水稻白条纹叶突变体wsl1的遗传分析及基因精细定位
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
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。
一个新的水稻叶形突变体(tll1)的遗传分析与精细定位
・
研 究报告 ・
一
个新的水稻叶形 突变体（ １的遗传分析 与精细定位 ｔ ） ｕ
鞠培娜 ’ 方云 霞’ 邹 国兴’ 彭友林’ 孙川’ 胡 江’ 董 国军’ ， ２ ， 一， ， ， ， ，曾大力１ ，
郭龙彪 ’张光恒’高振 宇’钱前’ ， ， ，
’ 中国水稻研究所 水稻生物学 国家重点实验 室，杭 州 ３ ０ ０ ； １ ０ ６ 杭州师范大 学生命与环境 科学学 院，杭州 ３ ０ １ １０６ 。 西省农业科学 院水稻研 究所 ，南 昌 ３ ０ ０ 江 ３２０
植物学报 Ｃ ｉ ｓ ｕ ｅ ｎ ｆ ｏａ ｙ ０ ０ ４ ６ ： ５ － ６ ， 『 ｗｃ ｉ ｕ ｂ ｔｎ ． ｍ ｈ ｅ ｅ ｆ ￣ Ｂ ｔ ２ １ ， ５（）６ ４ ６ １ 、 Ⅳ ． ｎ ｌ ｏ ｙ ｏ ｎ Ｂｌ ｏ ｎ ＾ ＼ ｈｂ ｌ ａ ｃ
ｄ ｉ１ ．９ ９ｊｓ ｎ１ ７ —４ ６２ １ ．６０ ２ ｏ： ０３ ６ ／ｉ ．６ ４ ３ ６ ．０ ００ ．０ ．ｓ
在第４ １ ２ 、４ ｇ ３ 、１ 、１ 、４ 、３ １ 染色 体上 。其中Ｎ Ｌ ￣ Ａ １
１ ９ ） 迄今，已有 水稻 多个 叶形基因的研究报道 ， ８。 ９ 主
要集 中在 卷叶 和 窄 叶 的性 状 上 。其 中卷 叶 突变 体
， 一』分别定位在水稻经典遗传图的第１ 、１ 、１ ｆ ｒ ７ ６ 、４ ２ 、
ｔｍ．Ｓ Ｍ） ｅ Ａ 周边区 的起始细胞，这些 细胞 的不断分化 形成 了叶原基 ，再经过近． 远轴 、 中一 侧轴和 基一 顶轴３
近远轴 的极性（ ａ ｔ ｌ ２ ０ ； ｈ ｎ ｔ １ ２ ０ ） Ｙ ｈｅ 。 ０ ８ Ｚ ａ ｇｅ ． ０ ９ 。 ａ， ａ， 而Ｒ Ｉ （一 Ｌ ２ｆ Ｌ Ｏｔ Ｒ １ ｆ则分别定位在第４ 和 １ 染色 体 ） Ｊ 、７ Ｏ 上，其 中Ｒ Ｉ （和ＲＬ １０ Ｌ Ｏｔ ） １ （ 已分别被精 细定位到３ ． １６ ｋ 和５ ｂ ｂ ２ ｋ 的区间内（ 云霞， ０ ７ 施 勇烽等， ０ ９ 方 ２０； ２０ ； 罗远章等 ， ０ ９ 。 ２ ０ ） 近来的研究表 明， 小分子Ｒ Ａ Ｎ 也参 与调控 叶片 的发育。 中水稻 的Ｏ ＧＯ７ 码一个具 其 朗 编 有 Ｐ Ｚ Ｐｗｌ 构域 的Ａ ｇ ｎ ｕｅＡ ） Ａ和 ｌ 结 ｒｏ ａ ｔ（ ＧＯ 家族 蛋 白。 涉及ｍｉＮ 或ｓ Ｎ Ｒ Ａ ｉ Ａ的靶ｍＲ Ａ的切割，该基因的过 Ｒ Ｎ
一份水稻叶尖枯萎突变体xynln的表型分析和基因定位
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。
水稻水浸状叶片突变体wss1的性状分析及分子标记定位
水稻水浸状叶片突变体wss1的性状分析及分子标记定位水稻（Oryza.sativa）作为全世界上最重要的粮食作物之一,是全球半数以上的人口食物的主要来源,在粮食生产中占据重要地位。
本实验室在筛选EMS处理的JG30突变体库时,发现了一个在分蘖盛期部分叶片表现出水浸状,至孕穗期水浸状叶片枯死的突变体,命名为wss1。
本文对水稻水浸状突变体wss1进行了较系统的研究,获得了如下结果:1.通过农艺性状考查,水浸状突变体wss1与野生型相比株高降低30%、结实率降低22%、穗粒数减少50%、叶片早衰,粒形与千粒重未发生明显变化。
2.通过光学显微镜观察突变体水浸状叶片与JG30叶片的表皮细胞,水浸状突变体wss1与野生型相比下表皮细胞形状发生变化,细胞排列变的不规则、细胞膜被破坏、液泡解体。
3.用白叶枯病菌PXO99<sup>A</sup>对野生型与突变体进行接种鉴定,接种15天时观察,发现与野生型相比突变体wss1的病斑长度更长。
4.将wss1突变体与02428杂交,构建F<sub>2</sub>分离群体,遗传分析表明水浸状性状由隐性基因控制。
5.根据JG30与02428重测序的结果,在水稻12条染色体上开发了240对InDel标记。
6.运用分子标记对突变体进行基因定位,将突变基因框定在水稻11染色体着丝粒区标记Ch11-33与标记Ch11-123之间1200kb大小的区域内,并且在标记Ch11-33与Ch11-123之间发现了11个共分离的标记。
7.在水稻基因组网站对定位区间内的功能基因进行预测,发现36个预测功能基因。
设计扩增36个预测功能基因DNA序列与起始密码子上游约1.5kb的启动子区的的引物,对扩增结果进行测序分析,在水浸状突变体wss1与野生型中未发现碱基的差异。
8.对定位区间内36个功能基因进行qRT-PCR表达分析,发现5个在水浸状突变体wss1与野生型JG30中差异表达的基因。
水稻叶尖枯突变体wlt1的遗传分析与基因定位的开题报告
水稻叶尖枯突变体wlt1的遗传分析与基因定位的开题报告一、选题背景水稻是全世界重要的粮食作物之一，其产量与品质对全球粮食安全具有重要意义，而水稻的叶尖枯（WLT）现象是影响水稻产量和质量的重要病害之一。
WLT的症状为水稻叶片尖端出现枯萎、黄化、卷曲、断裂等现象，这些症状会直接影响水稻叶片的光合作用，从而导致产量下降。
因此，WLT的研究对水稻的生产具有重要意义。
目前，已有一些关于WLT的研究，但其遗传机理尚未完全解析。
因此，需要从遗传学角度对WLT进行研究，以进一步揭示其发生的分子机制。
本研究旨在通过遗传分析与基因定位对WLT突变体的基因进行研究，为揭示WLT的遗传机理提供理论基础。
二、研究目的本研究旨在通过遗传分析与基因定位，对水稻叶尖枯WLT1突变体进行遗传学分析，并在水稻染色体上定位相关基因，为进一步揭示WLT的分子机制、提高水稻产量和质量提供理论依据。
三、研究方法1. 遗传分析：利用常规的遗传学方法，通过杂交培育F2代种子，并统计各表型特征的频率，筛选出与WLT1相关的表型特征。
2. 基因定位：利用已有的分子标记构建一个遗传连锁图，利用F2代产生的后代进行基因定位。
通过PCR技术对各个F2代个体进行多个分子标记的PCR反应，得到产物后进行电泳分离，记录各个分子标记的基因型，统计各基因标记与WLT1的连锁率和重组频率，最终得到WLT1的基因位置。
四、研究意义本研究将揭示WLT1基因在水稻生长发育过程中的作用机制，对水稻产量和质量的提高具有重要意义，为水稻病害的防治提供理论依据。
此外，该研究还将丰富水稻遗传学研究领域，为今后的水稻杂交育种研究提供新思路。
水稻卷叶半不育突变体的鉴定及初步遗传分析
水稻卷叶半不育突变体的鉴定及初步遗传分析
水稻卷叶半不育突变体是一种新出现的突变体，其叶片呈现卷曲现象，同时具有部分不育性状。
本文对该突变体进行了鉴定及初步遗传分析。
首先，利用形态特征和生理生化指标对该突变体进行了鉴定。
结果表明，该突变体与野生型水稻在生长期、叶片形态、根系结构等方面存在明显差异。
同时，在花粉染色体观察中，发现突变体的部分花粉染色体呈现不完整的二倍体结构，这也表明了该突变体的部分不育性质。
此外，利用电子显微镜观察了突变体和野生型水稻之间的差异，发现突变体细胞膜结构和细胞质器结构异常，这可能是导致该突变体不育性质的原因之一。
随后，利用遗传分析方法对该突变体进行了初步探究。
首先，将该突变体与野生型水稻进行杂交，并对F1、F2代进行分析。
结果表明，F1代呈现杂种优势，同时显示出部分突变体表型。
在F2代中，突变体和野生型水稻的比例接近3:1，符合单基因控制的遗传规律。
此外，在进行备选杂交时，突变体与其它突变体或野生型水稻进行杂交，可以看出该突变体因为受到单一隐性基因的控制，表现出了统一的遗传规律。
综上，本文通过形态和生理生化特征的鉴定、花粉染色体观察、电子显微镜技术及遗传分析等方法，初步探究了水稻卷叶半不育突变体的性状及遗传规律。
为深入挖掘该突变体的潜在价值并探究其内部遗传机制提供了一定的参考和指导。
水稻叶缘白化突变体mal的遗传分析与基因定位
592
Hale Waihona Puke 作物学报第 40 卷易于观察的突变性状, 是开展光合系统的结构和功 能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料[9-10]。 同时, 叶色可作为标记性状应用于良种繁育和杂交 育种, 也可作为观赏稻应用于休闲观光农业[11]。
1 材料与方法
1.1 材料 mal 来自 EMS 诱变恢复系缙恢10号(Oryza sa-
tiva L. ssp. indica), 经过多代自交, 突变性状稳定遗 传。2011年, 用表型正常的不育系材料西农1A 与突 变体 mal 杂交, 同年在海南种植 F1, 并收获 F2种子, 于2012年在西南大学水稻研究所分别种植亲本和 F2 群体。 1.2 光合色素含量的测定
上午9:00, 在种植小区中间随机选择长势相对 一致的野生型和突变体各5个单株, 分别测定苗期
和抽穗期的光合色素含量。称取0.01 g叶片剪碎装入 离心管, 加25 mL丙酮﹕无水乙醇(1∶1, v/v)混合液 封口暗处理24~48 h, 其间经常摇动, 直到叶片完全变 白为止, 重复3次。参考Lichtenthaler的方法计算[23]。 1.3 农艺性状调查
本研究利用EMS诱变恢复系缙恢10号, 从其后 代中获得一份稳定遗传的叶缘白化突变体mal (marginal albino leaf), 该突变体在整个生育期过程中, 叶片边缘均呈白化表型。遗传分析表明该突变体受 隐性核基因控制, 利用BSA法最终将其定位在第8染 色体, SSR标记M22和InDel标记ID27之间, 物理距 离为171 kb。
Genetic Analysis and Gene Mapping of a Marginal Albino Leaf Mutant mal in Rice
水稻白条纹叶Gws基因的精细定位与遗传分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(5): 713−720/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00713水稻白条纹叶Gws基因的精细定位与遗传分析许凤华1程治军1王久林1吴自明1孙伟2张欣1雷财林1王洁1吴赴清1郭秀平1刘玲珑3万建民1,3,*1中国农业科学院作物科学研究所, 北京100081; 2山东省临沂市农业科学院, 山东临沂276012; 3南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 江苏省植物基因工程技术研究中心, 江苏南京210095摘要: 叶色突变是一类十分明显的性状突变, 在高等植物的叶绿素合成、叶绿体结构、功能、遗传、分化与发育等基础研究中均具有重要意义。
到目前为止, 已鉴定多个重要的水稻功能基因, 据不完全统计, 水稻中至少已定位了79个叶色突变位点, 并已成功克隆出多个叶色相关基因, 其中OsCHLH、OsCAO1、OsCAO2、chlorina 1、chlorina 9、ygl等直接参与编码叶绿素合成, 其余基因均参与叶绿体发育调控。
在日本晴(Nipponbare) T-DNA插入突变体库中筛选到一份对温度敏感的白条纹突变体gws (green-white-stripe), 遗传分析表明它来自组织培养过程中的单隐性基因突变。
利用gws与培矮64杂交组合的F2代群体, 将Gws精细定位于第6染色体标记InDel 15和InDel 16之间, 物理距离为73 kb, 此区间内包含13个基因。
基因组序列分析发现, 突变体在核糖核苷二磷酸还原酶小亚基(ribonucleoside- diphosphate reductase small chain, RNRS1)编码区第314~315碱基发生缺失, 第316~317碱基由GC变为TT, 导致该基因阅读框移码突变, 蛋白质翻译提前终止。
水稻无蜡质叶片突变体wcl1的图位克隆
水稻无蜡质叶片突变体wcl1的图位克隆王佳梅;安雪娇;张治国【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2017(033)008【摘要】从水稻T-DNA插入突变体库中筛选获得1份叶片表皮无蜡质的突变体wcl1(Wax Crystal-Sparse Leaf 1),突变体wcl1有如下主要特征:一是突变体叶片角质层蜡质减少,二是突变体的干旱敏感性高于野生型.通过图位克隆技术,克隆了wcl1基因,其编码酮酯酰辅酶A(LOC OS09g25850),在突变体中LOCOS09g25850基因的第10个外显子处鸟嘌呤(G)突变为胸腺嘧啶(T)导致转录提前终止,经分析表明突变体wcl1是一个wsl2基因的等位突变体.%Here a wax crystal-sparse leaf mutant(wcl1)was screened from rice T-DNA Insertion Mutant Library. The mutant wcl1has two main features as following :1)the wcl1 leaf cuticular wax reduced ;2)the drought sensitivity in the wcl1 plant was higher than wild type. Map-based cloning of wcl1 revealed that a point mutation of G to T in the 10th exonof gene LOCOS09g25850encodingketoacyl coenzymeA resulted in the termination of transcription. The analysisshowed that the wcl1was allelic to wsl2.【总页数】5页(P46-50)【作者】王佳梅;安雪娇;张治国【作者单位】中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081;中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081;中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081【正文语种】中文【相关文献】1.水稻两性不育突变体图位克隆群体构建 [J], 李金军;练进旺;陆金根;高荣村2.水稻矮杆突变体D814基因图位克隆与功能分析 [J], 陈新兵;黄荣峰;王娟3.水稻中一个油菜素内酯不敏感突变体的图位克隆 [J], 祝步拓;张芊;路铁刚4.一个水稻“斑马叶”叶色突变体基因zebra leaf2(zl2)的图位克隆 [J], 刘胜;魏祥进;邵高能;唐绍清;胡培松5.水稻雌雄不育突变体Osfma2的细胞学观察及基因图位克隆 [J], 张涛荟;王海宇;万华;张莉萍;谢振威;陈可毅;何晓栋;赵志刚;万建民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一个新的水稻白化转绿突变体的遗传分析和农艺性状研究
・
２ １（ ） ０ １ ２
ｌ ・ Ｏ
Ｗｅ ｚ ｏ ｒ ｕ ｔ ｒｌ Ｓ ｉｎ ｅ Ａｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｈ ｕ Ａｇ ｉ ｌ ａ ｃｅ ｃ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｃ ｕ
一
个 新的水稻 白化转绿突变体 的遗传分析 和农 艺性状研 究
何婷 婷 ， 杨青 青 ， 吴杰 ， 雪静 ， 珏 陈 楼 （ 州科技 职 业 学院农 业与 生物技 术 系， 温 浙江 温 州 ３５０ ） ２０ ６
摘
要： 对一个新的水稻 白化转绿突变体标 ８ 进行遗传分析和农 艺性状研 究， ｓ 结果表 明该突变基 因
受一 对 隐性 核 基 因控 制 ， 与其 野 生型 相 比 ， 主要 农 艺性 状 基 本相 近 ， 生 育期 缩 短 了 ２天 ， 但 外观 品 质 和 蒸 煮食味 品 质得 到 了改善 ， 配合 力有所提 高 ， 因此 可以作 为一种 形 态标记 性状 应 用 于两 系杂 交水稻 育种 中。
项 目资助 ： 本研 究由浙江省大学生科技创新 活动计 划项 目（０ ０ ４ ６ ０ ） ２ １Ｒ ５ ０ １ 资助。
温州农业科技
稻 ６号 的种 子 ， 行 产 量 测定 ， 析 标 ８ 进 分 Ｓ 力。收 获 的标 ８ Ｓ和培 矮 ６ Ｓ的 种 子 经 干 ４
２ 遗 传分 析 ． ２
刍 化面积第 １２ 、 张叶较大 ，第 ３４张叶递 、 ｝ ５张 叶基 本 复 绿 ， 白化 性 状 。 叶龄 渐 无 随
ｊ 的第 １４叶也 逐 渐 转 为绿 色 。 ８ 化 标 ｓ和 委６ Ｓ的苗期 表现 见 图 ｌ ４ 。
在温州 ６ 月中旬一般种植管理水平下 ，标 ８ ｓ
的播 始 历期 为 ８ ８天 ， 高 为 ６ ．ｅ 主茎 叶 片数 株 ５ ｍ， ５ 为 １． ， 效穗 为 １． ， 长 １．ｃ 穗 粒数 ３ ２４粒 千粒 重 有 ２ ．ｇ相 比较 于 野 生 型 对 照 ２１，
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1 Hunan Agricultural University, Changsha 410128, Hunan, China; 2 State Key Laboratory of Hybrid Rice, Hunan Hybrid Rice Research Center, Changsha 410125, Hunan, China; 3 National South Grain and Oil Crops Collaborative Innovation Center, Changsha 410128, Hunan, China
水稻白条纹叶突变体 wsl1 的遗传分析及基因精细定位
莫 祎 1,2,** 孙志忠 2,** 丁 佳 2 余 东 2 谭炎宁 2 袁贵龙 2 袁定阳 1,2,3,* 段美娟 1,*
孙学武 2
盛夏冰 2
1 湖南农业大学, 湖南长沙 410128; 2 湖南杂交水稻研究中心杂交水稻国家重点实验室, 湖南长沙 410125; 3 国家南方粮油作物协同创 新中心, 湖南长沙 410128
Genetic analysis and fine mapping of white stripe leaf mutant wsl1 in rice
MO Yi1,2,**, SUN Zhi-Zhong2,**, DING Jia2, YU Dong2, SUN Xue-Wu2, SHENG Xia-Bing2, TAN Yang1,2,3,*, and DUAN Mei-Juan1,*
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2019, 45(7): 10501058 ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9
/ E-mail: zwxb301@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.82054
摘 要: 从粳稻日本晴和籼稻 R1128 杂交衍生的重组自交系群体中获得一个稳定遗传的白条纹叶突变体 wsl1 (white stripe leaf 1), 世代为 F10。与亲本 R1128 相比, 突变体 wsl1 表现出白条纹叶, 同时叶脉呈现白化, 该性状在苗期就出 现并持续整个生育期; 突变体的株高、每穗总粒数、剑叶长、生育期显著增加, 而结实率显著下降, 其他农艺性状没 有显著变化。分蘖期突变体 wsl1 的叶绿素 a、叶绿素 b 和胡萝卜素含量较杂交亲本 R1128 显著下降; 透射电镜观察 表明, 与野生型相比, 突变体的叶绿体形状异常, 不规则。遗传分析表明, 该突变性状由 1 对隐性核基因控制。精细 定位后发现, 目标基因 WSL1 位于第 1 染色体短臂上标记 M1-54 与标记 M1-70 之间, 两者相距 89.7 kb。生物信息学 分析表明候选区间内共有 8 个开放阅读框, 暂未发现已报道的叶色相关基因; 其中 LOC_Os01g02080 编码肽基脯氨 酰顺反异构酶, GO (Gene Ontology)分类显示其可能与类囊体形成有关, 后续将通过比较测序、qRT-PCR 等分子实验 来确定候选基因。 关键词: 水稻; 白条纹叶突变体; 遗传分析; 基因定位