一个水稻不育突变体基因的初步定位
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一个水稻白化转绿突变体的遗传特性和基因定位的
开题报告
1. 研究背景:
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,由于其高产、适应性强,被
广泛种植。
其中稻米的外观和品质是决定稻米价值的重要因素之一。
白
米的色泽和透明度也受到消费者高度关注。
白化转绿突变体是近些年来
兴起的一种研究对象,其种植特性和抗逆性能也引起了科学家们的重视。
2. 研究目的:
本研究旨在探索水稻白化转绿突变体的遗传特性及相关基因。
通过
遗传分析和基因定位,揭示其白化转绿的分子机制,为水稻优质高产的
培育提供科学依据。
3. 研究方法:
通过田间调查和基因分析,选择白化转绿的突变体和普通的水稻进
行对比测试。
采用连锁分析、基因组学和转录组学等先进技术对突变体
和正常水稻进行全面比较,挖掘可能相关的基因并进行验证。
4. 研究进展:
目前,本研究已经完成了田间调查和基因分析,初步筛选出可能与
白化转绿相关的基因。
接下来,将进行基因定位和功能鉴定,深入探究
其分子机制。
同时,利用转录组学的技术手段对白化转绿过程中的转录
水平变化进行分析,进一步揭示其分子调控机制。
5. 研究意义:
本研究对于探究水稻白化转绿的分子机制、描绘其突变发生的遗传
规律、研究水稻优质高产等方面具有重要意义。
同时,对于其他作物的
白化转绿突变和相关遗传特性研究,也具有参考价值。
水稻雄配子不育突变体的遗传分析及功能基因克隆的开题
报告
一、选题背景及意义
水稻是世界上重要的粮食作物之一,在我国更是占据了非常重要的地位。
其中,水稻雄配子不育突变体是近年来研究较为热门的话题之一。
雄配子不育是水稻杂种优
势利用的最大障碍之一,也是改良水稻育种工作中最主要的难点之一。
因此,对水稻
雄配子不育这一问题进行深入研究,已成为当前水稻育种学领域的紧迫需求。
二、研究内容
本研究将通过对水稻雄配子不育突变体进行遗传分析,确定该突变体的遗传模式。
此外,本研究将利用基因克隆技术,克隆出控制水稻雄配子不育的关键基因,进一步
深入研究该基因的分子调控机制,揭示其在水稻不育性中的作用机制。
三、研究方法
本研究将采用遗传学与分子生物学相结合的研究方法。
遗传分析部分将采用杂交、自交等方法对水稻雄配子不育突变体进行遗传研究,并通过遗传连锁分析等方法确定
其遗传模式;基因克隆部分将采用基因家族内同源序列克隆、逆遗传学研究等方法,
克隆出负责调节水稻雄配子不育的关键基因以及其家族成员,并通过qRT-PCR、Western blot等方法探究该基因的表达规律和蛋白质表达水平。
四、研究意义与预期结果
本研究将对水稻雄配子不育的遗传调控机制进行深入研究,并精确定位关键基因及其家族成员。
这将为进一步探讨水稻杂种优势利用提供理论基础,也为水稻育种工
作中突破雄配子不育提供技术和理论支持。
相信本研究的预期结果将为水稻育种学领
域的发展作出积极贡献。
HSA1a和HSA1b【定位与克隆】hsa1位点由两个互作基因HSA1a和HSA1b组成,利用Asominori/IR24和Koshihikari/W0106-2构建的两个分离群体将hsa1位点定位在87.1-kb区域内,互补实验证实Os12g39880和Os12g39920是引起高度不育的原因(Kubo et al. 2016)。
粳稻等位基因HSA1a-j编码一个高度保守未知功能的植物特异结构域蛋白DUF1618,而籼稻等位基因HSA1a-i s包括6个SNPs和两个删除突变,导致结构域结构的破坏(Kubo et al. 2016)。
【时空表达谱】HSA1a在幼穗和单核期的生殖器官包括雌蕊、雄蕊中表达,在叶片、茎、根中没有表达,HSA1a蛋白在单核期的幼穗中表达(Kubo et al. 2016)。
【生物学功能】HSA1a和HSA1b具有遗传互作,DUF1618蛋白在配子发育中可能发挥作用(Kubo et al.2016)。
Takahiko Kubo;Tomonori Takashi;Motoyuki Ashikari;Atsushi Yoshimura;Nori Kurata, Two Tightly Linked Genes at the hsa1 Locus Cause Both F1 and F2 Hybrid Sterility in Rice.Molecular Plant, 2016, 9(2): 221-232pms3; p/tms12-1; IncRNA; LDM控制粳稻农垦58S光敏型雄性不育和控制籼稻培矮64S温敏雄性不育的基因,克隆证实它们位于同一个位点,是一个非编码RNA。
【基因的发现、命名与定位】以―农垦58S×农垦58‖及―农垦58S×1514‖两个F2群体为材料,通过BSA分析找到了农垦58S 所携带的另1个光敏核不育基因pms3,并将其定位于第12 染色体上(梅明华等, 1999);对农垦58S/大黑矮生标记基因系FL2 组合组建可育集团和不育集团,并以亲本对照进行了RFLP、RAPD和双引物RAPD分析,结果发现第12 染色体的1个单拷贝标记G2140 与光敏核不育基因连锁遗传,二者之问的遗传图距为14.1cM(李子银等, 1999);陈亮等筛选出与光敏不育基因pms3连锁的标记F3和V4,其与pms3的遗传距离分别为5.80cM和7.75cM;李香花等则进一步将pms3定位在12号染色体上的RFLP标记M36和RZ261之间,与两标记的遗传距离分别为1.5cM 和3.05cM。
一个水稻生殖发育突变体的遗传及基因定位独创性声明本人声明,所呈交的学位(毕业)论文,是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果,并且是自己撰写的。
尽我所知,除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外,论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。
与我一同对本研究做出贡献的同志,都在论文中作了明确的说明并表示了谢意,如被查有侵犯他人知识产权的行为,由本人承担应有的责任。
㈨者_产秘吼论文使用授权的说明本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位(毕业)论文的规定,即学校有权送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
保密,在年后解密可适用本授权书。
口不保密,本论文属于不保密。
口学位(毕业)论文作者亲笔签名:占j奶秒日期指导教师亲笔签名:日期福建农林大学硕士学位论文摘要水稻生殖发育突变体的获得和研究,在揭示生殖发育过程中基因的作用及其相互关系,探明水稻的生殖发育,特别是花发育的奥秘起了十分重要的作用。
研究水稻生殖发育机制具有重要的理论意义和实际应用价值。
本课题组从明恢86的组培材料T2群体中发现了可以稳定遗传的水稻生殖发育突变体pol(function of reproductive organ 1),其基因拟名为加J渺。
本研究主要从遗传学以及分子标记基因定位两个方面对.厅DJ『进行研究,为今后基因表达和克隆等奠定基础。
主要的研究结果如下:肋J突变体形态表现为内外稃闭合,抽穗但不开花;4轮器官结构及数目近正常,但内外稃片抱合扭曲成辣椒状,雌雄蕊发育不完全,呈透明色,雌雄蕊均不育。
以pol突变体为父本,明恢86,R527、93.11和中花16为母本配制杂交组合进行性状遗传分析。
所有组合Fl代植株均表现为正常亲本的表型,根据F2代表型及x“测验结果表明,正常株与突变株的比例符合1对基因控制的分离比3:1,即该突变性状是受一对隐性基因控制的。
一份水稻叶尖枯萎突变体xynln的表型分析和基因定位叶片是植物重要的营养器官之一,是植物进行光合作用与蒸腾的重要场所,直接关系到植物的生长发育。
叶片容易受到内部相关基因与外部环境因素的影响,导致叶片早衰。
对于作物而言,如果叶片组织提前衰老将直接影响到其最终的作物产量。
水稻作为世界上最主要的粮食作物,其产量直接影响到了世界粮食安全与稳定,因此对于水稻叶片衰老的研究具有重大意义。
随着水稻基因组测序的完成,其基础研究领域得以发展,越来越多的人通过构建水稻突变体的方式来研究水稻基因对性状的作用。
本文报道了一个突变体xynln,是R498经过人工EMS诱变而来的。
通过表型鉴定、遗传分析、基因定位、基因功能预测等方而的研究,主要研究结果归纳如下:突变体从分蘖期开始出现叶尖枯萎并一直保持到成熟期,植株高度显著变矮、茎千显著变细变短,叶片显著变细;千粒重、结实率、穗粒数和穗长均有显著降低;光合速率测试发现突变体xynln相比野生型在光合速率、蒸腾系数、气孔导度上都有不同程度下降。
遗传分析发现突变性状由隐性单基因控制。
通过图位克隆方法,利用InDel标记F98与F99将突变基因定位于第3号染色体上48Kb的区间内,共有8个候选基因。
通过基因序列分析发现在LOC Os03g47010外显子上第340碱基由G突变为A,与突变性状共分离,命名为xynln。
通过另外一个性状相似的突变体xynln-1对该突变体内LOC_Os03g47010基因序列进行测序后发现了xynln-1在该基因内部也发生了单碱基突变,突变位点为第80个碱基上由C变为T。
xynln和xynln-1的突变位点均位于该基因同一保守蛋白结构域内,这从侧面证明了候选基因的正确性。
XYNLN的预测功能为糖基水解酶家族10,为木聚糖内切酶,对植物体内木聚糖起降解与修饰的作用。
木聚糖是植物细胞壁中半纤维素的重要组成物质之一,同时也参与了植物生长发育和对环境应答反应的多重信号转导过程,在植物生命活动中起着重要的作用。
水稻雄性不育突变体gamyb5的鉴定与基因定位杨正福;张迎信;孙廉平;张沛沛;轩丹丹;刘嶺;胡霞;李紫荷;占小登【期刊名称】《中国水稻科学》【年(卷),期】2016(030)002【摘要】在60Co-γ射线辐射诱变籼稻中恢8015的突变体库内发现了一个无花粉型雄性不育突变体gamyb5.gamyb5的株型、株高、分蘖数等农艺性状与野生型中恢8015无差异,而其花药细长且呈白色半透明状,花药中无花粉粒.花药半薄切片观察结果表明,gamyb5的小孢子母细胞减数分裂异常,没有形成正常的四分体和小孢子,并且绒毡层异常伸长,细胞程序性死亡延迟.对以gamyb5为母本,与野生型中恢8015和广亲和粳稻品种02428分别配制的杂交组合遗传分析表明,gamyb5突变性状受一个隐性核基因控制.利用gamyb5和02428杂交的F2定位群体,最终将突变基因精细定位于第1染色体长臂的ZF-29和ZF-31两个标记之间,物理距离约16.9 kb.对该区域内2个完整的开放阅读框测序分析发现,编码受赤霉素诱导的MYB转录因子基因LOC_Os01g0812000的第2外显子存在8个碱基的缺失,导致翻译提前终止.qRT-PCR检测到影响花药发育的调控因子UDT1、TDR、CYP703A3和CYP704B2的表达量在突变体中比野生型中极显著降低.进一步证明GAMYB在花药减数分裂和绒毡层细胞程序性死亡过程中起关键作用.%The gamyb5 ,a pollen-free male sterile mutant was identified from the mutant library of 60 Co-γ-treated indica cultivar Zhonghui 8015.There was no significant difference in agronomic traits such as plant type,plant height and tiller number between gamyb5 and the wild-type.But gamyb5 exhibited slender and white anthers without mature pollengrains.Observation results of anther cross-sections exhibited that the microspore mother cells failed to form functional tetrads and microspores in gamyb5 .Moreover,tapetal cells of gamyb5 abnormally enlarged and the tapetum programmed cell death (PCD)was delayed.gamyb5 ,as the pollen acceptor,was crossed with the wild type Zhonghui 8015 and a japonica cultivar 02428,respectively.Genetic analysis of all hybridization populations indicated that gamyb5 was controlled by a single recessive nuclear gene which was mapped on the long arm of chromosome 1 .With developed SSR,Indel markers and F2 mapping population of gamyb5/02428,the gene was fine mapped to a region of 16-kb on the long arm of chromosome 1 between markers ZF-29 and ZF-31 .Sequence analysis of the two open reading frames in this region revealed that the LOC_Os01g0812000,which encodes a gibberellin-induced MYB transcription factor,had an 8 nucleotides bases deletion in the second extron probably responsible for the male sterility phenotype. Additionally,real-time fluorescent quantitative PCR analysis showed that the expression level of the important regulators UDT1 ,TDR,CYP703A3 and CYP704B2 in anther decreased significantly in gamyb5 .Together,these results suggest GAMYB plays key roles in anther meiosis and tapetum PCD.【总页数】9页(P143-151)【作者】杨正福;张迎信;孙廉平;张沛沛;轩丹丹;刘嶺;胡霞;李紫荷;占小登【作者单位】中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;沈阳农业大学农学院,沈阳 110866;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州 311401;河南农业大学农学院,郑州450002;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州311401;中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室,杭州311401【正文语种】中文【中图分类】Q343.5;S511.032【相关文献】1.水稻雄性不育突变体cnj7的遗传分析和基因定位 [J], 杨志刚;孙海燕;罗兵;李晶晶;周莉2.水稻雄性不育突变体oss125的遗传分析及基因定位 [J], 张文辉;严维;陈竹锋;谢刚;卢嘉威;刘东风;唐晓艳3.水稻雄性不育突变体802A的遗传分析及基因定位 [J], 孙小秋;付磊;王兵;肖云华;邓晓建4.水稻无花粉型核雄性不育突变体whf41的鉴定与基因定位 [J], 轩丹丹;程式华;孙廉平;张沛沛;张迎信;吴玮勋;杨正福;占小登;沈希宏;曹立勇5.一个水稻雄性不育突变体的遗传分析和基因定位 [J], 初明光;李平;李双成;王世全;邓其明;张婧;丁磊;文勇;郑爱萍;周星宇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水稻基因定位方法
水稻基因定位的方法主要有两种:同工酶法和DNA分子标记定位法。
同工酶法是利用水稻的近等基因系的组织(叶片等)提取的酶经等电聚焦并变色显影后,比较不同的近等基因系之间同工酶的差异,以确定某个基因与何种酶连锁。
例如,研究表明sd-1与Estl-2紧密连锁,其重组值为%。
DNA分子标记定位是上世纪80年代后,随着分子生物学的发展而兴起的一种新的基因定位方法。
即利用实验室构建的覆盖水稻全部12条染色体的RFLP、SSLP等分子标记图谱,运用RFLP、SSLP、RAPD和AFLP等方法,通过构建极端株高(高秆、矮秆)基因池筛选阳性标记,再利用阳性标记检测整个群体,根据群体中各个体的基因型计算交换值,从而定位基因。
基因定位研究中最常用的分子定位方法是RFLP和SSLP。
以上信息仅供参考,如需更多信息,建议查阅专业植物学书籍或文献。
一个水稻类病斑早衰突变体lmes1的鉴定及基因精细定位的开题报告一、研究背景和意义水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,是我国农民主要的经济来源,对我国的粮食安全起着非常重要的作用。
然而,水稻疾病和虫害的侵袭是影响水稻产量和质量的主要因素之一,其中种类繁多的病害给水稻生产带来严重的损失。
因此,对水稻病害的抗性机制进行研究,具有非常重要的意义。
水稻类病斑早衰是水稻主要病害之一,也是我国水稻生产中的重要病害之一,容易在高温、高湿条件下传播,引起严重的产量损失。
目前,多种抗性水稻品种已被选育出来,但是抗性的机制还没有完全明确。
因此,探究水稻类病斑早衰的抗性机制,对于改良水稻品种,提高水稻产量和抗性具有重要的意义。
二、研究内容和目的本课题的研究内容是针对一个水稻类病斑早衰突变体lmes1进行鉴定,并进行基因精细定位。
本次研究的目的是为了深入了解水稻类病斑早衰的抗性机制,为进一步的抗性基因分离、鉴定提供科学依据。
三、研究方法和步骤1. 水稻类病斑早衰突变体lmes1的筛选和鉴定;2. 构建遗传连锁图,进行基因精细定位;3. 对突变体和野生型进行表型观察和对比,分析突变体的表型特征;4. 对突变体和野生型进行转录组测序,分析差异基因表达;5. 对潜在的候选基因进行功能鉴定和验证。
四、研究预期结果1. 成功鉴定出水稻类病斑早衰突变体lmes1,并进行基因精细定位;2. 对突变体和野生型进行表型观察和对比,并分析突变体的表型特征;3. 通过转录组测序,筛选出差异表达的基因;4. 对潜在的候选基因进行功能鉴定和验证,初步探讨水稻类病斑早衰的抗性机制。
五、研究意义和应用价值本研究将为进一步了解水稻类病斑早衰的抗性机制提供重要的理论基础,为选育新的水稻抗病品种提供科学依据。
此外,该研究还将为其他作物病害的研究提供一定的经验和参考价值。
亚洲栽培稻及其近缘种间杂种不育遗传规律和基因定位研究的开题报告开题报告一、研究背景和意义稻作为全球最重要的粮食作物之一,生产和消费都主要集中在亚洲。
然而,由于日益增长的人口和食物需求,稻的生产压力日益加剧。
近年来,研究者们开展了大量的亲缘关系及遗传研究,以期提高水稻的栽培品质和产量,进一步满足人们的需求。
其中,近缘种间杂种不育是水稻遗传研究的一个重要研究方向。
近缘种间杂种是指在两个品种之间进行人工杂交而获得的F1代,而不育是指这些F1代无法进行正常的繁殖。
目前,由杂种不育引起的亚洲栽培稻种间的生育障碍问题一直未得到解决,严重制约了杂交优良品种的利用和生产。
这种不育现象的发生与水稻核基因组与叶绿体基因组的遗传变异有关,但其确切的遗传机制尚未得到完全解释。
而基因定位则是了解遗传机理、揭示深层次遗传变异的重要手段。
自上世纪90年代,遗传定位绘制了一些与水稻杂种不育相关的宏基因,并揭示了一些重要的定位基因和作用途径。
然而,受制于限制条件,研究工作仍需继续深入,以期提高对亚洲栽培稻及其近缘种间杂种不育的遗传机制的了解,为进一步培育高产优质水稻品种提供理论依据和技术支撑。
二、研究内容和目标本研究将针对当前遗传定位研究中存在的科学问题,从亚洲栽培稻及其近缘种间杂种不育的遗传规律入手,开展杂种不育相关基因的定位和分析。
本研究的具体内容和目标为:1. 通过样品采集和分析,获取分子遗传学分析所需的亚洲栽培稻种间和近缘种间杂交种群,并对其进行遗传分析;2. 通过组学分析技术,对亚洲栽培稻种间和近缘种间杂交种群进行杂种不育现象的遗传机制解析;3. 对杂种不育相关基因进行精细定位和分析,并探索不育与其他生息相关性状之间的相互关系;4. 在了解了其遗传机制的基础上,对不育相关基因进行整合分析,进一步深化对该基因功能的了解。
三、研究方法1. 样品采集和处理选取亚洲栽培稻种间和近缘种间杂交群体,对其进行标本采集和处理,对其进行分子遗传学和组学分析所需的实验前处理;2. 分子遗传学分析通过分子遗传学方法,对群体进行基因型分析和遗传变异检测,查找与杂种不育相关基因和表型之间的关联;3. 组学分析基于高通量分子生物学技术,对样品进行基因组学、转录组学和蛋白质组学分析,从分子层面探究杂种不育相关基因表达差异及其调控机制;4. 基因定位和分析对杂种不育相关基因进行位点定位、功能解析、表达分析及整合比对,探究多个不育相关基因之间的相互关联和作用。
水稻光温敏核不育性的基因定位及细胞学观察的开题报告
题目:水稻光温敏核不育性的基因定位及细胞学观察
一、研究背景和意义
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,对人类生存和发展具有重要的意义。
但是,在水稻生产过程中,光温敏核不育性现象严重影响着其产量和品质稳定性。
因此,减
轻或消除水稻光温敏核不育性现象是水稻遗传学研究领域的重要研究方向之一。
二、研究目的和内容
本研究旨在探究水稻光温敏核不育性的遗传和细胞学机制。
具体内容包括:
1. 通过PCR扩增和基因测序技术对一组水稻不育株和育性株进行基因定位和标
记分析,筛选出与光温敏核不育性相关的基因。
2. 利用荧光染色体分析、原生质体制备和显微镜观察等细胞学方法,对光温敏核不育性转换时期、细胞结构和染色体形态等方面的变化进行研究。
三、论文结构
本论文共分为以下几个部分:
1. 绪论:介绍水稻光温敏核不育性的研究背景和意义,归纳前人在该领域的研究成果,阐述本研究的目的和意义。
2. 材料与方法:详细介绍实验中所用的材料和仪器设备,阐述实验操作步骤和数据处理方法。
3. 结果与分析:通过PCR扩增和基因测序技术找到与光温敏核不育性相关的基因,通过细胞学方法对光温敏核不育性转换过程中的细胞结构和染色体形态等方面进
行观察和分析,得出结论并对结果进行解释。
4. 讨论与展望:对本研究结果进行讨论和总结,指出研究中的不足之处,并展望未来可能的研究方向。
五、参考文献:列出本研究中所使用的文献及相关参考文献。
六、致谢:感谢在本研究中提供帮助和支持的机构、人员和研究基金来源。
以上是本论文开题报告的主要内容。
一个水稻颖壳突变体的精细定位的开题报告
标题:一种水稻颖壳突变体的精细定位
背景:
水稻作为全球重要的粮食作物之一,其颖壳的形态特征在种间和种内都有很大的差异,且颖壳的形态特征和产量、品质等指标密切相关。
为了探究水稻颖壳形态发育的分子机制,我们筛选到一个具有颖壳变异的突变体,但突变基因的精细定位还需要进行深入研究。
研究目的:
本研究旨在通过分离与定位突变基因,进一步揭示水稻颖壳发育机制与调控网络。
研究内容:
1.通过计算机辅助基因组分析和转录组分析,筛选候选基因。
2.利用粗定位和细定位策略,将候选基因数缩小到较小范围,包括构建遗传图谱、分离突变体并利用突变体重组分析进行定位。
3.利用CRISPR/Cas9技术瞬时表达野生型或突变型基因并分析颖壳形态,最终确定突变基因。
意义:
本研究可以深入解析水稻颖壳发育调控机制和基因网络,有益于探讨水稻生长发育的分子机制。
预期结果:
本研究预期对突变基因进行精细定位,并通过分子生物学实验验证突变基因的作用,最终揭示水稻颖壳发育的调控网络,为深入研究水稻生长发育机制提供基础资料。
利用初级三体定位水稻光敏核不育基因谢国生;张端品;等【期刊名称】《植物科学学报》【年(卷),期】2001(019)003【摘要】@@自1973年Ramanunjam首次获得三体(2n=2x+1=25)植株以来,已报道的粳型初级三体有日本晴NT和籼型初级三体IR36、Sona、广陆矮4号[1]及籼型初级三体3037[2]等。
获得细胞学证据并用于定位研究的仅有日本晴三体和IR36三体[3,4]。
目前,利用形态标记和分子标记定位水稻光敏核不育基因的报道较多,且涉及到第5、7和第12三条染色体[5,6]。
我们拟以粳型光敏核不育系为父本,台中65初级三体为母本配组,定位光敏核不育基因,对粳型光敏核不育基因定位结果进行验证,以期为光敏核不育的利用与研究提供理论依据。
【总页数】4页(P255-258)【作者】谢国生;张端品;等【作者单位】华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,武汉430070;华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,武汉430070【正文语种】中文【中图分类】S511.03【相关文献】1.利用原始突变体Nongken58S进行水稻光敏雄性核不育基因的定位和遗传分析[J], Mei.,MH2.利用初级三体进行水稻5个突变基因的染色体定位 [J], Sanc.,AC;邱敦莲3.籼型光敏核不育水稻育性可转换性的rn基因定位和基因互作研究 [J], 何予卿;徐才国4.光敏核不育水稻的研究和应用——Ⅰ、光敏核不育水稻引种利用研究初报 [J], 罗军;卢义宣;杨忠义;龙庆荣;王增明5.云南水稻品种冬糯的白叶枯病抗性基因定位研究——Ⅰ.抗病基因的初级三体分析定位 [J], 林兴华;余功新;张端品;谢岳峰;陈勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
HEREDI T AS (Be i j i n g 2012年 8月, 34(8: 1064― 1072ISSN 0253-9772 研究报告收稿日期: 2012−05−11; 修回日期: 2012−05−20基金项目 :福建省自然科学基金项目 (编号:2011J01110, 福建省农业科学院青年人才创新基金项目 (编号:2010QJ-A4 , 福建省农业科学院科技创新团队建设重点科研项目 (编号:CXTD2011-12 资助作者简介 :杨德卫 , 硕士 , 助理研究员 , 研究方向:水稻遗传育种。
E-mail: dewei-y@通讯作者 :叶新福 , 博士 , 研究员 , 研究方向:水稻遗传育种。
E-mail:yexinfu@网络出版时间 : 2012-7-16 10:34:50URL: /kcms/detail/11.1913.R.20120716.1034.003.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2012.01064一个水稻内颖退化突变体的形态特征及基因的精确定位杨德卫 , 卢礼斌 , 程朝平 , 曾美娟 , 郑向华 , 叶宁 , 刘成德 , 叶新福福建省农业科学院水稻研究所 , 福州 350018摘要: 水稻产量和品质受花器官发育的直接影响 , 因此对水稻颖花发育机理的研究将有助于水稻产量提高和品质的改良。
文章利用60Co γ射线辐照亲本 8PW33 (籼稻背景获得一个性状能稳定遗传的内颖退化突变体 (编号:MU102, 并对其农艺性状和花器官进行了观察和分析。
结果显示 , 相对于野生型 , 该突变体的株高、每穗总粒数及剑叶宽均显著增加 , 而结实率则显著降低 , 差异均达显著水平。
解剖镜下观察表明 , 该突变体内颖退化 , 外颖弯曲呈现镰刀状 , 其余器官与野生型表型基本一致。
扫描电镜观察显示 , 突变体与野生型叶片维管束的结构组成以及外颖表皮细胞组成、排列均正常 , 没有明显差异 ; 与野生型相比 ,突变体内颖表皮细胞排列较为紧密 , 推测可能是内颖收缩退化导致的。
一个水稻隐性矮秆突变体的表型分析和基因精细定位的开题报告一、研究背景及意义水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在保障全球粮食安全方面发挥着至关重要的作用。
晚熟型高产、矮秆化及抗逆性是提高水稻产量的重要途径。
因此,研究水稻矮秆突变体,解析其矮秆的机制和基因,对于深入了解水稻形态建成、调控生长与发育的分子机制,促进水稻高产育种,提高水稻产量和质量具有重要意义。
二、研究内容正在研究的是一种水稻隐性矮秆突变体,其植株矮缩,整体生长缓慢,影响水稻产量和品质的提高。
本次研究将对该矮秆突变体进行表型和基因精细定位分析。
1. 表型分析通过对该矮秆突变体和野生类型进行生根率、幼苗生长和成株期一系列表型分析,分析其叶片发育、茎秆生长、根系分布、产量等方面的差异和变化,确定该突变体的表型类型。
2. 基因精细定位利用分子标记对该突变体进行基因精细定位,筛选种间或品种间SSR分子标记对该矮秆突变体进行精确定位,得到该矮秆基因相关的分子标记。
此外,通过NGS分析获得大量SNP标记,结合QTL分析等方法,进一步细化该矮秆突变体的基因位置。
三、研究方法1. 分子标记筛选法利用种间或品种间SSR分子标记对该矮秆突变体进行高通量多重PCR,通过分析不同标记位点上该突变体和野生类型的PCR产物的大小差异,筛选出该突变体所在的染色体位置。
2. NGS测序通过二代测序技术获得该矮秆突变体和野生类型的DNA序列信息,并利用参考基因组进行比较,寻找SNP标记。
3. QTL分析法利用已经定位的连锁标记,对该矮秆突变体的有关形态和产量的性状进行群体遗传分析,来确定该突变体的遗传模式和基因数量。
四、研究预期结果通过矮秆突变体的表型分析和基因精细定位,能够揭示该矮秆突变体矮秆机制及相关基因的分子机理,为解决水稻高产矮秆化的问题提供理论和技术支持。
通过本次研究,可以帮助我们更好地了解水稻矮秆的调控机制,为后续的水稻育种提供理论和技术基础。
一个水稻株高突变体的遗传分析与基因定位的开题报告尊敬的指导老师:我是一名本科生,在您的指导下将进行一个有关水稻亲本遗传分析与基因定位开题报告。
我的课题研究是针对水稻株高突变体的遗传特性进行分析和研究。
以下是我的开题报告。
1. 研究背景水稻是全球最重要的农作物之一,也是许多人口众多的发展中国家主要的口粮作物。
然而,由于人口不断增长以及气候变化的影响,保持水稻产量的稳定也越来越困难。
因此,在改良和提高水稻品质和产量方面进行研究和开发是至关重要的。
株高是一个重要的农艺性状,对水稻产量和品种筛选具有重要意义。
2. 研究目的通过遗传分析和基因定位的手段,深入了解水稻株高突变体的遗传特性,以确定影响株高的相关基因、基因座和QTL,为后续的育种研究提供更多有价值的信息。
3. 研究方法首先,将突变株材料与其亲本材料进行杂交,以获得F1代。
其次,通过后代的株高测量和统计分析,确定突变株和亲本株之间的株高差异。
然后,从突变株和亲本株中各选择若干个代表性个体,进行DNA取样和测序。
根据测序结果,以突变株为参照,分别对突变株和亲本株进行SNP等位基因分型,并进行遗传分析和统计评估。
最后,采用基因定位的分子标记辅助方法,进行株高QTL的定位和分析,鉴定株高相关基因或基因座。
4. 研究意义通过对水稻株高突变体的遗传分析和基因定位,可以更全面深入地了解水稻株高形成和调控机制,对相关遗传育种研究提供更多的理论支持和实践指导。
有助于促进水稻的品种改良和产量提高,同时也有助于补充和完善相关基因组和遗传图谱的信息。
5. 研究难点和挑战水稻具有复杂基因型、多基因控制和基因与环境互作影响等特点,因此在遗传分析和QTL定位的过程中,需要克服数据量大、分析复杂、分辨率低、错误率高等难点和挑战。
以上是我初步的开题报告,请您审阅并指导,谢谢。
一个水稻不育突变体基因的初步定位
发表时间:
2018-06-22T14:45:55.647Z 来源:《知识-力量》2018年6月上 作者: 金永浩
[导读] G537是从籼稻品种中恢8015经γ射线辐照诱变后代群体中获得的一个雄性不育突变体。本论文以该突变体及其野生型品种中恢8015
为材料,比较分析了该突变体的性状表型特征和花粉育性;以该突变体与广亲和粳稻品种02428杂交配置G537/02428 F2群体,运用 SSR、
InDel等分子标记进行基因定位[1]。
(长春科技学院,吉林
长春 130600)
摘要:
G537是从籼稻品种中恢8015经γ射线辐照诱变后代群体中获得的一个雄性不育突变体。本论文以该突变体及其野生型品种中恢8015为
材料,比较分析了该突变体的性状表型特征和花粉育性;以该突变体与广亲和粳稻品种
02428杂交配置G537/02428 F2群体,运用 SSR、
InDel
等分子标记进行基因定位[1]。结果表明突变体与野生型表型相比表现出株高降低,突变体的穗颈包颈,且穗长加长,叶子色彩加深,
还有结实率下降的现象。突变体的花药较为瘦小、没有开裂的现象,从外表上看是黄白色,花药中的花粉不能正常发育,这种不育要属于
普通雄性不育型。这个基金在
3号染色体的RM3646与RM3204中间,其间距为7Mb。
关键词:水稻;籼稻;雄性不育;突变体;基因定位
1
材料与方法
1.1
试验材料
从籼稻品种中恢8015经过Co60γ射线辐照诱变M1 代群体中获得的一个雄性半不育突变体G537,经过连续多代自交后获得的稳定雄性半
不育突变体
G537;但是某些野生品种中恢8015;而后以G537为父本,使其与广亲以及粳稻品种02428进行配置杂交组合,从而衍生得到F2
定位群体。
1.2
试验方法
1.2.1
材料的种植
本实验在2016年12月-2017年4月和2017年5月 -9月分别于海南陵水县的水稻试验田和杭州的中国水稻试验田来进行了实验。第一代在11
月
23号进行种植,在12月20日进行移栽。第二代在杭州种植,5月20日开始种植,于6月15日进行移栽,在移栽之后每行都种了12颗植株,
这些植株的肥水管理和一般大田一样。
F1种植306株,在种子收获后,再进行播种,得到第二代单株个体。并观察第二代的突变体G357以
及中恢
8015在外观和性状上的差异。2.2.2 突变体的表型与花粉育性观察
取同一时期G537突变体和野生型中恢8015,比较测定突变体与野生型中恢8015的株高、穗颈包颈情况、穗子长短、叶色深浅、颖壳颜
色、结实率。
在水稻花药成熟即将开花时,分别从野生型中恢的8015与突变体G537的单株上取穗上的部位相同的花,随后将其置入配好的乙醇和冰
乙酸的混合液中,将其置于
4°C的环境下保存。在镜检时一般使用I2-KI溶液来进行染色。在染色之后用显微镜来观察,观察花粉的形态和
颜色的变化,从而得到可育的划分,和败育的原因和类型。从外观上看,染色深或是染色不彻底的为可育的单株。与其相对应的染色浅或
者是染色形状较为不规则的是败育的单株。整个实验过程中,花粉粒总数应该足够大,在其中取平均值则能代表了单株的花粉特性。
1.2.3 DNA
的提取
将试验材料于插秧后20天,取单株主茎叶片,采用改良的CTAB法 (Mμrray andThompson,1980)快速提取水稻总DNA,具体提取方法如
下:
(1)
称量0.1g嫩叶并将其置入2ml离心管中,而后加入2×CTAB的缓冲液900μL,再用无菌棒搅拌叶片,快速捣碎;
(2)
将离心管中的液体在65℃的环境下进行水浴30min后取出,而后滴入体积相同的氯仿或是异戊醇的混合液,将混合液搅拌,混匀约10
分钟;
(3)
完成上述操作后,放到-4℃的环境下进行离心处理,在8000-12000rpm离心操作10min;
(4)
取实验中的上清液移动至另一个1.5ml 新的离心管内,加入同样体积的且经过处理的异丙醇,而后将离心管轻柔混匀约5min;
(5)
在-4℃的环境下离心,10000rpm离心操作10min;
(6)
之后将液体倒入废弃池中,先用70%浓度的乙醇清洗一遍,再用95%浓度的乙醇再次清洗;
(7)
等到风干后,加入已灭菌的1×TE溶液对液体进行稀释,
(8)
置于-20℃的环境下中保存备用。
1.2.4
分子标记的选择和开发
分子标记的选择与开发:根据相关网站http://www.ncbi.nlm.nih.gov以及分子技术的网站http://www.gramene.org提供的水稻的基因序列,
并将其与籼稻进行基因序列的信息比较,进而找出串联或是重复,或是大部分相似的序列。之后用
Primer来设计引物。而后用引物来检测两
个杂交的父本,从而可以有效的筛选出引物来发掘群体中的隐性的单株。
1.2.5
引物筛选与PCR扩增及PCR产物检测
573
条的反应引物是由www.gramene.org网站上提供的序列,而后委托北京奥克鼎盛公司合成,使得这些引物分布在12条水稻染色体的
两端,在这些染色体上来对引物进行甄别。
(1)
关于PCR技术,它的基本反应应该在S1000型PCR仪上全程操作,在PCR反应体系中包含:模板DNA、10×PCR bμffer 1μl、
Primer(20μM) 0.05μl
、和dNTP 0.8μl (北京TIANGEN生物公司)、Taq酶:0.15μl,ddH2O 6μl 。
(2)PCR
的反应过程应该是:首先咋94°C的高温下来进行预变性处理,约为5分子,之后在同样的环境下进行正式变性,持续30秒,而后
在退火
30秒,等温度降低到72°C时再延伸30秒,最后延伸7分钟。
扩增的产物用6%聚丙烯酰胺凝胶处理,使用 6μl与1μl的样品缓冲液来做混合处理并搅拌均匀,其中电泳缓冲液为1×TBE,120V恒压电
泳
1.5h,经0.05%的AgNO3溶液染色15分钟、显色后进行特异性检测。
1.2.6
基因的初步定位
采用卢杨江的简易DNA提取法单株来提取G537父本的第二代突变型的个体,以及整个基因组的DNA序列。可以采取原始的图位克隆的
办法,对基因序列中的
InDel分子来进行标识来检查突变体G537的特性与02428粳稻间的多态程度。其中有146对拥有多态性的引物平均分布
在
12条染色体的两边,者可以对突变了的单株进行识别和简单的定位。而PCR的扩增技术则是采用北京鼎国昌盛生物技术有限公司的技
术。在
PCR反应体系的参照说明书中明确指出了PCR的反应条件,在保持温度相对恒定,保持五分钟,而后迅速的作正式变性30秒。把温
度控制到
55°C下30秒,再升到72°C延伸30秒,将这个过程重复30次。在整个过程结束后,将PCR扩增后的产物在聚丙烯酰胺的凝胶中进行
电泳,电泳完成狗用硝酸银溶液染色,并使用甲醛或是氢氧化钠来显色,借此来判断第二代个体的基因型
[10]。 结论
突变体G537是一个表现为雄性不育的突变体,突变体G537与野生型8015相比育性明显下降,还表现为株高降低了一些,穗颈包颈,穗
长变短,叶片的颜色加深,颖壳出现褐色。通过镜检来对花粉进行监测,进而可观察到突变体花药的状态,体积较为小、干瘪、没有出现
开裂,从外表看呈黄白色,花粉典败。通过对突变体
G537基因进行遗传分析,表明其受隐性单核基因的控制,利用Indel引物来通过10个单
株将
G537的不育基因成功定位在物理距离为7Mb的标记的RM3204与RM3646之间。
在水稻的杂交利用时,雄性的不育是一条尤为重要的途径,但是现阶段,对于雄性细胞核不育的产生因素的研究仍然处于萌芽阶段,
不过可以确定的是,败育的主要原因四雄性配子未能正常发育。在花粉的发育过程中,从一开始,就有大量的无关基因参与了花药的构成
和组建,在孕育繁殖的过程中,不管哪个基因出现了问题,不能正常表达,都有可能导致雄性不育。本研究发现的突变体
G537表现为稳定
的雄性不育,可以为以后隐性细胞核雄性不育的研究提供材料和方向,还可以为雄性的不育突变体产生的机理提供理论依据。
参考文献
[1]
李园园. 水稻雄性不育突变体的细胞学研究及遗传分析[D].四川农业大学,2008.
[2]
孙小秋,肖云华,邓晓建,等.水稻雄性不育突变体802A的遗传分析及基因定位[J].中国农业科学,2011,44(13):2633-2640.
[3]
秦延春. 新型分子标记技术与水稻雄性不育遗传标记研究[D].广西大学,2008.