一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位
第 10 期
周明镜等: 一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位
1781
图 1 突变体小花的形态观察 Fig. 1 Anatomical observation of the mutant flower A 为野生型颖花; B~H 为花器官突变体: B、C、D 分别为 3、4、 5 个柱头的突变体颖花; E、F、G 为不同程度的雄蕊雌蕊化及雄
Abstract: Floral organ development directly affects rice yield and quality. Here we report a rice floral mutant with increased stigmas, which was isolated from the progenies of the combination of C2/2480. Compared with the wild type rice, the mutant showed dwarf plant, small panicle and grain, curled flag leaf, narrow and opening spikelet, and later flowering. Most of florets were made up of normal lodicule, increased stigmas, more pistils, and fewer stamens. Segregation of wild type plants to mutant plants in three F2 population were accorded with the ratio of 3:1, which indicated that the mutant is controlled by a single recessive gene. With SSR (Simple Sequence Repeat) markers screening in a total of 92 F2 mutant individuals derived from the cross of ism/T116, the mutant gene was located between the molecular markers RM3183 and RM3827, at the distances of 2.2 cM and 12.0 cM, respectively, on chromosome 6, and co-segregated with RM11951, RM19953, and RM19961. ISM(t) is a new floral-organ identity gene located on chromosome 6 in rice. This result provided a foundation of map-based cloning and function analysis of ISM(t) gene. Keywords: Rice; Floral organ; Mutant; Genetic analysis; Genetic mapping
花粉碘染镜检结果表明, 突变体花粉育性因花 药畸形程度而异, 畸形严重的几乎 100%不育, 呈现 典败状; 而育性最高的花药的花粉可育率约为 20%, 均远远低于对照花粉 90%左右的可育率, 表明突变 体的花粉育性受到严重影响(图 2)。 2.2 花器官发育过程
扫描电镜观察表明, 突变体与野生型对照相比, 在颖花原基分化期, 两者并没有明显差异。此后, 在 野生型雌雄蕊分化期, 颖花原基均衡分裂, 靠近外 稃位于浆片旁的第 6 枚雄蕊略迟发育, 靠近内稃的 雄蕊原基较先发育, 最终形成 6 枚均等的雄蕊以同 心圆方式排列在雌蕊周围; 而突变体雌、雄蕊原基 的分化较迟, 突变体外稃与内稃相交处的 2 枚雄蕊 原基位点分化较早, 并迅速发育变大超过其他雄蕊 原基, 这些过大原基多数表现雌蕊化的发育趋势, 并 向外稃和内稃相交的两侧挤压。突变体内、外稃相
2 结果与分析
2.1 突变体形态 突变体与野生型水稻相比, 大部分植株矮化,
穗变短变小, 几乎不育, 多数剑叶卷曲包裹稻穗, 谷粒比野生型小, 颖壳变窄, 部分内外颖壳不闭合, 花期明显晚于野生型水稻。
解剖观察显示, 与野生型相比, 突变体颖花浆 片正常, 柱头数量明显增加, 并且伴随明显的畸形; 雌蕊存在明显的多柱头现象, 大部分为 3~5 个; 大 部分雄蕊花药数量减少, 一般为 3~4 枚, 且大多退 化畸形, 呈白色透明状, 育性不正常。部分突变体子 房呈现膨大、表面不光滑、凹陷等畸形, 并伴随双 子房和融合双子房现象。同时, 在突变体中还观察 到大量不同程度的雄蕊雌蕊化现象(图 1)。
一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位
周明镜 1,2 王玲霞 1,2
文 勇 2 李双成 1,2 李 平 1,2,*
李成波 2
张曼华 2
高烽焱 2
1 四川农业大学水稻研究所, 四川温江 611130; 2 四川农业大学 / 作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室, 四川雅安 625014
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有助于水稻产量和品质的遗传 改良。在籼稻 C2 与 2480 的杂交后代中发现了一个多柱头突变体, 与野生型相比, 该突变体植株矮化、穗变小、开 花延迟和育性降低。颖花解剖发现, 其浆片正常, 柱头和雌蕊数量增加, 雄蕊数目明显减少, 并伴随不同程度的雌雄 蕊畸形。以突变体作母本, 构建群体进行遗传分析, 结果显示所有 F1 均表现正常, F2 群体出现 3∶1 性状分离, 证实 该突变性状受 1 对隐性基因控制。利用微卫星标记进行连锁分析, 将该基因定位于水稻第 6 染色体上标记 RM3183 和 RM3827 之间, 遗传距离分别为 2.2 cM 和 12.0 cM, 且与 RM11951、RM19953 和 RM19961 共分离。ISM(t)是一个 新的水稻花器官发育控制基因。 关键词: 水稻; 花器官; 突变体; 遗传分析; 基因定位
采用碘化钾染色法, 在突变体材料中上部枝梗 中选取当天将开花的颖花, 用 1% I2-KI 染液染色, 于显微镜(OLYMPUS, CX21, Japan)下观察染色深度 和花粉粒外形, 判断花粉育性, 并统计可育比例, 以正常植株作为对照。
1.5 遗传分析 以花器官突变体材料为母本, 分别以 9311、明
Phenotypic Characterization and Genetic Mapping of an Increased Stigma Mutant in Rice (Oryza sativa L.)
ZHOU Ming-Jing1,2, WEN Yong2, LI Shuang-Cheng1,2, LI Cheng-Bo2, ZHANG Man-Hua2, GAO Feng-Yan2, WANG Ling-Xia1,2, and LI Ping1,2,*
1 Rice Research Institute, Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China; 2 Key Laboratory of Crop Genetic Resources and Improvement, Ministry of Education / Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China
从突变体材料中随机选取成熟颖花在解剖镜下 观察, 考察其颖花构造、雌蕊、雄蕊、柱头、子房 及浆片形态及数目特征。 1.3 扫描电镜观察花器官发育
取刚刚形成生长锥 l cm 左右的幼穗, 按 Feng 等[16] 和 Mizukami 等[17]的方法处理突变小花, 略有改动。用 3%戊二醛固定 5 h, 然后用生理盐水(0.7%)洗涤 3 次, 每次 5 min; 随后用 30%、50%、70%、80%和 90% 乙醇分别脱水 10~15 min, 再用 100%乙醇分别脱水 20 min 和 25 min; 将脱水后样品置乙酸异戊醋中处 理 15~30 min, 于 CO2 临界点干燥; 最后真空镀膜。 在扫描电镜(JSM-35CF, JEOL, Japan)下观察、照相并 记录结果。 1.4 育性检测
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(10): 1779−1784 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01779
恢 63 和 T116 为父本配制杂交组合, 分别形成相应 的 F1 和 F2 群体。次年种植分离群体, 抽穗后调查突 变性状分离情况, 记录群体总株数、突变单株数, 计 算分离比例, 并进行卡方检验。 1.6 基因定位
用本实验室保存的均匀分布于水稻染色体上的 520 对微卫星引物(由上海博亚生物技术有限公司合 成)筛选亲本, 分别再用亲本、4 株正常株、6 锁验证, 然后初步定位。
URL: /kcms/detail/11.1809.S.20110728.1004.022.html
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作物学报
第 37 卷
型被扩展成 ABCD 模型[7-9]。该模型对于单子叶植物 的花器官发育研究具有重要的借鉴作用。但单子叶 植物的花器官结构与双子叶模式植物有着显著的区 别, 其花器官发育是否遵循相似的调控机制还缺乏 足够的证据[10-12]。作为单子叶的代表植物和禾本科 的模式作物, 水稻花器官发育的研究对于阐明单子叶 植物的花器官发育模式、明晰单双子叶植物花器官发 育的异同都有非常重要的意义[13]。同时, 水稻产量和 品质的形成受到花器官发育的直接影响, 研究其基因 调控机制将有助于水稻分子育种的发展[14-15]。
水稻叶尖早衰突变体lad的形态、生理分析与基因定位
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(1): 168-173 /zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家自然科学基金项目(31071072)和重庆市重大攻关项目(CSTC, 2010AA1013)资助。
*通讯作者(Corresponding author): 赵芳明, E-mail:zhaofangming2004@第一作者联系方式: E-mail: duqing2863@Received(收稿日期): 2011-05-19; Accepted(接受日期): 2011-09-18; Published online(网络出版日期): 2011-11-07. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20111107.1552.019.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00168水稻叶尖早衰突变体lad的形态、生理分析与基因定位杜 青 方立魁 桑贤春 凌英华 李云峰 杨正林 何光华 赵芳明*西南大学水稻研究所 / 转基因植物与安全控制重庆市市级重点实验室, 重庆400716摘要: 叶片作为植物的主要光合作用场所, 研究其早衰机制对提高作物的经济产量具有非常重要的意义。
本研究报道了一个来自EMS诱变优良恢复系缙恢10号的新水稻叶尖早衰突变体lad (leaf apex dead), 其叶尖在第5片叶抽出前呈正常状态, 当第5叶完全抽出之后前5叶的叶尖变黄并最终枯死; 随后的叶子在完全抽出后, 叶尖也逐渐变黄并枯死。
对该突变体的生理生化分析发现, 其叶绿素含量、可溶性蛋白含量明显下降, SOD酶活性异常。
其株高、叶长、粒数等也都显著降低。
经遗传分析, 该突变性状受1对隐性单基因控制, 利用分子标记将该基因定位于第11染色体SSR标记SWU11-19和SWU11-5之间, 遗传距离为13 cM, 并且与SSR标记SWU11-25和SWU11-27共分离。
一个水稻类树稻突变体(LEAFY HEAD 3)基因的精细定概要
588中国水稻科学(icc)第2ChnJRieSi3卷第6期(09年u月)202000,2():1519237-7.13.02[1Naaa1]gswaN,Mioh,SnysiMaoY,eaDeuaeoht1Lrgltsbt.lansidvlpetiieRieGeews19efadpitleeomnnrc.cntNel,96,13:121500.[onH,YamooT,Ssk2]LiXmataaiT,e1Chrcejainadta.aatztonrdtcinopsaiitrcinf3QTseetfitneatsoL,Ha,Hcnoetcolcad2H幽,cntolgedndtircuigerysgncorlihaigaeniesnnalioein[2罗伟,1]胡江,孙川i,等.水稻抽穗期功能叶叶型相关性le.ThoisnerApplGee,20nt00,1:12—08.010112kwaTktmiS,e1ta.Phohoeofrytermscne[1zwaT,Oia,Touo2]Iatepooeidcotoofornirc(ahtdyhhtproicnrlflweigniesor—a状遗传分析.分子植物育种,20,65:838008()5—6.[3u—ci,Atuh1]JnIhIssiH,HiedmiK,ea.Arcsiehtr—t1eeseeovcrncmuain,patcod,sotnstepatcrnadhoittolsohrrhrehlsohoneogtstevgttvhsnrc.PlnllnaeheeaiepaeiieatCel,1998,10:115.51121pa)Plnlnt.atJ,2000,25:3139.2()9—9[2邬亚文,于永红,胡国成,等.一个新的水稻生育期延迟T—2]DNA插入突变体.作物学报,20,3()1111.0628:11-16[4L1]iK,Pno,Sasl,e1dnictnozisnSRMtneJWta.Ietiiffaoqaiaierioi(unttvtatctlQTLs)fredndtapaohaigaendlnthihncliaeie(yastv)TherApnegtiutvtdrcOrzaiaL..oplGe—e,19t95,91343.:7—81[3杨瑶君,汪旭东,吴先军,等.水稻显性早熟材料D6B的发2]4现、传分析和分子标记定位.遗传学报,20,3()9—遗0525:45500.[4St,Haah2]aoYIysiK.Teeeicnrlfhaivgthntotooebsceeagcttrhaeialauigntvievreisiepsnerymtrnaiercaite.Jped—nJBreig,18n95,35:10l66一6.[5林鸿宣,钱惠荣,振民,等.几个水稻品种抽穗期主效基因1]熊与微效基因的定位研究.遗传学报,19,33:2523962()0—1.[6罗林广,虎渠,万建民.水稻抽穗期的遗传学研究.江苏农1]翟业学报,20,1()12.0172:1916[5邓晓建,周开达,仁端,等.水稻完全显性早熟基因的发现2]李和定位.中国农业科学,0143:232920,3()3—3.[7李1]平,陆朝福,周开达,.利用RL等FP标记定位水稻重要[6郭龙彪,储成才,2]钱前.水稻突变体与功能基因组学.植物农艺性状的主效基因与微效基因.中国科学:辑,19,2C966():272335-6.学通报,20,33062:11.[7XuY,XigYZ,egXY,e12]eWnWnt.NauavrtniatrlaiinaoGhdsampratrguaofhaigdtnilotn7iniotneltroednaeadyedpe—tanrc.Nant,20i1iietGee08,40:76.6177[8YamooT,LnH,Ssk1]matiaaiT,e1dnictnoedt.IetiifhaafaoigdtuntaietatlcdnhrceiainotnaeqaitvriousH6adcaatrzt0fisteittcieatospsaintrcinwihtHiiesndacdaknrcuigavnebc—YtrymaKta.eefcsohum[8i,KaoH,Maua,e1Thfetntecl2]0glntnhigooccaatrasdbedrigeghadterarnmihrcescueysmiwafncosprgn.Geeis00,14:88—9.rsoeyntc,205581[9n,HauhmaY,Naar15YaoMrsigmuaY,ea.Ietiainot1dnictffoqatttvrioiotolghaigdtnrcuigauniietatcalcnrlnednaeiiesnihg—estnaema.ThoApplGeeihdniylkgpiernt,1997,95:1205gnsates-lcsiieYpnJeethd1ounrc.Bren,19edig93,48:272567.欢迎订阅2100年《子植物育种》分《子植物育种》一份为转基因育种、子标记辅助育种及常规育种服务的科学杂志,是中国唯一的一份以育种为名的分是分也科学杂志。
一份新的水稻斑点叶突变体spl32的鉴定和基因定位
Na t i o n a l En gi ne e r i n g Re s e a r c h Ce n t r e o fPl a n t S p a c e Br e e d i n g/ So ut h Ch i na Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y , Gu ng a z h o u 51 0 6 4 2 , Ch i n a
E — ma i l : x b z w @c h i n a j o u ma 1 . n e t . c a
D o I:1 0. 3724 / SP. J. 1 006. 201 5. 00 861
一
份新 的水稻斑 点叶突变体 s p i 3 2的鉴定和基 因定位
罗文龙 刘永 柱 王 慧 陈志 强 郭 涛
t o wh o l e l e a f a n d s h e a t h. T r y p a n b l u e s t a i n i n g i n d i c a t e d t h a t t h e f o r ma t i o n o f s p o t s wa s n o t c a u s e d b y c e l l d e a t h . T a k e n n o r ma l
自然 光诱导 ,在 幼穗 分化期从 叶尖 逐渐 扩散 至 叶鞘 ,台盼蓝 染色表 明斑 点并 非 由细 胞死 亡引起 。以从 F 5 杂合个 体分
水稻突变体介绍及鉴定(很详细)汇总教材
RMD水稻突变体信息及基因型鉴定1.背景介绍:突变体对于遗传学研究有着重要作用,随着拟南芥和水稻等物种全基因组测序的开展,人类积累了前所未有的基因序列信息,为了弄清这些基因序列的生物学信息,寻找该基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法。
植物在自然的环境条件下也会产生突变性状,早期普通正向遗传学研究往往通过寻找与某种生物学特性相关的突变体来发掘或定位某个特定基因。
为配合植物功能基因组研究高通量的策略,构建水稻等物种的大型突变体库已成为必然,借助水稻全基因组测序信息、通过反向遗传学的手段大规模地筛选突变体库,理论上可以获得基因组中任一基因的突变体,最终实现阐释基因功能的目的。
2.原理:2.1农杆菌介导的T-DNA 插入农杆菌是寄主范围非常广泛的土壤杆菌,它能通过伤口侵染植物导致冠瘿瘤和毛状根的发生。
1974从根癌农杆菌中分离出一种与肿瘤诱导相关的质粒,称为致瘤质粒(Tumor-inducing plasmid),简称Ti 质粒。
Ti 质粒上存在一段DNA,能够转移并整合到植物基因组中,称为Transferred DNA,简称T-DNA。
研究发现,T-DNA 两端存在非常保守的同向重复的25bp 序列,分别称为左边界(LB)和右边界(RB)。
T-DNA 的转移只与边界序列相关,尤其是RB,而与T-DNA区段的其它基因或序列无关。
我们将T-DNA 区段上的致瘤基因和其它无关序列去掉,利用其转移的特性,实现农杆菌介导的T-DNA 转入水稻愈伤,从而构建水稻突变体库。
大量研究表明,农杆菌T-DNA 整合到植物基因组中的位置是随机的,并且整合到植物基因组中的T-DNA 能稳定遗传。
由于插入到植物基因组中的T-DNA 区段序列已知,这样随机插入到植物基因组中的T-DNA类似于给植物基因“贴”了一个序列标签。
我们利用这个标签,通过各类PCR技术最终可以获取其插入的位点。
2.2 水稻Tos17 反转录转座子创造水稻突变体的另一种方法是利用植物的反转录转座子,它们是以DNA→RNA→DNA 的方式进行转座,在水稻上已发现大约40 种长未端重复的反转录转座子,它们是Tos1-Tos32,RIRE1-RIRE8,其中5 类被证明是有转座活性的,分别是Tos10、Tos17、Tos19、Tos25 和Tos27。
一个水稻生殖发育突变体的遗传分析及基因定位的开题报告
一个水稻生殖发育突变体的遗传分析及基因定位的开题报告题目:一个水稻生殖发育突变体的遗传分析及基因定位研究背景:水稻是全球重要的粮食作物之一,其生殖发育过程对其产量和品质具有重要影响。
研究水稻生殖发育的突变体对于解析其相应调控机制,提高水稻产量和品质具有重要意义。
研究目的:本研究旨在通过遗传分析和基因定位,解析一个水稻生殖发育突变体的相应调节机制,为水稻产量和品质的提高提供理论支持。
研究内容:1. 突变体的鉴定和表型分析利用突变体与野生型品种进行比较分析,观察突变体在水稻生长发育过程中的表现和性状变化。
2. 遗传分析利用突变体和野生型进行杂交,分析突变体的遗传特性和遗传方式,确定突变体的基因型。
3. 基因定位通过SNP标记和基因组测序技术,对突变体的基因位置进行定位,筛选可能的候选基因,进一步确认突变体基因。
4. 基因功能分析通过基因克隆、表达、转基因等技术,对突变体基因进行功能分析,深入探究突变体基因对水稻生殖发育的影响。
研究意义:本研究可以为水稻生殖发育的相应调控机制提供新的线索,为水稻产量和品质的提高提供理论支持。
同时,本研究也为其他植物遗传分析和基因定位研究提供参考。
研究方法:本研究主要采用突变体、野生型品种杂交、表型和基因定位等分析方法,同时结合基因克隆、表达、转基因等技术对突变体基因进行功能分析。
预期结果:本研究预计能够最终确认突变体基因,并从基因水平上解析水稻生殖发育调控机制,为水稻产量和品质提高提供理论支持。
结论:本研究有望从遗传和基因水平上揭示水稻生殖发育调控机制,为水稻产量和品质提高提供理论基础,并为其他作物遗传分析和基因定位研究提供参考。
一个水稻株高突变体的遗传分析与基因定位的开题报告
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。
一份水稻花器官突变体的形态发生、性状遗传分析及相关基因的分子标记定位
一份水稻花器官突变体的形态发生、性状遗传分析及相关基因的分子标记定位水稻(Oryza sativa L.)属于单子叶植物,是发育分子生物学研究领域中常用的一种模式植物,同时也是世界上最重要的粮食作物之一,其花器官发育的结果直接影响稻谷产量和品质,因此对其花器官发育的研究有着深远的意义。
目前,由于在水稻中发现的花器官突变体很少,所以对水稻花发育的研究主要是利用双子叶植物MAS-box基因的保守序列设计引物,在水稻基因组或者cDNA文库中筛选与双子叶植物花器官发育相对应的MADS基因,因为同源异型基因的突变与花器官的变异是直接对应的关系,所以突变体的应用是当前功能基因组学的发展方向。
本文对一份从水稻双胚苗体系中自然分化出来的突变体进行了研究。
该突变体是了解水稻花发育特别是雌蕊中子房、柱头发育的良好材料。
作者进行了突变体的形态解剖研究、突变形状的遗传分析及相关基因的分子标记定位研究,获得了如下结果:1突变体形态结构特征:突变体的生殖发育受到明显的影响,主要表现在抽穗过程缓慢,有的甚至整个生殖周期内都无法抽出。
枝梗分枝稀疏,次级枝梗与主梗之间的角度明显,顶端有不同程度的卷曲,整个穗部由下至上着生小花的数目逐渐减少。
突变体花器官变异程度不一,内稃退化和外稃严重弯曲使得二者无法闭合,颖花内部结构外露,突变体颖花的浆片同源转化为类内稃的结构;雄蕊部分或全部转化为雌蕊,不完全转化雄蕊通常下部为类心皮组织上部则是类柱头的羽毛状结构。
颖花通常只含有一个发育完全的雌蕊结构,而同源异型转化的雌蕊发育是不完全的,不能形成完整的胚囊结构,通过调查证明该突变体不能结实。
2突变体形状的遗传分析:用突变体做父本,分别以93-11、蜀恢527、日本晴为母本配制杂交组合进行遗传分析。
所有杂交组合F<sub>1</sub>代株系均表现正常亲本的表性。
根据F<sub>2</sub>代表型及x<sup>2</sup>测验表明,正常植株与突变体的比例符合一对基因控制的分离比3:1,说明该突变性状是受一对隐性基因控制。
水稻突变体介绍及鉴定(很详细)
RMD水稻突变体信息及基因型鉴定1.背景介绍:突变体对于遗传学研究有着重要作用,随着拟南芥和水稻等物种全基因组测序的开展,人类积累了前所未有的基因序列信息,为了弄清这些基因序列的生物学信息,寻找该基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法。
植物在自然的环境条件下也会产生突变性状,早期普通正向遗传学研究往往通过寻找与某种生物学特性相关的突变体来发掘或定位某个特定基因。
为配合植物功能基因组研究高通量的策略,构建水稻等物种的大型突变体库已成为必然,借助水稻全基因组测序信息、通过反向遗传学的手段大规模地筛选突变体库,理论上可以获得基因组中任一基因的突变体,最终实现阐释基因功能的目的。
2.原理:2.1农杆菌介导的T-DNA 插入农杆菌是寄主范围非常广泛的土壤杆菌,它能通过伤口侵染植物导致冠瘿瘤和毛状根的发生。
1974从根癌农杆菌中分离出一种与肿瘤诱导相关的质粒,称为致瘤质粒(Tumor-inducing plasmid),简称Ti 质粒。
Ti 质粒上存在一段DNA,能够转移并整合到植物基因组中,称为Transferred DNA,简称T-DNA。
研究发现,T-DNA 两端存在非常保守的同向重复的25bp 序列,分别称为左边界(LB)和右边界(RB)。
T-DNA 的转移只与边界序列相关,尤其是RB,而与T-DNA区段的其它基因或序列无关。
我们将T-DNA 区段上的致瘤基因和其它无关序列去掉,利用其转移的特性,实现农杆菌介导的T-DNA 转入水稻愈伤,从而构建水稻突变体库。
大量研究表明,农杆菌T-DNA 整合到植物基因组中的位置是随机的,并且整合到植物基因组中的T-DNA 能稳定遗传。
由于插入到植物基因组中的T-DNA 区段序列已知,这样随机插入到植物基因组中的T-DNA类似于给植物基因“贴”了一个序列标签。
我们利用这个标签,通过各类PCR技术最终可以获取其插入的位点。
2.2 水稻Tos17 反转录转座子创造水稻突变体的另一种方法是利用植物的反转录转座子,它们是以DNA→RNA→DNA 的方式进行转座,在水稻上已发现大约40 种长未端重复的反转录转座子,它们是Tos1-Tos32,RIRE1-RIRE8,其中5 类被证明是有转座活性的,分别是Tos10、Tos17、Tos19、Tos25 和Tos27。
水稻叶色突变体基因定位研究进展
低 。近年来 , 有 关 叶 色 自然 突 变 体 的 研究 常有 报 道, 张毅 等l 1 叩从籼 稻 G4 6 B与意 大利 粳稻 S i r i o杂
交后代 中发现 了 白化转绿 突 变体 g r a 。刘 胜等 “ ]
从 粳 稻 品 种 As o mi n o r i 组 培 后 代 中 获 得 一 个 稳 定
人工 诱变 是指 新 种 质 创 造 的 主要 手 段 , 主 要
胞 质基 因调 控 的叶色 突变体 报 道相 对较 少{ - 。 。
2 . 2 叶 色 基 因定 位 和 克 隆 进 展
是通 过物 理 因素和 化学 因素诱 导 生物 体遗传 性 状 发 生变异 , 其 中物 理诱 变 因素包括 离 子流 、 电子 束 以及粒 子射 线等 ; 化 学 诱 变 由于 所使 用 诱 变 剂 的 不同分 为多 种 , 目前 应 用 较 多 且 效 果较 好 的化 学
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9 期
冯 章丽 : 水 稻 叶色 突 变 体 基因 定 位 研究 进 展
遗传 的 黄 绿 相 问 叶 色 突 变 体 ( Z e b r a l e a f , z 1 2 ) 。
李 个
细胞 质基 因 控 制 。对 叶 色 突变 体 进 行 遗 传 分 析 , 通 常是利 用 突变体 与野 生 型 进 行 杂 交 ( 正 交 和 反 交) , 并对 杂交 后代 的 F 和F 表 型进行 鉴 定 , 从 而
水稻卷叶突变体rl76的表型和组织分析及基因定位
水稻卷叶突变体rl76的表型和组织分析及基因定位目录一、内容综述 (2)1. 研究背景及意义 (3)2. 研究目的和任务 (4)二、水稻卷叶突变体rl76的表型分析 (4)1. 突变体的形态特征 (5)1.1 叶片形态变化 (6)1.2 植株整体形态变化 (7)2. 突变体的生物学特性 (8)2.1 生长周期变化 (10)2.2 生物量变化 (11)三、水稻卷叶突变体rl76的组织分析 (12)1. 组织结构观察 (13)1.1 叶片结构变化 (14)1.2 茎秆及根系结构变化 (15)2. 组织化学分析 (16)2.1 生化成分分析 (17)2.2 细胞壁组分变化 (18)四、水稻卷叶突变体rl76的基因定位 (19)1. 遗传背景分析 (20)1.1 遗传图谱构建 (21)1.2 遗传标记选择及定位群体构建 (22)2. 基因定位方法与技术 (23)2.1 基于分子标记的基因定位技术 (24)2.2 基于高通量测序的基因定位方法 (24)五、基因定位结果及功能分析 (26)一、内容综述水稻卷叶突变体rl76作为一种重要的农艺性状变异,在植物生物学、遗传学和分子生物学领域引起了广泛关注。
该突变体的研究不仅有助于深入了解水稻叶片发育的分子机制,而且对于作物遗传改良和抗逆性育种具有潜在的应用价值。
本文将对水稻卷叶突变体rl76的表型特征、组织结构变化以及基因定位进行综述。
在表型特征方面,rl76突变体在水稻叶片发育过程中表现出明显的卷叶现象。
这种卷叶表型可能表现为叶片弯曲、扭曲或翻滚,与正常叶片相比,突变体叶片的形态和生长方向发生显著改变。
rl76突变体可能还伴有其他相关表型变化,如株高、穗形、粒型等,这些表型变化可能与卷叶表型存在某种程度的关联。
在组织结构分析方面,rl76突变体的叶片结构与正常叶片相比存在显著差异。
通过显微观察,可以发现突变体叶片的细胞形态、排列以及组织结构发生变化。
细胞大小、形状、排列方式以及叶绿体的发育可能受到影响,这些变化可能与卷叶表型直接相关。
