野生稻长、刺芒基因的克隆及其分子演化

《野生稻长、刺芒基因的克隆及其分子演化》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、野生稻长、刺芒基因的克隆及其分子演化第一章文献综述1.1作物演化的分子遗传学基础与自然选择驱动的物种起源不同，作物的驯化是一种最近发生的快速的物种起源，在短短数千年至一万年的时间内，野生植物在形态和生理上发生了巨大的转变，最终形成了一个新的物种，因此作物驯化可以作为研究物种起源的模型（DaresticationSyndrome)(Hammer，1984；Doebleyetal.，2006)，这些改变包括种子或果实的增大、顶端优势的增强、种子自然散播能力丧失等形态改变，种子休眠性的丧失、食用部分苦味物质的减少等生理上的变化。一般能够利用这些

2、特征将作物与它们的野生祖先种区分开来。这些性状的改变会显著降低植物在野生环境下的适合度，但会显著增加人类栽培条件下的适合度，最终使作物的繁殖完全掌握在人类的控制之下（Doebleyetal.，2006)。作物的分化阶段发生在驯化阶段之后，是对已驯化作物的进一步改良，涉及作物对新的生态环境的适应、对人类特殊喜好和特异的文化需求的满足、增加产量和品质等。与驯化性状不同，作物的分化往往造成己驯化作物内丰富的表型变异，加深种内群体结构和促进亚种的分化（Pumggananetal.,2011)。分化阶段涉及的性状多种多样，例如作物从低炜度地区向高炜

3、度地区扩散产生了光周期敏感性、耐冷性，水稻中的香米、橋米和玉米中的爆裂玉米、有桴种玉米是特异文化所保持等。1.2亚洲栽培稻起源与演化研究进展水稻是目前世界上第一大粮食作物，是世界三分之一人口的主要食物。90%的水稻生长在亚洲，60%的世界人口分布在亚洲，亚洲人口所消耗的35~60%的卡路里都是来自于稻米(Khush,1997)。亚洲栽培稻CO.nativa)属于禾本科(Gramineae)稻属(genusOiyza)，它的近缘种是具有AA基因组的稻属，包括0.ruflpogon,0.nivara,0.glumaepatula,O.meri

4、dionalis,O.barthii,O.longistaminata和非洲栽培稻O.glaberrima。其中，0.在全球都有分布但集中在亚洲，0.rufipogon广泛分布于亚洲和大洋洲，O.glaberrima和0.barthii只分布于非洲西部，(9./ongistoeridionalis只存在于澳洲，O.g/ae/jfl如则分布于美洲中部和南部。亚洲栽培稻0.sativa起源于0.ruflpogon,而非洲栽培稻0.glaberrima起源于0.barthii(Khush,1997)。普通野生稻、0.rufipogon)分布在印

5、度、东南亚和中国南方的广泛地域，根据生长周期的不同，它又可以分为一年生和多年生两种生态类型，其中一年生野生稻又被称为am_Vara与栽培稻更为相似，是亚洲栽培稻的直接祖先种，但是这种说法在学术界仍存在争议。.第二章材料与方法2.1群体构建在本实验室前期构建的以籼稻93-11为受体亲本，多年生元江普通野生稻为供体亲本的染色体片段代换系中，筛选出一个在种子上具有长刺芒的渗入系9YIL304。用该系与轮回亲本93-11进行回交，构建次级F2分离群体，共计6655株用于精细定位。.2.2表型鉴定种子成熟后，亲本各选20株调查芒长和芒表面特性，芒长

6、记为单株主莲穗一次支梗顶端籽粒的芒长的平均值，调查芒表面特性时用手指在芒表面做往复滑动，如果感觉在两个方向都没有阻力，则记为光芒，如果手指能向芒的尖端滑动而无法向基部滑动，则记为刺芒。另外，用扫描电镜拍摄亲本芒表面形态。..2.3DNA提取用CTAB法（Cetyltriethylammoniumbromide)提取水稻DNA，具体操作步骤如下：(1)取约500mg超低温保鲜的叶片加入L5ml离心管中，液氮冷冻后研磨成粉末。(2)加入600m165°C预热的2XCTAB，混勻并在65°C7K浴中保温30min。(3)加入60

7、0ill氯仿/异戊醇（24:1),上下颠倒震荡15min。(4)lOOOOr/min离心lOmin，取上清至另一离心管中。(5)加入等体积预冷异丙醇，4T：静置过夜，沉淀DNA。(6)12000r/min离心lOmin，倒掉上清液，加入1ml70%乙醇溶液洗漆，倒掉乙醇溶液。(7)用1ml无水乙醇洗漆沉淀，倒掉乙醇后，室温吹干。(8)溶解DNA，保存于4°C备用。.第三章结果与分析..........273.1野生稻与栽培稻芒性状的比较........273.2水稻芒的生物学功能........283.3元江普野渗入系9YIL30

8、4表型评价........293.4野生稻长刺芒基因的初步定位........303.5野生稻长刺芒基因的精细定位........323.6基因候选........333.7LABA1基因的遗