水稻粒形基因gl7的克隆、功能研究及育种利用

《水稻粒形基因gl7的克隆、功能研究及育种利用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、’产‘’。－ｒ一—；＼；却：＾又．早分令Ｘ－一’－．－■＾．亏一一？－＊？户九：＞＞＾，，叫－＾５．；么今Ｖ＾？，ｒ知．＇？＿為＿部，艮＇心：—户ｒ＇＂，於．苗乂－ｒ：－＇ｒ．．Ｖ，．；，蘇：－＇年巧餐‘．滿产片＇＼不＇＾－去．，卑脊；Ｖ；乃’‘＂＞―＊．密级．；女編号；乂哉—：．．．．＝識＞．．一，：伊Ｍ眉．挣哥国农业科学騰Ｅｒ苗＇－；旅＾＇Ｖ－．，；讀．聲＂；氣．，．学位论文．；謂产哺－＇：ｖ

2、早：ｘ，當气、／．嘴．－子：．一。Ｗ，／在＇＊，－＾―？■？－．？．：？一．．一－？－？，—．－．．＾５？．、．水稻粒形基因化７的宪隆、功能硏究Ｋ：！每葬！．－．＊－－’Ｈｔ．．：Ｌ及育种利用Ｗ心ｇＣｌｏｎｉｎＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＧｒａｉｎＳｉｚｅｇ，ＧｅｎｅＧＬ７ｉｎＲｉｃｅ｛ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）＇＿．；博±子研究生ｒ王跃星－

3、指导教师：钱前研究员．’申请学位类别：據学博生＾：，专研业：生物化学与分子生物学究方向；植物分子生物学与基因工程培养单位：中国水稻研究所提中国农业科学院研究生院交日期２０巧年１１月密级:论文编号:中国农业科学院学位论文水稻粒形基因GL7的克隆、功能研究及育种利用Cloning,FunctionalResearchandUtilizationofGrainSizeGeneGL7inRice(OryzasativaL.)博士研究生：王跃星指导教师：钱前研究员申请学位类别：

4、理学博士专业：生物化学与分子生物学研究方向：植物分子生物学与基因工程培养单位：中国水稻研究所中国农业科学院研究生院2015年11月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationCloning,FunctionalResearchandUtilizationofGrainSizeGeneGL7inRice(OryzasativaL.)Ph.D.Candidate：YuexingWangSupervisor：Prof.QianQianMa

5、jor：Biochemistry&MolecularBiologySpecialty：PlantMolecularBiology&GeneticEngineeringNovember2015摘要粒形作为水稻重要的农艺性状，是衡量稻米外观品质的主要指标，也是影响水稻产量的重要因素。水稻粒形包括粒长、粒宽、粒厚和长宽比，属于数量性状，主要受核基因控制，遗传率较高，受环境影响相对较小。本研究利用一份籼型细长粒品种P13与日本晴、密阳46、Ⅱ-32和T461X配组，分析其F1、F2群体，发现P13与其他4份材料在

6、粒形性状上存在遗传基础差异，4个组合的F1粒长均显著高于双亲中值。利用P13与短粒品种日本晴构建F2群体，对水稻粒形QTL进行检测和定位，共检测到5个主效QTL位点，其中一个位于水稻7号染色体分子标记RM5508和RM234之间的7.7cM处。针对该粒长主效QTLGL7，以日本晴为轮回亲本，构建近等基因系NIL-GL7。利用一个20160株的BC6F2群体构建连锁遗传图，最终将GL7定位在一个20.4kb的区间内。通过生物信息学分析发现该区间有2个候选基因：Os07g0603300和Os07g060340

7、0。Os07g0603400编码一个未知功能的蛋白；Os07g0603300编码一个包含TON1RECRUITMOTIF（TRM）的蛋白，与拟南芥中的LONGIFOLIA1和LONGIFOLIA2具有20%~22%的氨基酸同源性，而LONGIFOLIA2/TRM1可能与微管蛋白的排列有关。对候选基因的表达分析结果表明，Os07g0603300在NIL-GL7幼穗部位的表达高于日本晴，而候选基因Os07g0603400则相反。进一步对Os07g0603300（GL7）基因进行RACE分析，发现在P13中有两

8、个转录本GL7-S1和GL7-S2。通过对引物CAPS1和210Q之间区段的DNA测序，我们在NIL-GL7中发现了一个17.1kb的DNA片段串联重复。该GL7位点的拷贝数变异（CopyNumberVariation，CNV）较好地解释了连锁交换分析中出现的大量“矛盾”单株的现象。P13在日本晴背景下，以Ubiquitin驱动过表达GL7-S1（pUbi::GL7-S1）和GL7-S2P13（pUbi::GL7-S2）均导致