《长雄野生稻和亚洲栽培稻种间杂种不育基因S44t的精细定位》由会员分享,可在线阅读,更多相关《长雄野生稻和亚洲栽培稻种间杂种不育基因S44t的精细定位(74页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、扉页: 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体己经发表或撰写过的研究成果,对本文的研究做出贡献的集体和个人均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:塑骘日期:型墨! 占! 论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版;允许论文被查阅或借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。( 保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名:叠錾导师签名:本人及导师同意将学位论
2、文提交至清华大学“中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社”进行电子和网络出版,并编入C N K I 系列数据库,传播本学位论文的全部或部分内容,同意按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。研究生签名:导师签名:一一目期:长雄野生稻与亚洲栽培稻种间杂种不育基因副4 ( t ) 的精细定位亚洲栽培稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球近一半人口以稻米作为主食。随着人口的快速增长,预计到2 0 3 0 年,水稻产量需要在现有基础上增长4 0 才能满足入口增长的需要。近年来,由于改良品种的广泛应用和育种家对亲本选择的偏好,水稻的遗传基础越来越狭窄,水稻产量出现了徘徊不前的尴尬局面。长雄
3、野生稻是亚洲栽培稻的野生近缘种之一,具有丰富的遗传变异,是亚洲栽培稻改良的重要基因库。但是长雄野生稻和亚洲栽培稻之间存在着严重的生殖隔离,致使其杂种F l 表现严重的胚败育及杂种不育,极大地限制了长雄野生稻的有利基因向亚洲栽培稻转移。本实验室成员利用亚洲栽培稻R D 2 3 和长雄野生稻为亲本杂交培育的B C T F 2定位群体,在第六染色体长臂末端定位到一个新的雄配子不育基因,并将其命名为跗4 ( t ) 。本研究利用B C T F 2 群体的自交后代,对8 4 4 ( 0 进行精细定位和候选基因的测序分析。主要研究结果如下:( 1 ) 在尉钟) 初步定位的基础上,在定位区间内开发新的I n
4、 D e l 标记,利用侧翼分子标记法,将S 4 4 ( t ) 精细定位在I n D e l 标记O L 3 0 1 9 2 和O L 3 0 2 5 1 之间。以日本晴基因组序列为参考,定位区间约为6 1 6k b 。( 2 ) 基因在线预测结果显示,在精细定位区间内共有8 个O R F s 。在这8 个O R F s 中,L O C _ O s 0 6 9 4 9 8 9 0 编码一个含有卷曲螺旋结构域的9 0A 线粒体前体蛋白;L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 2 0 编码一个表达蛋白;L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 3 0 编码一个F - b o x 家
5、族蛋白。L O CO s 0 6 9 4 9 9 0 0 、L O C、_Os06949910L O CO s 0 6 9 4 9 9 4 0L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 5 0 和L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 6 0 都编码一个假定的反转录转座子蛋白。( 3 ) 对两亲本及交换株的定位区间内基因组序列进行测序,比对结果发现,在亲本R D 2 3 和在目标区段具有R D 2 3 基因型的重组株中只有L O CO s 0 6 9 4 9 8 9 0 ,长雄野生稻和在目标区段具有长雄野生稻基因型的重组株中同时存在L O C _ O s 0 6 9 4 9 8 9
6、 0 、L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 2 0 和L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 3 0 。结合蛋白质功能预测结果,推测L O C _ O s 0 6 9 4 9 8 9 0 、L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 2 0 和L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 3 0 三个都可能是s 4 4 ( t ) 的候选基因。长雄野生稻与亚洲栽培稻种间杂种不育基因s 4 4 ( 0 的精细定位( 4 ) 本实验还选取了2 7 份亚洲栽培稻和1 9 份A A 基因组野生稻材料用于目标区段基因组的进化研究。通过5 个分子标记在2 7 份亚洲栽培稻和1 9
7、 份野生稻材料中的进化分析结果,进一步验证了在A A 基因组中,长雄野生稻和短舌野生稻与亚洲栽培稻的亲缘关系更远。关键词:长雄野生稻;杂种不育;精细定位;候选基因;进化分析I I长雄野生稻与亚洲栽培稻种问杂种不育基因删( t ) 的精细定位A b s t r a c t蛳s a t i v aL i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tc r o p si nt h ew o r l d , a b o u th a l fo ft h ew o r l d Sp o p u l a t i o nd e p e n d so nr i c ea sas
8、 t a p l ef 0 0 d W i t ht h er a p i dg r o w t ho fp o p u l a t i o n ,t h er i c ey i e l ds h o u l di n c r e a s e4 0 c o m p a r e dt ot o d a yf o rm e e t i n gt h en e e d so ft h eg r o w i n gp o p u l a t i o ni n2 0 3 0 I nr e c e n ty e a r s ,t h eg e n e t i cd i v e r s i t yo fc
9、u l t i v a t e dr i c eO r y z as a f i v aL h a sb e e nr e d u c e di nt h ep r o c e s so fd o m e s t i c a t i o nf r o mw i l ds p e c i e s ,t h en a r r o w i n go fg e n e t i cv a r i a t i o ni sa g g r a v a t e dd u et ot h ef a c t t h a taf e wo fa d a p t e dp r o g e n i t o r sh a
10、 v eb e e nu s e dr e p e a t e d l yi nm o d e r nb r e e d i n gp r o g r a m s ,t h er i c ey i e l ds t a ys t e a d yf o ral o n gp e r i o d O r y z al o n g i s t a m i n a t a ,b e c a u s eo ft h ed i v e r s i t yo fg e n e t i cv a r i a t i o n ,i sa l le x c e l l e n tg e n ep o o lt o
11、i m p r o v eA s i a nc u l t i v a t e dr i c eO r y z as a t i v a H o w e v e r ,t h es e r i o u sr e p r o d u c t i v ei s o l a t i o nb e t w e e no 1 0 n g i s t a m i n a t aa n dO s a t i v a , r e s u l t i n gi ns e r i o u sFIe m b r y oa b o r t i o na n dh y b r i ds t e r i l i t y
12、,g r e a t l yl i m i t st h ed e s i r a b l eg e n e so fO 1 0 n g i s t a m i n a t at r a n s f e r e dt oD s a t i v a I nt h ep r e v i o u ss t u d y ,ap o l l e ns t e r i l i t yl o c u s ,s 4 4 ( t ) ,W a si d e n t i f i e do nr i c ec h r o m o s o m e6b yu s i n gaB C 7 F 2p o p u l a t
13、 i o nd e r i v e df r o mac r o s sb e t w e e nar i c ec u l t i v a rR D 2 3o fO s a t i v aa n da na c c e s s i o no f & l o n g i s t a m i n a t a I nt h i ss t u d y ,B C 7 F 8p o p u l a t i o nd e r i v e df r o mt h es e l f i n go fB C T F 2h e t e r o z y g o u si n d i v i d u a lw a s
14、u s e df o rf i n em a p p i n go fS 4 4 ( t ) ,s i m u l t a n e o u s l y ,t h ec a n d i d a t eg e n e so fS 4 4 ( t ) w e r es e q u e n c e d T h em a i nr e s u l t so ft h i ss t u d ya r ea sf o l l o w :1 F l a n k i n gm a r k e ra n a l y s i sm e t h o dw a su s e dt os c r e e nr e c o
15、 m b i n a n tp l a n t s ,掰4 ( t )w a sm a p p e dt o t h er e g i o nb e t w e e nO L 3 019 2a n dO L 3 0 2 5 lu s i n gal a r g ea n dn e wd e v e l o p e dm a r k e r s ,w i t hp h y s i c a ld i s t a n c eo fa b o u t61 6k b 2 A c c o r d i n gt ot h eR i c eA n n o t a t i o nP r o j e c td a
16、 t a b a s e ,t h e r ea r e8p r e d i c t e dg e n e si nt h e61 6k bt a r g e tr e g i o n I nt h e8p r e d i c t e dg e n e s ,L O C _ O s 0 6 9 4 9 8 9 0c o d e saC o i l e d c o i ld o m a i nc o n t a i n i n gp r o t e i n9 0Ai nm i t o e h o n d r i a lp r e c u r s o r ,L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 2 0c o d e sae x p r e s s e dp r o t e i n ,L O C _ O s 0 6 9 4 9 9 3 0c o d e saI I I长雄野生稻与亚洲栽培稻种间杂种不育基因s 4 4 ( 0 的精细定位F - b o xd o m a i nc o n t a i n i n gp