两个水稻早衰突变体基因的精细定位

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1、密级:论文编号:中国农业科学院学位论文两个水稻早衰突变体基因的精细定位FineMappingofTwoEarlySenescenceGenesinRice硕士研究生：赵春德指导教师：曹立勇研究员申请学位类别：农业推广硕士专业领域名称：作物培养单位：中国水稻研究所中国农业科学院研究生院2015年5月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用

2、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己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:时间：w/i-年上月y曰关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，5卩：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，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。同意中国农业科学院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。研宂生签名:时间:%/上年jr月曰导师签名:时间：年J月曰中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表1论文题U两

3、个水稻早衰突变体基因的精细定位11........................................................................1论文作者L赵春德专业作物研宂方向作物遗传育种r-..............指导教师曹立勇研究员培养单位（研究所）中国水稻研宄所硕（博）姓名职称单位令、丨[/.....L.I—■‘签名导师i'T:{l负导□侯立刚研艽员吉林农业科学院作物极培学博导口丨阅一硕导口人吴建利研宄员中国水稻研究所分了•生物学博导口&口辩硕导□生物化学与1k包劲松教授浙江大学博

4、导口分了•生物学，席王建军研宂员浙江省农业科学院作物博导口丨硕导□唐绍清研宄W屮国水稻研究所作物遗传育种博导口答硕导口魏兴华研宄员中国水稻研究所作物种质资源博导□爸1................................—,J如

5、硕导口吴洪恺副研宄W浙江农林大学作物遗传育种妹!mn§硕导口：；IJ博导口硕导口博导口---------------------------------------硕导□博导口会议记录（秘书)Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDis

6、sertationFineMappingofTwoEarlySenescenceGenesinRiceM.S.Candidate：ZhaoChundeSupervisor：Prof.CaoLiyongDegree：MasterofAgriculturalExtensionSpecialty:CropgeneticsandbreedingMay2015摘要衰老是生物生长发育的最后阶段，是生物体自发启动的一种程序性死亡过程。叶片是植物重要的源器官，为植物提供了大量的能量和有机物质。植物的衰老一般首先发生在叶片上。水稻作为重要的粮食

7、作物，同时也是单子叶植物的模式植物，研究水稻叶片早衰机制对水稻育种和解释植物早衰调控机制具有重要意义。突变体W330从三叶期开始出现叶片衰老，直至抽穗期及黄熟期。与野生型相比，突变体W330株高变矮、分蘖减少、叶片变窄、抽穗期不变、每株有效穗数、每穗着粒数和结实率亦显著降低。W330与02418杂交的F1表现正常，F2群体中正常植株与早衰突变植株的分离比符合3:1，表明突变体W330的突变性状受一对隐性核基因控制。利用F2定位群体及SSR、Indel标记，最终将目标基因定位在第三染色体短臂上2个分子标记CD-5与CD-7之间，

8、物理距离约为21.5kb。基因预测表明该区域共有4个完整的ORFs。其中LOC_Os03g0131200编码一个过氧化氢酶OsCATC，基因组序列分析表明，W330突变体中的该基因从ATG开始第109位，在第一个内含子的末位发生了一个G到C的颠换，造成第一个内含子没有剪切，最终导致翻译提前终止，酶切试验验证了这一突变位点。与野生型亲本中恢8015相比，W330突变体在三叶期叶片中的过氧化氢酶的活力下降了47.8%，而过氧化氢含量上升了2.7倍。由此，推定W330与OsCATC等位。系统进化分析发现，OsCATC与水稻中同源的过

9、氧化氢酶不在同一进化分支上。实时荧光定量PCR发现，突变体W330与其野生型相比较，叶片中的OsCATA和OsCATB的表达量显著上升，而OsCATC的表达量没有明显的变化。推测，这3个高度同源的基因在水稻体内可能存在互补机制。突变体W401从分蘖盛期开始出现叶片衰老，在抽穗