水稻少蘖基因FT2的克隆和功能分析.pdf

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1、分类号：Q341单位代码：10346密级：学号：2015111010063硕士学位论文（学术学位）中文论文题目：水稻少蘖基因FT2的克隆和功能分析英文论文题目：CloningandFunctionalAnalysisofGeneFT2inRice申请人姓名：吴佳欢指导教师：武丽敏合作导师：专业名称：遗传学研究方向：植物功能基因组学所在学院：生命与环境科学学院论文提交日期2018年3月杭州师范大学硕士学位论文水稻少蘖基因FT2的克隆和功能分析杭州师范大学硕士学位论文水稻少蘖基因FT2的克隆和功能分析杭州师范大学硕士学位论文水稻少蘖基因FT2的克隆和功能分析杭州师范大学

2、硕士学位论文致谢致谢满满的三年硕士学业，离不开学院老师们的教诲指导，离不开同学们的鼓励帮助，也离不开家人的关心支持。我在这里对他们表示最诚挚的谢意!本研究是在导师武丽敏副教授和于彦春教授的精心指导下完成的，他们对本研究提出了许多的富有建设性的意见。武老师和于老师严谨的科学态度和治学精神，精益求精的科研作风，认真负责、公而忘私的敬业精神，豁达开朗的宽广胸怀以及平易近人、诲人不倦的高尚师德，深深地感染和激励着我。从课题的选择到实验研究的最终完成，武老师和于老师都始终给予我细心且耐心的指导和支持。从指导实验的整个步骤，论文的选题到实验工作的开展乃至论文的写作都倾注了于老师

3、的大量心血。在此，谨向导师表示深深的敬意和诚挚的感谢！同时感谢陈飞老师、熊二辉老师和张燕莉老师在实验上的指导，在生活上的关心，帮助我在这三年硕士研究生的生涯中，以最好的态度面对。在此对于诸位老师给予的指导、帮助和关心表示深切的感谢！从各个实验的开展到顺利完成，以及最后论文的撰写，都离不开老师和同学们的热心帮助，是你们在实验仪器、试剂、经验上的支持，本实验才能顺利，在此特别要感谢董国军老师在材料培养、材料筛选、群体构建等方面的工作；感谢实验室师姐李闪、王海丽、白霞，师兄高远鹰的帮助，尤其在实验上的指导；感谢实验室同窗的路娜同学，感谢实验室的师弟许飞、张晨，师妹张晓香、

4、徐小雪和朱嘉瑜在实验、学习和生活上给予的帮助和关心！感谢师兄师姐在我的实验、学习和生活上的帮助！感谢室友张丽清和焦凯丽，感谢那里的欢声笑语陪伴我走过美好难忘的时光！特别感谢我的家人对我的支持、关心和鼓励，你们是我奋斗的最大动力，你们是我永远的精神支柱！最后，谨向参加本论文评阅、答辩的各位专家致以衷心的感谢！吴佳欢2018年3月I杭州师范大学硕士学位论文摘要摘要水稻是我国重要的粮食作物之一，其高产和稳产是影响我国经济发展和社会稳定的重要因素。水稻的分蘖数是决定产量的关键因素之一。本文中以水稻少蘖突变体few-tillers(ft2)为研究材料，开展一系列形态学分析、图

5、位克隆、生物信息学分析及基因功能分析等方面的研究。研究结果如下：1.通过EMS诱变籼稻品种蜀恢，我们获得了若干少蘖突变体，其中一个突变体ft2表现为分蘖期延迟、分蘖数较野生型显著减少的形态学特征；拟南芥突变体Atft2与野生型相比没有明显差异，说明FT2在两个物种的功能可能存在差异。2.以ft2突变体为母本，粳稻品种日本晴为父本进行杂交配组获得F2群体，利用该群体进行图位克隆将FT2基因定位于水稻11号染色体短臂顶端4.1cM区间内，通过全基因组重测序分析，我们发现该区间内其中一个候选基因第10个外显子发生了单碱基突变，由G变成A，导致其编码的氨基酸由谷氨酸（Glu

6、）变为赖氨酸（Lys）。定量分析显示，FT2基因表达量在突变体中较野生型显著上调，这可能是由于反馈调节作用引起的。RNA干涉实验表明，转基因株系中FT2表达受到抑制后表现出少蘖的表型，与ft2突变体一致，证实了FT2候选基因的准确性。3.生物信息学分析表明FT2蛋白属于HEATrepeat蛋白家族，与玉米、拟南芥等植物亲缘关系较近，ft2的突变位点在各物种间高度保守；亚细胞定位结果显示FT2-GFP融合蛋白专一定位于细胞核中，与预测结果一致。qRT-PCR和Westernblot分析结果表明，FT2在水稻的叶、叶鞘、茎、根中均有表达，其中叶鞘中表达水平最高。4.通过

7、酵母双杂文库筛选我们获得了得到的若干个与FT2可能存在互作的候选基因，序列分析发现其中一个基因为TOR（TargetofRapamycin），编码雷帕霉素靶点蛋白。TOR是一类非典型的丝/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶家族。进一步的酵母双杂交和双分子荧光素酶互补实验证实了FT2与TOR蛋白存在互作关系，且主要与TOR的HEATrepeat结构域发生互作。通过雷帕霉素敏感性检测，发现FT2基因突变后水稻对外源添加的雷帕霉素表现II杭州师范大学硕士学位论文摘要出较不敏感的表型。这些结果表明水稻FT2基因可能参与了TOR的信号通路TOS的调控，但具体机