抽穗期是決定植物季節(jié)適應性和地區(qū)適應性,同時對產量性狀有著重要影響的農藝性狀。本文鑒定了一個在長日照和短日照條件下均對抽穗期有影響的主效數(shù)量性狀位點(QTL)qHD5,首先我們利用圖位克隆的方法找到候選基因,并利用CRISPR/Cas9技術和互補轉基因技術成功驗證基因功能,同時對基因功能進行了分析,主要研究結果如下:1、qHD5的精細定位實驗室前期利用一個來源于BigGrain1(BG1)和XiaoLiJing(XLJ)雜交獲得的重組自交系群體RILs多年多點連續(xù)穩(wěn)定檢測到一個控制抽穗期的主效QTL,并將其命名為qHD5。為了進一步研究qHD5對抽穗期的遺傳效應,本研究分離了一個以XLJ為背景,包含qHD5的BG1插入片段的近等基因系(NIL)。在杭州自然長日照條件和海南自然短日照條件下,NIL(BG1)至少比NIL(XLJ)早抽穗10天。遺傳分析表明qHD5是一個共顯性單孟德爾因子控制的,在初定位的基礎上,利用2200極端早抽穗個體和新開發(fā)的InDel引物,將qHD5精細定位到52.59kb范圍內。在這52.59kb范圍內有5個預測的開放閱讀框(ORFs),其中ORF5(LOC

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 水稻中抽穗期QTL/基因克隆
        1.1.1 水稻中抽穗期QTL克隆
        1.1.2 水稻中抽穗期基因克隆
    1.2 水稻抽穗期調控通路
        1.2.1 成花素基因
        1.2.2 OsGI-Hd1-Hd3a通路
        1.2.3 Ghd7-Ehd1通路
        1.2.4 OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1互作通路
        1.2.5 獨立于OsGI-Hd1-Hd3a和Ghd7-Ehd1的其他通路
        1.2.6 染色質修飾調控水稻抽穗期
    1.3 水稻抽穗期QTL/基因的一因多效性
    1.4 AP2亞族轉錄因子基因對抽穗期的影響
    1.5 本研究的目的與意義
第二章 qHD5的精細定位
    2.1 材料和方法
        2.1.1 高世代分離群體構建和NIL的分離
        2.1.2 田間栽培
        2.1.3 人工控制條件下栽培
        2.1.4 性狀考察
        2.1.5 DNA提取及PCR
        2.1.6 植物RNA提取
        2.1.7 cDNA反轉錄
        2.1.8 分子標記開發(fā)
        2.1.9 候選基因預測與測序分析
        2.1.10 主要物種中同源基因進化分析
        2.1.11 數(shù)據(jù)分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 抽穗期QTL分析和NIL的分離
        2.2.2 NILs表型描述
        2.2.3 qHD5的精細定位
        2.2.4 候選基因預測
        2.2.5 不同物種中同源基因進化分析
    2.3 討論
        2.3.1 qHD5是一個新的抽穗期基因
第三章 qHD5的克隆及功能分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料種植
        3.1.2 性狀考察
        3.1.3 載體構建
            3.1.3.1 質粒提取
            3.1.3.2 質粒酶切
            3.1.3.3 片段擴增
            3.1.3.4 重組目的片段與載體
        3.1.4 植物轉化
        3.1.5 亞細胞定位
            3.1.5.1 GFP載體構建
            3.1.5.2 水稻植株種植
            3.1.5.3 所需溶液配制
            3.1.5.4 原生質體分離
            3.1.5.5 轉化培養(yǎng)及觀察
        3.1.6 轉錄自激活活性分析
            3.1.6.1 轉錄自激活載體構建
            3.1.6.2 酵母感受態(tài)制備及轉化
            3.1.6.3 活性分析
        3.1.7 表達模式分析材料的種植及取樣
        3.1.8 轉錄組取樣及數(shù)據(jù)分析
        3.1.9 基因保守性分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 qHD5基因功能驗證
        3.2.2 qHD5定位在細胞核
        3.2.3 qHD5具有較強的轉錄自激活活性
        3.2.4 qHD5表達模式分析
        3.2.5 其他抽穗期基因的表達
        3.2.6 qHD5不受環(huán)境影響
        3.2.7 qHD5影響產量性狀
        3.2.8 qHD5保守性分析
    3.3 討論
        3.3.1 qHD5^BG1和qHD5^XLJ等位基因均有功能
        3.3.2 qHD5參與Ehd1通路調控抽穗期
        3.3.3 qHD5育種價值評估
第四章 全文結論
參考文獻
致謝
作者簡歷



本文編號：3758384