论文题目: 水稻耐盐相关QTL，SKC1的定位、克隆及功能分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 遗传学
作者: 任仲海
导师: 林鸿宣
关键词: 水稻,耐盐性,近等基因系
文献来源: 中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）
发表年度: 2005
论文摘要: 土壤盐渍化正越来越严重地威胁着水稻的产量,因此,了解水稻的耐盐机制,进而培育出耐盐的水稻品种,势在必行。我们利用著名的耐盐籼稻品种Nona与盐敏感的优质粳稻品种越光杂交得来的F2及相应的F3群体,进行QTL分析,定位到一些与水稻耐盐相关的QTLs。SKC1是一个与水稻地上部分K+浓度相关的主效QTL,它可以解释40.1%的K+浓度表型变异。我们利用以越光为轮回亲本的BC2F2群体中192个单株及其相应的BC2F3株系进行精细定位,将SKC1定位于STS标记K159与K061-2之间3.2 cM内,与CAPS标记K0625紧密连锁。利用标记K159与K061-2,从含有2973株的BC2F2或BC3F2群体中筛选出133个交换个体,从这133个株系挑选出30个株系,用BC2F4或BC3F4进行表型鉴定。经高精确度连锁分析,将SKC1限定于CAPS标记Pr和K036之间约7.4 kb内。该区域内只有一个候选基因,利用PCR技术从Nona的cDNA文库中获得SKC1的全长ORF。Blast分析表明SKC1属于HKT基因家属的新成员。序列分析显示SKC1基因由3个外显子和2个内含子构成,Nona和越光的SKC1有4个氨基酸的差异。我们利用Nona的启动子区加ORF成功地进行了遗传互补实验。启动子加GUS转基因水稻分析表明SKC1只在维管束中表达,主要集中在木质部周围的薄壁细胞。GUS以及RT-PCR分析显示SKC1在根部有较强的表达。同时,我们选育了含有5 cM Nona基因组片断的NIL(SKC1)(BC5F2)来研究SKC1的功能。在140 mM NaCl处理条件下,和轮回亲本越光相比,NIL(SKC1)地上部分能够保持更高的K~+和更低的Na~+;
论文目录:
英文摘要
中文摘要
文献综述
1 前言
2 植物在细胞水平对盐的适应
2.1 Na~+在液泡内的区隔化-同时细胞质内合成“渗透保护物质”
2.2 细胞质Na+的外排
2.3 植物细胞对细胞质内高浓度Na+的适应
2.4 植物细胞防止盐胁迫造成的损伤的机制
2.5 植物细胞响应盐胁迫的信号传导途径
3 植物整体水平对盐的适应
3.1 调节Na~+往地上部分的运输
3.2 韧皮部中Na~+的回流
3.3 地上部分Na~+的隔离
3.4 盐腺
3.5 蒸腾作用的控制——气孔关闭
4 结论与展望
实验论文
前言
材料与方法
1 材料
2 方法
2.1 技术路线
2.2 分子标记
2.3 精细定位
2.4 目的基因的高精确度连锁分析
2.5 序列测定、克隆及分析
2.6 SKC1 植物表达载体及启动子-GUS 的构建
2.7 转基因株系的鉴定
2.8 近等基因系(NIL)的选育及其功能分析
2.9 RNA 的抽提及RT-PCR 分析
2.10 木质部液及韧皮部液的收集
结果
1 精细定位
2 SKC1 的高精确度连锁分析
3 SKC1 序列分析与克隆
4 NIL(SKC1)的培育及耐盐鉴定
5 互补实验
6 SKC1 的表达模式
7 SKC1 表达的组织特异性
8 SKC1 参与控制K~+、Na~+向地上部分的运输
9 盐处理条件下,NIL(SKC1)与越光地上部分K~+、Na~+浓度的差异和韧皮部的离子回流无关
10 NIL(SKC1)的耐盐性有所增加
讨论
参考文献
附录I
附录 II
致 谢
发布时间: 2006-08-29
参考文献
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