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水稻OsELF3基因的遗传效应和功能互补的初步研究

作　者: 陈薇兰
导　师: 李仕贵
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: OsELF3基因 互补表达载体 农杆菌介导
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 98次
引　用: 1次
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内容摘要


水稻是重要的粮食作物,由于其基因组较小和易于转化等特点,已成为禾谷类作物研究的模式作物。随着水稻基因组测序的完成,后基因组（功能基因组和蛋白质组研究）时代的到来,研究人员利用不同的方法创建了大量的水稻突变体,尤其近年来创建的水稻T-DNA插入突变体数量特别巨大。T-DNA插入突变体由于含有特定的T-DNA序列,将这些特定序列作为探测基因的标签,为分离特定功能的基因提供了更为有效的途径。本研究以一份从水稻T-DNA插入突变体中筛选到迟熟突变体为基础,该突变体已经通过PCR步行的方法获得了T-DNA插入的侧翼序列并通过NCBI比对发现T-DNA插入到一个推断性的早花基因OsELF3的第四外显子中。本研究对Oself3突变体的表型特征以及T-DNA插入拷贝数进行了进一步的调查,并构建互补表达载体pZH01-OsELF3,以突变体Oself3为受体,利用农杆菌介导的方法获得转基因植株。主要研究结果如下:1利用中花11×Oself3突变体的F2群体对OsELF3和T-DNA插入标签进行共分离研究,证实该Oself3突变体中的T-DNA插入标签是单拷贝,且Oself3突变体的性状变化由T-DNA标签插入OsELF3基因内部引起。2对Oself3突变体和对照中花11的农艺性状调查结果表明,Oself3突变体与中花11相比生育期延迟,籽粒变窄,穗长变短,千粒重变小。统计分析表明,上述性状差异显著。3通过扫描电镜观察Oself3突变体及中花11的籽粒颖壳表面的细胞,发现Oself3突变体的颖壳表面细胞宽度小于中花11。4将OsELF3基因DNA克隆到载体pMD20-T上,以M13F/R为引物测序。将克隆的目的基因连接到植物表达载体pZH01上,得到互补表达载体pZH01-OsELF3。5将构建好的互补表达载体利用农杆菌介导的方法导入Oself3突变体幼胚诱导的胚性愈伤组织中,经组织培养,抗性筛选分化,获得再生植株。经PCR鉴定成功获得了11株转基因水稻。Oself3突变体的功能互补转基因水稻的获得为进一步研究OsELF3基因的功能提供了重要材料。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-9
缩写词(Abbreviation)  9-10
第一章 文献综述  10-21
  1.拟南芥开花的分子机理  10-14
    1.1 光周期促进途径  10-12
    1.2 春化途径  12
    1.3 开花抑制途径  12-13
    1.4 自主调控开花途径  13-14
  2 水稻和拟南芥的开花基因的研究进展  14-17
    2.1 水稻和拟南芥的感光受体  14-15
    2.2 水稻和拟南芥的生物节律钟  15
    2.3 水稻和拟南芥开花途径中另外一些调控基因  15-17
  3 千粒重的遗传  17-19
    3.1 水稻粒重QTL研究情况  17-18
      3.1.1 谷粒长度QTL的初步定位研究  17-18
      3.1.2 谷粒宽度QTL的初步定位研究  18
      3.1.3 谷粒厚度QTL的初步定位研究  18
    3.2 粒重相关基因的精细定位及克隆情况  18-19
    3.3 作物的生育期与产量  19
  4 本论文研究的背景、目的和意义  19-21
第二章 材料与方法  21-33
  1 材料  21-24
    1.1 植物材料  21
    1.2 菌株和质粒  21
    1.3 培养基成分  21-22
      1.3.1 细菌培养基的配制  21
      1.3.2 适用于水稻的培养基  21-22
    1.4 重要试剂及溶液  22-23
      1.4.1 常用抗生素、激素及其工作浓度  22
      1.4.2 重要试剂  22-23
      1.4.3 重要溶液  23
    1.5 重要仪器设备  23-24
  2 试验方法  24-33
    2.1 水稻Oself3突变体性状分析  24-25
      2.1.1 水稻基因组DNA的提取  24
      2.1.2 OsELF3与T-DNA插入标签的共分离关系研究  24-25
      2.1.3 水稻T-DNA插入株系的Basta抗性测定  25
      2.1.4 Oself3突变体农艺性状调查  25
      2.1.5 Oself3突变体的外颖表面细胞观察  25
    2.2 水稻OsELF3基因表达载体的构建  25-29
      2.2.1 OsELF3基因的引物设计  25
      2.2.2 OsELF3基因的克隆  25-28
      2.2.3 植物表达载体pZH01-OsELF3的构建  28-29
    2.3 农杆菌介导水稻OsELF3基因的遗传转化  29-33
      2.3.1 农杆菌感受态的制备  29
      2.3.2 农杆菌的转化  29
      2.3.3 含重组质粒农杆菌的鉴定  29
      2.3.4 农杆菌介导的水稻遗传转化  29-30
      2.3.5 转基因植株的分子生物学检测  30-33
第三章 结果与分析  33-43
  1 水稻Oself3突变体性状分析  33-37
    1.1 Oself3突变体的农艺性状  33-35
    1.2 Oself3与T-DNA插入标签的关系  35-36
    1.3 Oself3突变体外颖表面细胞特性  36-37
  2 功能互补表达载体的构建  37-39
    2.1 OsELF3基因的克隆  37
    2.2 重组质粒的酶切鉴定  37-39
  3 农杆菌介导水稻OsELF3基因的遗传转化  39-43
    3.1 转OsELF3基因水稻植株的获得  39-40
    3.2 T_0代转基因植株的PCR检测  40-41
    3.3 GUS组织化学染色  41
    3.4 转基因T_0代种子性状及潮霉素抗性分析  41-43
第四章 讨论  43-47
  1 拟南芥生物节律钟基因ELF3与水稻OsELF3基因  43-44
  2 农杆菌介导水稻愈伤组织转化体系的优化  44-45
  3 水稻OsELF3基因在育种实践中的应用探讨  45-47
参考文献:  47-53
致谢  53-54
附录1  54-55
附录2  55

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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