拟南芥短日照依赖型模拟病斑突变体sdl的筛选及其基因定位

论文摘要

本研究以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料,采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）对拟南芥野生型Columbia（Col-0）种子进行诱变处理,构建突变体库,从中筛选得到了一个在短日照条件下（8小时光照/16小时黑暗）形成模拟病斑的突变体,命名为短日照依赖型模拟病斑突变体（short-day-dependent lesion mimic mutant,sdl）。通过形态观察发现该突变体在短日照条件下植株明显生长缓慢,个体较野生型矮小,叶片局部形成病斑并发生皱缩;植株抽苔后,茎顶端数个果荚和花蕾发生白化萎蔫,但不导致植物死亡。将sdl突变体与野生型拟南芥Col-0进行正、反杂交,其F1代的植株表型都与野生型相同,F2代的植株表型发生分离,出现野生型Col-0和突变体sdl两种表型,其分离比经过卡方测验,符合一对基因3:1的表型分离比。这一结果表明:sdl突变体是一个细胞核遗传的、单基因隐性突变。进一步将其与目前已发表的拟南芥模拟病斑突变体进行序列比对分析,发现sdl属于新的突变体。从突变体与野生型Ler杂交得到的F2群体中筛选作图群体,利用拟南芥5条染色体上分布均匀的24个分子标记对该突变基因进行了染色体初步定位,结果表明该突变基因位于拟南芥第1条染色体上,与分子标记SGCSNP374紧密连锁;扩大遗传群体,并自行设计新的分子标记用于基因精细定位,将SDL基因定位在M3918和M4102之间约180Kb的范围内的两个BAC F25C20和F12F1上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 模拟病斑突变体
• 1.1 植物模拟病斑突变体的发生机制
• 1.2 植物抗病过程中的细胞程序性死亡
• 1.3 拟南芥模拟病斑突变体的研究进展
• 1.3.1 起始型突变体
• 1.3.2 反馈型突变体
• 2 拟南芥基因的图位克隆技术
• 2.1 拟南芥的一般特性
• 2.2 图位克隆的原理
• 2.3 拟南芥中图位克隆技术的应用
• 2.3.1 拟南芥图克隆技术
• 2.3.2 拟南芥图位克隆中常用的分子标记
• 3 本研究的课题来源、研究目的及意义
• 第二章 化学诱变与突变体的筛选、鉴定及分析
• 1 材料与试剂
• 1.1 植物材料
• 1.2 酶与试剂盒
• 1.3 试剂
• 1.4 培养基
• 2 实验方法
• 2.1 化学诱变处理
• 2.2 诱变植株培养
• 2.3 突变体的筛选
• 2.3.1 筛选指标的确定
• 2.3.2 突变体的筛选
• 2.4 突变性状的遗传分析
• 2.5 突变体的形态学观察
• 2.6 与已发表基因进行序列比对分析
• 2.6.1 引物设计
• 2.6.2 PCR反应体系
• 2.6.3 PCR反应程序
• 2.6.4 PCR产物的纯化
• 2.6.5 序列测定
• 3 结果与分析
• 3.1 短日照依赖型模拟病斑突变体的筛选
• 3.2 sdl突变体的表型
• 3.3 sdl突变体为单基因隐性突变
• 3.4 sdl突变体为新基因位点的突变
• 4 讨论
• 4.1 化学诱变
• 4.2 突变体的遗传分析
• 4.3 突变体遗传的稳定性
• 4.4 病斑表型的确定
• 第二章 SDL基因定位
• 1 材料与试剂
• 1.1 植物材料
• 1.2 酶与试剂盒
• 1.3 试剂
• 1.4 所用的软件及网站
• 2 实验方法
• 2.1 SDL基因的初定位
• 2.1.1 图位克隆群体的构建
• 2.1.2 分子标记的选择
• 2.1.3 DNA的提取
• 2.1.4 PCR扩增
• 2.1.5 突变基因与已知分子标记连锁关系的确定
• 2.2 SDL基因的精细定位
• 2遗传群体'>2.2.1 扩大F₂遗传群体
• 2.2.2 精细定位分子标记
• 2.2.2.1 SSLP标记的创制
• 2.2.2.2 CAPS标记的创制
• 2.2.3 重组子的PCR及酶切结果检测
• 2.2.4 突变体后代表型的验证
• 3 结果与分析
• 3.1 克隆群体的构建
• 3.2 SDL基因的定位
• 3.2.1 初定位
• 3.2.2 精细定位
• 3.2.2.1 新的分子标记的创制
• 3.2.2.2 精细定位分析
• 4 讨论
• 4.1 作图群体的构建
• 4.2 分子标记选择和设计
• 4.3 基因定位
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介