水稻穗发育基因OsSP1的克隆及表达分析

发布时间：2025-05-28 00:07

　　稻穗是水稻的收获部位,其形态发育与产量密切相关。本研究对日本粳型常规水稻（Oryza sativa L.）Kitaake进行EMS诱变处理,在M₂代获得一份小穗异常突变体。经连续多代自交后发现,该突变性状能够稳定遗传,暂时将其命名为ossp1。通过农艺性状调查、生长发育动态观察、外源激素处理、内源激素测定、细胞学分析、基因定位、图位克隆、四引物受阻分子标记、生物信息学分析与qRT-PCR定量分析等研究方法,对控制该突变性状的基因进行克隆,分析其表达模式。具体研究结果如下:1.通过对突变体进行表型鉴定发现,相较于野生型KTK,除粒长有所增加外,突变体ossp1的株高、分蘖数、结实率、千粒重及有效穗粒数等主要产量性状都显著减少。其发芽进程滞后,种子活性和花粉育性显著降低。茎部和穗部的内源激素GA、IAA、CTK含量都表现出下降趋势。突变体ossp1的小穗在幼穗发育期与野生型并无明显差异。但在籽粒蜡熟期,突变体的内外护颖呈现出明显的增长变宽,其颖果形态变得细长,千粒重下降33.1%。细胞学观察发现突变体ossp1的护颖细胞与颖壳细胞明显比野生型增长,细胞结构呈现明显硅化,...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.水稻小穗和花序的形态结构
    2.花器官发育模型
        2.1 ABC模型
        2.2 ABCDE模型
        2.3 水稻ABCDE类功能基因
    3.水稻花序发育
        3.1 水稻花序结构
        3.2 水稻花序发育过程
    4.水稻小穗发育
        4.1 水稻小穗结构
        4.2 水稻穗发育过程
    5.水稻护颖研究进展
    6.水稻小穗发育研究进展
    7.ASP1 基因研究进展
    8.水稻基因定位和克隆的研究
        8.1 分子标记在水稻研究中的应用
        8.2 构建水稻分子遗传连锁图谱
        8.3 水稻基因的定位
        8.4 水稻基因克隆
            8.4.1 基于作物功能蛋白质序列的基因克隆
            8.4.2 基于基因表达差异的基因克隆
            8.4.3 基于基因加标签的基因克隆
            8.4.4 基于基因序列的基因克隆
            8.4.5 基于基因遗传图谱的基因克隆
    9.实验目的及意义
第二章 材料与方法
    1.实验材料
        1.1 供试材料
        1.2 主要试剂
        1.3 主要仪器
    2.实验方法
        2.1 农艺性状调查
        2.2 生长与发育动态观察
            2.2.1 室内发芽试验
            2.2.2 种子活力观察
            2.2.3 根部生长性状观察
            2.2.4 相关激素的测定
        2.3 组织细胞学观察与花粉育性鉴定
        2.4 遗传分析与群体构建
        2.5 突变体ossp1 的基因定位
            2.5.1 遗传图谱的构建与测序分析
            2.5.2 CTAB法提取水稻基因组DNA
            2.5.3 PCR扩增分析
            2.5.4 琼脂糖凝胶电泳
            2.5.5 目的片段回收
        2.6 共分离鉴定
        2.7 OsSP1 基因的生物信息学分析
        2.8 OsSP1 的组织特异性表达分析
            2.8.1 Trizol法提取RNA
            2.8.2 RNA纯化
            2.8.3 反转录
            2.8.4 qRT-PCR
第三章 结果与分析
    1.ossp1 的表型特征与主要农艺性状表现
    2.生长与发育动态观察
        2.1 节间观察和分析
        2.2 ossp1 的花器官形态与花粉育性观察
        2.3 相关激素的生理生化测定
    3.ossp1 的组织细胞学观察
    4.ossp1 的遗传分析与基因定位
    5.候选基因的筛选和测序验证及生物信息学分析
    6.ossp1 的表达模式分析
        6.1 OsSP1 基因的组织特异性表达分析
        6.2 花发育相关基因的表达
第四章 讨论与结论
    1.讨论
        1.1 OsSP1 编码一个TPR/TPL转录辅抑制因子
        1.2 OsSP1 与其它颖花发育基因、生长素信号通路基因可能存在互作的分子机制
        1.3 OsSP1是ASP1 的新等位基因
    2.展望
参考文献
致谢



本文编号：4047764