学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水稻抗白叶枯病基因Xa23的分子标记定位及基因组文库构建

作　者: 樊颖伦
导　师: 赵开军
学　校: 中国农业科学院
专　业: 作物遗传育种
关键词: 水稻白叶枯病 Xa23 分子标记 基因组 文库 遗传转化
分类号: S511
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 322次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


水稻抗白叶枯病基因Xa23是从我国普通野生稻（Oryza rufipogon）中鉴定出来的优良基因,对国内外鉴别菌系表现为高抗、完全显性和全生育期抗病。为了克隆Xa23基因,本实验室构建了含2562个单株的F2作图群体,并将Xa23定位在水稻第11染色体长臂上。 本文针对Xa23基因的进一步分子定位和克隆,开展了系列研究,取得了主要结果如下: 1.选取第11染色体长臂G257至G1465区间的15个RFLP探针进行亲本间多态性分析,共6个标记在亲本之间存在多态性,其中探针C1003A距Xa23基因最近,两者间遗传图距为0.4cM。 2.由于分子标记辅助选择育种的需要,将标记C1003A转化为STS标记STS03,为育种学家提供稳定、方便的分子标记。 3.以CBB23黄化苗为材料,以pYLTAC68HB为载体,构建了TAC基因组文库。该文库由68736个克隆构成,插入片段平均大小为32kb,约覆盖水稻基因组5.1倍。 4.根据国际水稻基因组测序计划公布的水稻日本晴第11染色体长臂上的测序结果,本研究以C1003A序列和RM206引物信息进行BLAST比对,建立了跨Xa23基因等位位点的跨叠克隆群。以跨叠克隆群序列设计特异引物31对,经PCR扩增获得了更紧密连锁的标记A89a2、AK601、CF20和A83b4。其中A89a2和AK601与C1003A均位于Xa23的近着丝粒一侧,而CF20和A83b4位于另一侧,这些标记距Xa23基因的遗传距离分别为0.4、0.2、0.2和0.4cM。 5.利用IR24和CBB23杂交构建的共1076个单株的F2群体,菌系P6鉴定表明,F2群体的抗感反应非常清晰。将标记STS03和A83b4进行全部F2植株的检测,表明将Xa23定位于标记STS03和A83b4之间是正确的。由于JG30和IR24有着不同的遗传背景,筛选了在JG30/CBB23之间没有多态性的引物,又获得了4个更紧密连锁的标记,分别是A8A、A8C、CF6、LJ478。将在标记STS03和A83b4之间发生交换的F2植株种植其F3代家系,接种鉴定表明F3代群体的抗/感分离比例完全符合预期值。结合JG30/CBB23群体的定位结果,将Xa23定位于标记AK601和CF20之间。 6.将BAC克隆608用Sau3A I内切酶不完全消化连接到表达载体pCAMBIA130和pYLTAC747HB,构建了两套亚克隆文库,分别挑取了重组子396个和200个,其插入外源片段大小分别为为6～12kb和10～25kb。 7.使用RiceGAAS软件对阳性BAC克隆序列进行基因预测,确定ORF4、5、6、7和8是候选基因。筛选pCAMBIA亚克隆文库,获得了分别包含有ORF4、5、7和8完整序列的表达载体克隆,其中ORF6编码区较大,没有获得包含完整序列的克隆。经农杆菌遗传转化共获得了转ORF4、5、7和8的共1180株的转基因植株,经菌系P6接种鉴定表明这些转基因植株均没有抗性。 8.使用RNAi载体pCK303构建了候选基因的7个RNAi载体,将不同ORF的RNAi载体遗传转化到携有Xa23的粳稻中野19号和籼稻CBB23,目前已经获得了转RNAi植株,有待于进一步接种鉴定。

全文目录


英文缩略词表  12-13
第一章 文献综述  13-35
  1.1 植物抗病基因研究进展  13-19
    1.1.1 植物抗病反应与基因对基因学说  13-14
    1.1.2 植物抗病基因的克隆策略  14-16
    1.1.3 植物抗病基因的结构  16-19
  1.2 基因的图位克隆  19-27
    1.2.1 分子标记技术研究进展  19-22
    1.2.2 大片段基因组文库载体研究进展  22-25
    1.2.3 农杆菌介导的遗传转化及功能验证  25-27
  1.3 水稻基因组研究及其生物信息学分析研究现状  27-30
    1.3.1 水稻遗传图谱和物理图谱的构建  27-28
    1.3.2 水稻基因组测序  28-29
    1.3.3 生物信息学的应用  29-30
  1.4 水稻白叶枯病及其抗病基因研究进展  30-34
    1.4.1 水稻白叶枯病概况  30-31
    1.4.2 水稻白叶枯病抗性基因的鉴定与分子定位  31-33
    1.4.3 抗水稻白叶枯病新基因Xa23的鉴定和分子标记定位  33-34
  1.5 本研究的目的意义  34-35
第二章 Xa23基因的RFLP标记定位及其STS标记的转化  35-45
  2.1 引言  35
  2.2 材料与方法  35-40
    2.2.1 水稻材料  35
    2.2.2 抗白叶枯病鉴定  35
    2.2.3 基因组DNA的提取  35-36
    2.2.4 杂交探针制备  36-38
    2.2.5 RFLP分析  38-39
    2.2.6 遗传作图  39
    2.2.7 STS-PCR分析  39-40
  2.3 结果与分析  40-43
    2.3.1 探针插入片段检测  40
    2.3.2 亲本间RFLP多态性分析  40-41
    2.3.3 F_2代群体RFLP分析及Xa23遗传定位  41-42
    2.3.4 RFLP标记C1003A转化为STS标记  42-43
  2.4 讨论  43-45
第三章 CBB23基因组TAC文库的构建及筛选  45-52
  3.1 引言  45-46
  3.2 材料和方法  46-49
    3.2.1 水稻材料  46
    3.2.2 质粒载体  46
    3.2.3 TAC文库构建方法  46-48
    3.2.4 TAC文库的筛选  48-49
  3.3 结果与分析  49-50
    3.3.1 文库的构建  49
    3.3.2 文库分析  49
    3.3.3 文库筛选  49-50
  3.4 讨论  50-52
第四章 Xa23基因的新标记开发与定位  52-63
  4.1 引言  52
  4.2 材料与方法  52-55
    4.2.1 水稻材料  52
    4.2.2 抗白叶枯病鉴定  52-53
    4.2.3 基因组DNA的提取  53
    4.2.4 BLAST分析  53-54
    4.2.5 以日本晴序列开发新标记  54-55
  4.3 结果  55-60
    4.3.1 Xa23基因对应位点的日本晴跨叠克隆群的建立  55-56
    4.3.2 特异引物PCR扩增多态性分析及精细遗传图谱构建  56-58
    4.3.3 IR24/CBB23 F_2代群体接种鉴定  58
    4.3.5 用IR24/CBB23群体寻找新的分子标记  58-59
    4.3.6 Xa23基因的精细遗传连锁图谱  59
    4.3.7 用IR24/CBB23 F_2部分植株的F_3群体接种验证  59-60
  4.4 讨论  60-63
第五章 候选基因的功能验证  63-79
  5.1 引言  63-64
  5.2 材料与方法  64-68
    5.2.1 候选BAC克隆608生物信息学分析  64
    5.2.2 植物遗传转化表达载体构建  64-65
    5.2.3 RNAi载体构建  65-67
    5.2.4 水稻遗传转化受体材料  67
    5.2.5 水稻遗传转化方法  67-68
    5.2.6 转基因植株的检测  68
  5.3 结果  68-76
    5.3.1 BAC克隆608的ORF预测与分子标记的整合  68-69
    5.3.2 比较基因组学分析与候选Xa23基因预测  69-70
    5.3.3 候选基因植物表达载体的构建  70-71
    5.3.4 候选基因植物表达载体pCAMBIA1300的筛选  71-72
    5.3.5 RNAi载体的构建  72-74
    5.3.6 水稻的组织培养和遗传转化  74-75
    5.3.7 水稻遗传转化植株的鉴定  75-76
  5.4 讨论  76-79
    5.4.1 亚克隆文库的构建  76
    5.4.2 基因预测  76-77
    5.4.3 遗传转化受体与培养条件  77
    5.4.4 RNAi载体的构建  77-78
    5.4.5 基因功能验证  78-79
第六章 结论  79-80
参考文献  80-89
致谢  89-90
作者简历  90

相似论文

  1. 铝胁迫下小黑豆的红外光谱特征分析及其铝胁迫响应基因的鉴定,S529
  2. 基于基因组重排技术的1，3-丙二醇高产菌株选育,TQ923
  3. 利用RNAi提高烟草对病毒的抗性及岷江百合遗传转化体系的初步构建,S435.72
  4. 水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对噻枯唑和链霉素的抗药性监测及室内抗药性风险评估,S435.111.4
  5. 利用AFLP标记对四个多鳞鱚群体的遗传结构分析,S917.4
  6. 应用基因组改组技术选育真菌α-淀粉酶高产菌株,TQ925
  7. 南京地区西花蓟马Frankliniella occidentalis （Pergande）的发生调查及其线粒体基因组研究,S433
  8. 甘蓝型油菜多体附加系“Nj08-063”的农艺性状、细胞学与分子学鉴定研究,S565.4
  9. rd29A驱动RdreBlBI基因转化‘红颊’草莓的研究,S668.4
  10. 鸡传染性支气管炎病毒河南地方株分离鉴定及HN104株与HN091株全基因组序列测定,S852.65
  11. 河南低致病性禽流感病毒（H9亚型）分离鉴定及生物学特性研究,S852.65
  12. 新疆紫草细胞的稀土生物学效应及遗传转化,S567.239
  13. IBDV配体表位P22/P221多肽合成功能鉴定及对CEF细胞文库的筛选,S852.65
  14. 申嗪霉素对水稻白叶枯病菌和油菜菌核病菌的生物学活性及抗性风险评估,S435.111
  15. 黄瓜渐渗系抗南方根结线虫病遗传规律及分子标记研究,S436.421
  16. 黄瓜—酸黄瓜抗霜霉病渐渗系分子标记的筛选及细胞程序性死亡相关基因的表达分析,S436.421.11
  17. 大白菜霜霉菌诱导抑制性消减cDNA文库的构建及防御相关基因的表达分析,S436.341
  18. 新疆小麦1Dx5基因的分离克隆及表达载体构建,S512.1
  19. 涉及大赖草7Lr染色体的普通小麦—大赖草易位系的分子细胞学鉴定,S512.1
  20. 一个新的小麦白粉病抗性基因的发现与分子标记定位,S512.1
  21. 一个芥菜型油菜品种资源的线粒体基因组序列分析,S565.4

中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
© 2012 www.xueweilunwen.com