同核异质水稻农艺性状和dna甲基化水平差异研究

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1、万方数据四川农业大学硕士学位论文同核异质水稻农艺性状和DNA甲基化水平差异研究陈慧导师指导小组：吴先军教授徐培洲副研究员张红宇副研究员I四)ll农业大学水稻研究所2014年6月万方数据IIIIIIIlUlIllellIllllIllIIIllIllUIIIIIIIJ0120520StudyonagronomictraitsandDNAmethylationinisonuclearalloplasmtcrice一‘一l一_‘■ByChenHUiDirectedbyAssociateProf．XuPeizhouAThesisSubmittedtotheSichuan

2、AgriculturalUniversityfortheDegreeofMasterinScience(CropGeneticsandBreeding)RiceResearchInstitute，SichuanAgriculturalUniversityWenjiang，Chengdu，Sichuan6130，P．R．ChinaJune，2014万方数据论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川

3、农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：骶、终砂I垆年6月『1日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：导师签名：p禾缮符痉砷f丫年6月f『日W伴年{7月f／日万方数据摘要细胞质雄性不育实现了不育系、

4、保持系和恢复系的三系配套，是当前杂交水稻生产中利用的主要类型。细胞质雄性不育和核基因控制的育性恢复是广泛应用于作物杂种优势育种的遗传工具，然而对于这种质核互作的分子机制还不是很清楚。水稻育种人员在长期的田间育种工作中发现不育胞质能够影响到植物的诸多表型，但研究结果不尽相同，说明单纯的表观农艺性状调查存在很大的局限性。DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰，能改变基因的表达，并影响到表型。本试验利用MSAP技术，分析同核异质不育系(A)和对应保持系(B)之间核基因组甲基化水平上的差异，以及这种差异在同一恢复系(R)介入下的变化规律，以期从甲基化水平上探索不育胞质的

5、效应以及恢复系对其影响情况。本实验利用具有代表性的4种重要的雄性不育胞质：金23A(野败型)、G46A(冈型)、D62A(D型)、II．32A(印水型)作胞质供体，保持系D62B、II．32B为核供体，育成了两套同核异质体；每份同核异质体材料分别和恢复系蜀恢527杂交，共组配成10个F1组合。从农艺性状和基因组DNA甲基化修饰水平上，分别研究了不同胞质对亲本和杂交FI代的影响。具体结果如下：1)对同核异质不育系和对应保持系的田间观察和农艺性状调查，发现它们在营养生长期间的表型差异不显著；从始穗期开始，同核异质不育系与对应保持系开始表现出明显的差异，主要表现在生育

6、期延长、花粉不育、植株变矮和严重的包颈现象等。2)对同核异质不育系和对应保持系与恢复系R527杂交后代Fl的田间观察和农艺性状调查，发现A／R(N核异质不育系／R527)和相应的B／R(保持系／R527)相比，在花粉育性上差异最显著，A／R比B／R育性低10％左右；另外在株高、穗颈长、生育期等性状上亦有差异，表现为A／R比B／R株高稍矮、穗颈长变短、生育期稍长；其他农艺性状差异不显著。对亲本及对应F。的表型数据分析显示，同核异质不育系和对应保持系表型上的差异依然在F。中延续，但恢复系R527将这种差异显著缩小。3)比较核背景为D62B的同核异质不育系和保持系亲本

7、间的甲基化水平，发现胞质不同对亲本DNA甲基化是有影响的，具体表现在：亲本中保持系D62B的I、II、III型甲基化都比4个不育系多，这样导致D62B在总的甲基化水平和全甲基化水i万方数据平上都高于同核异质的不育系。Fl中含保持系胞质的D62B／R在总的甲基化水平和全甲基化水平上都略微高于同核异质不育系的Fl；而在I、II、ⅡI型甲基化中表现不同于亲本，相较于4组不育胞质F1，含保持系胞质的D62B／R并没有表现出明显的差异。说明不育胞质相较于可育胞质能降低核基因组DNA甲基化，不育胞质对核基因组DNA甲基化的降低在恢复基因的引入后得到一定的恢复。4)比较不育胞

8、质和可育胞质问甲基化多态