 3.2.2.3 总DNA提取
• 3.2.2.4 总DNA的检测
• 3.2.2.5 RAPD反应的引物及反应条件
• 3.2.2.6 RAPD反应的程序
• 3.2.2.7 RAPD反应扩增产物的检测
• 3.3 结果分析
• 3.3.1 总DNA的提取
• 3.3.2 总DNA的检测
• 3.3.3 RAPD反应条件的优化及引物筛选
• 3.3.4 多态性分析
• 3.3.5 株1-S与矮秆突变体SV1S和SV14S基因组DNA的多态性与矮生性的关系
• 3.4 讨论
• 第4章 水稻株-1S和矮秆突变体SV1S、SV14S的线粒体DNA的RAPD分析
• 4.1 引言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 方法
• 4.2.2.1 线粒体DNA的提取
• 4.2.2.2 线粒体DNA的纯度测定
• 4.2.2.3 RAPD反应
• 4.2.2.4 扩增产物的检测
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 线粒体DNA的提取
• 4.3.2 线粒体DNA的浓度测定
• 4.3.3 RAPD反应条件的优化和引物的筛选
• 4.3.4 多态性分析
• 4.3.5 株1-S与矮秆突变体SV1S和SV14S线粒体DNA的多态性与矮生性的关系
• 4.4 讨论
• 结论
• 参考文献
• 缩略词注释表
• 致谢
• 附录