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高杆气生根水稻变异株系AFLP分析

作　者: 陈鹏
导　师: 姬生栋
学　校: 河南师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 水稻 玉米DNA AFLP 变异
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 2次
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内容摘要


通过远缘分子杂交技术,将玉米DNA片段直接导入受体水稻细胞,获得了大量的变异材料。本实验选取2种具有玉米性状的(高杆、气生根)水稻变异株系HN-28和HN-31作为研究材料,利用AFLP分子标记技术对其基因组DNA进行多态性分析,将筛选出的目的带和新增带回收、克隆和测序,对得到的序列进行分析,以求在分子水平上为远缘分子杂交技术提供理论依据,为寻找发现新的功能基因提供数据,为水稻优良性状分子辅助标记育种提供依据。本实验选用64对AFLP分子标记选扩引物,对2种水稻变异株系及其对照的基因组DNA进行多态性分析,筛选出18对最优引物组合。DNA指纹图谱分析发现,玉米DNA导入受体水稻基因组后,受体水稻变异株系基因组DNA多态性图谱出现了显著差异,变异株系HN-28和HN-31分别扩增出差异带91条和90条,其中新增带各为49条和31条,缺失带各为25条和45条,目的带各为17条和14条,差异比例分别为7.8%和8.2%。计算变异株系与其对照之间的基因组DNA多态性相似率发现,变异株系HN-28和HN-31与水稻对照的相似率分别为88.2%和90.8%,变异株系与受体水稻之间出现了明显的差异;变异株系HN-28、HN-31及水稻对照与玉米对照相似率分别为32.5%、30.4%和26.5%,水稻变异株系与玉米的相似性明显高于对受体水稻与玉米之间的相似性。这说明玉米DNA可能通过远缘分子杂交技术直接导入到水稻基因组中。将目的带序列进行BLAST检索,结果显示,两条目的带序列P4M8-HN28和P4M8-HN31均未检索到匹配的水稻序列和玉米序列,两条目的带序列与玉米对照序列之间有16个碱基完全一致,将这16个碱基经BLAST检索,检索到100%匹配的玉米序列且未检索到匹配的水稻序列;四条目的带序列P5M3-HN28、P5M3-HN31、P5M8-HN28和P5M8-HN31与检索到的水稻序列之间有多处碱基差异,碱基差异率分别为7.3%,7.3%,12.5%和12.5%;两条目的带序列P5M7-HN28和P8M5-HN28与检索到的水稻序列之间有个别碱基差异,碱基差异率分别为0.8%和0.9%。这可能是玉米DNA导入诱导的突变,我们猜测变异性状的表达可能与碱基突变有关,也可能是水稻基因组中导入了玉米DNA小片段引起的。对新增带序列进行BLAST检索,结果显示,三条新增带序列P3M6-HN28、P3M6-HN31和P5M8-HN31与检索到的水稻序列之间有个别碱基差异,碱基差异率分别为1.7%,1.5%和1.2%;新增带序列P4M5-HN28与检索到的水稻序列之间有多处碱基差异,碱基差异率为14.3%。这些碱基缺失、替换等可能是由于远缘分子杂交技术导入或玉米DNA片段引起的突变。变异株系基因组发生碱基突变,可能引起相应的基因功能也发生了改变,进而引起性状发生变异。本研究不仅为远缘分子杂交技术提供分子证据,还对发现一些新的功能基因有着重要意义。

全文目录


摘要  4-6ABSTRACT  6-11第一章 绪论  11-23  1.1 转基因水稻研究概况  11-13    1.1.1 农杆菌介导法  11-12    1.1.2 基因枪转化法  12    1.1.3 花粉管通道法  12-13    1.1.4 离子束介导转化法  13    1.1.5 远缘分子杂交技术  13  1.2 远缘分子杂交技术  13-14    1.2.1 远缘分子杂交技术的原理  13-14    1.2.2 远缘分子杂交技术的特点  14  1.3 DNA 分子标记技术  14-17    1.3.1 RFLP  15    1.3.2 RAPD  15-16    1.3.3 AFLP  16    1.3.4 SSR  16    1.3.5 SNP  16-17  1.4 AFLP 分子标记技术  17-20    1.4.1 AFLP 技术的基本原理  17    1.4.2 AFLP 技术的特点  17-18    1.4.3 AFLP 技术的应用  18-20  1.5 生物信息学概述  20-21    1.5.1 生物信息学概念  20    1.5.2 生物信息学研究的主要内容  20-21  1.6 论文研究的主要内容和意义  21-23    1.6.1 论文研究的主要内容  21    1.6.2 论文研究的意义  21    1.6.3 论文的创新点  21-23第二章 实验材料和方法  23-35  2.1 实验材料  23-24  2.2 实验试剂和仪器  24-26    2.2.1 主要实验试剂及配制  24-26    2.2.2 实验仪器  26  2.3 实验方法  26-35    2.3.1 基因组DNA 提取  26-27    2.3.2 基因组DNA 纯度检测  27-28    2.3.3 AFLP 实验方法  28-30    2.3.4 差异片段的回收  30-31    2.3.5 差异片段的克隆  31-33    2.3.6 差异片段的测序  33-35第三章 AFLP 实验结果及分析  35-45  3.1 AFLP 分子标记图谱  35-39  3.2 AFLP 图谱条带统计  39-41  3.3 实验结果  41-42  3.4 讨论  42-45第四章 差异条带的序列分析  45-61  4.1 目的条带序列分析  45-54    4.1.1 P4M8 引物对扩增的目的条带序列分析  45-47    4.1.2 P5M3 引物对扩增的目的条带序列分析  47-50    4.1.3 P5M7 引物对扩增的目的条带序列分析  50-52    4.1.4 P5M8 引物对扩增的目的条带序列分析  52-54  4.2 新增条带序列分析  54-58    4.2.1 P3M6 引物对扩增的新增条带序列分析  54-55    4.2.2 P4M5 引物对扩增的新增条带序列分析  55    4.2.3 P5M8 引物对扩增的新增条带序列分析  55-57    4.2.4 P8M3 引物对扩增的新增条带序列分析  57-58  4.3 讨论  58-61第五章 结论  61-63参考文献  63-67附录 A 序列信息  67-75致谢  75-77攻读学位期间发表的学术论文目录  77-78

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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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