水稻T-DNA插入突變體篩選以及花發(fā)育與生育期相關(guān)突變體的研究和基因克隆.pdf

1、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文水稻TDNA插入突變體篩選以及花發(fā)育與生育期相關(guān)突變體的研究和基因克隆姓名：付崇允申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：李仕貴20070601摘要水稻是重要的糧食作物，由于其基因組較小和易于轉(zhuǎn)化等特點(diǎn)，使之成為對禾谷類作物研究的模式作物。隨著水稻基因組測序的完成，后基因組(功能基因組和蛋白質(zhì)組研究)時代的到來，研究人員利用不同的方法創(chuàng)建了大量的水稻突變體，尤其近年來創(chuàng)建了大量的水稻TDNA插入突變

2、體。這類突變體由于含有特定的TDNA序列，將這些具有特定序列的TDNA作為探測基因的標(biāo)簽，為分離特定功能的基因提供了方便。本研究通過對利用粳稻品種中花ll號作為受體親本構(gòu)建的TDNA插入突變體庫進(jìn)行了篩選、鑒定和分析和相關(guān)基因的克隆，得到以下主要結(jié)果：l本研究通過對獲得的轉(zhuǎn)TDNA的中花1l再生植株以及衍生系進(jìn)行了田間性狀調(diào)查以及篩選，共獲得了1071個表型變異的穩(wěn)定株系，并對其中的450個株系利用PCR技術(shù)進(jìn)行了分子檢測，發(fā)現(xiàn)有173

3、個株系含有TDNA插入，突變表型包括抽穗期、株高、葉色、葉形、株型、有效穗、花發(fā)育以及粒型等突變體；2本研究采用TAILPCR和AdaptormediatednestedPCR(也稱為PCR步行)兩種方法擴(kuò)增得到了部分中花11突變體的TDNA插入位點(diǎn)的側(cè)翼序列；兩種方法的擴(kuò)增效率比較表明，AdaptormediatednestedPCR方法獲得側(cè)翼序列的效率較高、特異性更強(qiáng)。3本研究通過對中花11TDNA插入突變體的篩選，獲得的一份遲熟

4、突變體，表型觀察發(fā)現(xiàn)該突變體除生育期延長外，同時千粒重變小、根系變短；遺傳分析表明相關(guān)性狀受一對基因控制，且表現(xiàn)為共顯性。對AdaptormediatednestedPCR獲得的側(cè)翼序列進(jìn)行測序和序列比對，發(fā)現(xiàn)TDNA插入到該基因的推斷性的最后一個外顯子中，編碼一個推斷性的早花基因，命名為earlyflowerin93(z筘)。該基因位于第l染色體上，編碼一種推斷性單銅氧化酶前體(monocoppcroxidaseprecursor)。

5、通過基因組和已克隆相關(guān)基因的DNA序列和功能比較，認(rèn)為z掙為一個水稻控制抽穗期的新基因。在此基礎(chǔ)上，本研究已構(gòu)建了該基因的功能互補(bǔ)表達(dá)載體和2個RNA干涉相關(guān)的siRNA載體，功能驗(yàn)證的工作正在進(jìn)行中。4本研究對中花lITDNA插入過程中組培產(chǎn)生的一個水稻花發(fā)育突變體進(jìn)行了遺傳分析和細(xì)胞學(xué)觀察。該突變體表現(xiàn)為花藥短小、扭曲并且呈白色透明狀，突變性狀受一對顯性基因控制。顯微觀察發(fā)現(xiàn)，該突變體的花藥壁僅有一層規(guī)則的表皮細(xì)胞層和雜亂無章的PM