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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

作　者: 王培培
导　师: 翟虎渠
学　校: 南京农业大学
专　业: 遗传学
关键词: 水稻白化转绿突变体叶绿体遗传分析基因定位
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,当调控叶绿素发育的相关基因发生突变,植物的叶色就会发生变化。叶绿素突变体也称为叶色突变体。水稻叶色突变体在水稻中占有很大的比例,根据表型可分为白化,黄化,浅绿,白翠,绿白,黄绿和条纹等8种类型。它们不仅是研究光合作用、叶绿素合成、叶绿体分化与发育等的重要材料,也可作为标记性状用于杂交稻的制种和繁殖。本研究以一份水稻白化转绿突变体zjw为基础,分别对其表型特征、温度影响及遗传特性进行了研究,并对引起其突变性状的基因进行定位。主要结果如下：1、突变体出苗后一直到三叶期植株全为白化。伴随第四叶的出现,第一、二和第三叶的叶中脉开始逐渐转绿,而第四叶和以后的叶片均为正常绿色。转绿后的突变体与野生型植株表型没有差异,但是成熟后结实率低。2、突变体zjw叶期的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量仅为同时期野生型其含量的13.93%、19.36%和28.34%。四叶期时,差异明显缩小,突变体上述色素含量相对于野生型的比值分别提高到69.88%、55.53%和69.70%。3、在23℃、26℃和30℃温度下,突变体二叶期的表型存在差异。突变体叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量随温度逐渐升高。4、纯合zjw与野生型杂交的F2代遗传分析表明：该叶色基因受一对隐性单基因控制。5、利用zjw日本晴的F2：3群体将zjw定位于水稻第五染色体上的indel标记BH-7和BH-8之间约1500kb区间内。与已定位的白化转绿基因比较,确定该基因为一个新基因。

全文目录

摘要 6-7ABSTRACT 7-8第一章文献综述 8-24 1.1 植物叶色突变体概述 8-11 1.1.1 叶色突变体的类型 8 1.1.2 叶色突变体的来源 8-11 1.2 叶色突变体的遗传方式 11-13 1.2.1 细胞核遗传 12 1.2.2 细胞质遗传 12 1.2.3 核质基因互作 12-13 1.3 植物叶色突变发生的机理研究 13-19 1.3.1 生理生化指标分析 13-14 1.3.2 叶色相关突变发生的分子机制 14-19 1.4 叶色突变体的应用前景 19-20 1.4.1 叶色变异作为标记性状 19 1.4.2 叶色突变用于提高作物产量和品种改良 19-20 1.4.3 叶色突变体可应用于功能基因组学研究 20 1.5 水稻叶色突变体的研究进展 20-21 1.6 水稻基因的图位克隆研究 21-23 1.6.1 图位克隆技术简介 21-22 1.6.2 图位克隆的技术环节 22-23 1.7 本研究的目的和意义 23-24第二章材料和方法 24-30 2.1 实验材料 24 2.2 实验方法 24-30 2.2.1 水稻白化突变体zjw的分离 24 2.2.2 叶色变化的温度及时期的观察 24 2.2.3 色素含量的测定 24-25 2.2.4 水稻白化转绿突变体zjw的遗传分析 25 2.2.5 定位群体的构建 25 2.2.6 水稻DNA的提取及扩增 25-27 2.2.7 电泳检测 27-28 2.2.8 基因定位 28-29 2.2.9 数据分析 29-30第三章结果和分析 30-36 3.1 水稻白化转绿突变体zjw的表性特征及主要的农艺性状 30-31 3.2 水稻白化突变体叶绿体色素含量研究 31-32 3.2.1 突变体zjw和野生型在二叶期和四叶期的色素含量 31 3.2.2 突变体zjw和野生型在不同温度下叶绿素的含量 31-32 3.3 zjw基因的遗传分析 32-33 3.4 zjw基因的定位 33-36 3.4.1 亲本间引物多态性的筛选 33-34 3.4.2 zjw基因的初定位 34 3.4.3 基因在染色体区间的进一步定位 34-36第四章讨论 36-38 4.1 zjw突变体的突变表型和遗传特征 36 4.2 水稻白化突变体叶绿体色素含量研究 36-37 4.3 定位结果表明zjw是一个未见报道的新基因 37 4.4 水稻白化突变体在育种中的应用 37-38参考文献 38-46致谢 46

一个水稻白化转绿突变体的遗传特性和基因定位

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