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旱稻IRAT109辐射突变体的培育与类病斑基因的初步定位

作　者: 李华娟
导　师: 罗利军
学　校: 华中农业大学
专　业: 作物生物技术
关键词: 旱稻辐射突变体分类 lmi基因初步定位
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

作为一份典型的旱稻品种,IRAT109被广泛用于抗旱生理研究、基因/QTL作图和节水抗旱稻的遗传改良。水稻功能基因研究最直接最有的方法是构建饱和的基因突变群体。本研究以该品种为核心材料,进行辐射诱变,建立功能基因发掘的研究体系。本研究分为两个部分。第一部分是260份突变体的繁育加代,包括背景分析、性状调查、突变类型划分归类、群体构建等。第二部分是选择一个旱敏感、叶片、叶鞘上有类病斑的突变体群体,对该突变基因进行初步定位。主要结果如下:1.用47对常用于水稻品种鉴定的SSR标记,对260份突变体进行背景鉴定,结合标记的统计结果与田间性状调查结果,共剔除非IRAT109来源的材料51份。调查209份IRAT109来源突变体材料的性状,根据表型,按照叶、茎、穗型、颖壳、抗旱性等性状突变,分为20多个类型。用性状变化明显、能够稳定遗传的突变类型构建群体,共构建142个群体,用于对突变基因的分析。对于从209份突变体中筛选出34份对干旱胁迫有不同抗性的材料,以抗旱指数为基础,综合考虑各突变体的农艺性状表现,经大棚抗旱鉴定,初步鉴定了34份突变体材料的抗旱能力。其中有6份材料抗旱性明显减弱,表现为旱敏感。2.调查发现,在类病斑突变体的两个F₂分离群体中,正常植株与类病斑植株的分离比例分别为:12.58:1和14.60:1,卡方检验表明,两种分离都符合15:1的比例。这表明类病斑性状可能同时受两对隐性基因控制。以9311×07TB-157（类病斑突变体lesion mimic mutant）的F2群体为定位群体,用分布于12条染色体上的1152对SSR标记,检测9311,07TB-157基因组之间的扩增差异,用有差异的引物分析其在F₂群体中隐性单株的分离情况,最终将突变基因定位在第10号染色体上的RM1374和RM4771附近,遗传连锁分析表明,类病斑突变体的突变基因lesion mimicinitiation（lmi）与RM1374的遗传距离为22.67cM,另一个位点与RM4771的遗传距离为18.62cM。RM1374与RM4771之间的物理距离为1.44Mb,相对较远,初步认为RM1374与RM4771可能分别与导致出现类病斑性状的两个基因连锁。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
1 文献综述  9-19
  1.1 突变体在水稻功能基因研究中的意义  9-10
  1.2 水稻突变体的创制方法  10-17
    1.2.1 自发突变  10-11
    1.2.2 物理诱变  11
    1.2.3 化学诱变  11-13
    1.2.4 T-DNA插入突变  13
    1.2.5 转座子插入突变  13-15
    1.2.6 抑制基因表达造成的基因沉默  15-17
    1.2.7 组织培养诱发突变  17
  1.3 水稻抗旱研究的意义  17-18
  1.4 图位克隆在水稻基因定位中的应用  18-19
2 IRAT109突变体培育与群体构建  19-40
  2.1 材料与方法  19-22
    2.1.1 试验材料  19
    2.1.2 田间实验设计  19-20
    2.1.3 背景检测  20-21
    2.1.4 性状调查  21
    2.1.5 F_2群体构建  21-22
  2.2 结果与分析  22-23
    2.2.1 260份突变体材料背景分析  22-23
  2.3 各突变类型分析  23-39
    2.3.1 叶性状突变类型  23-28
      2.3.1.1 窄叶，剑叶皱缩突变型  23-25
      2.3.1.2 小叶突变型  25-26
      2.3.1.3 大叶突变型  26-27
      2.3.1.4 类病斑突变型  27-28
    2.3.2 茎秆性状突变型  28-31
      2.3.2.1 茎秆螺旋突变型  28-29
      2.3.2.2 长穗颈突变型  29-31
    2.3.3 穗性状突变类型  31-35
      2.3.3.1 散生穗突变型  31-33
      2.3.3.2 伞形穗双生粒突变型  33
      2.3.3.3 直立圆柱穗突变型  33-35
    2.3.4 颖壳性状突变型  35-37
      2.3.4.1 光壳光叶突变型  35-36
      2.3.4.2 褐色颖壳突变型  36-37
    2.3.5 抗旱能力突变型  37-39
  2.4 F_1鉴定  39-40
3 类病斑突变体的鉴定与基因定位  40-42
  3.1 材料与方法  40-41
    3.1.1 试验材料  40
    3.1.2 性状调查与取样  40
    3.1.3 标记筛选  40-41
  3.2 结果与分析  41-42
    3.2.1 类病斑突变体的遗传分析  41
    3.2.2 lmi基因的初步定位  41-42
4 讨论  42-49
  4.1 各种突变体库创制方法评述  42-44
  4.2 突变类型分析  44-46
  4.3 34份不同抗旱能力突变体的抗旱性评价  46-47
  4.4 类病斑突变基因lmi的初步定位  47-49
参考文献  49-62
致谢  62-63
附录  63-66
  附录 Ⅰ 植物DNA提取步骤  63-64
    附录 Ⅰ-1 大样法(改良CTAB法)  63
    附录 Ⅰ-2 小样法  63-64
    附录 Ⅰ-3 小样改进法  64
  附录Ⅱ SSR反应体系和扩增  64-65
  附录Ⅲ 电泳检测  65-66

旱稻IRAT109辐射突变体的培育与类病斑基因的初步定位

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