东乡野生稻耐低磷性状的遗传与分子机制研究

《东乡野生稻耐低磷性状的遗传与分子机制研究》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、分类号：____________________密叙：___________________________学校代码:104141；*y学号：2012010701{2琢呼忽犬学硕士研究生学位论文东乡野生稻耐低嶙性状的遗传与分子机制研究StudiesOnHereditaryandMolecularMechanismsofTolerancetolow-phosphorustraitsinDongxiangWild{OryzarufipogonGriff.)院所：生命科学学院导师姓名：罗向东教授学科专业：植物学研究方向：分子植物学二〇一五年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下

2、进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日本研究受国家自然科学基金(31260255)江西省教育厅科技计划项目(GJJ12184);江西省科技支撑计划(20122BBF60064)江西省青年科学家培养计划(20112BCB23007)共同资助摘要土壤有效磷含量严重匮乏和磷矿石资源即将耗竭是限制水稻生产的重要因素。挖掘与利用近缘野生稻磷高效利用基

3、因，培育耐低磷新品种是解决磷资源短缺的最重要途径，具有重要的理论和实践价值。本研究以东乡野生稻耐低磷渐渗系IL171及其双亲（栽培稻„协青早B‟和东乡野生稻）为试材，采用cDNA-AFLP（cDNA-amplifiedfragmentlengthpolymorphism）技术分析其幼苗期应答低磷胁迫的差异表达谱特征，用实时荧光定量PCR分析验证差异表达基因的表达特性。并以东乡野生稻为供体亲本，协青早B为受体亲本构建的BC1F10群体为研究对象，利用SSR标记对本课题组原有遗传图谱进行进一步加密，并结合新一代高通量测序技术和高性能计算分析技术，发掘水稻耐低磷性状相关的基因组区域及其相关基因的

4、分析，为探究东乡野生稻耐低磷胁迫的分子机制、发掘耐低磷相关的基因，以及为相关性状的QTL定位及其它研究提供参考。本研究主要结果如下：(1)基于17对扩增效果较好的cDNA-AFLP引物分析发现，不同胁迫时间的参试材料与其对照组（正常磷水平）相比，具有大量（20~159个）上调或下调表达的差异片段。与协青早B相比，IL171中特异性上调的差异带有36条，下调表达的61条；东乡野生稻中分别有79条和136条。此外，IL171和东乡野生稻共有的上调差异带有13条，下调的有15条。回收纯化其中60条特异性差异表达的条带，最终克隆测序获得50个差异表达基因片段TDFs（Transcript-deri

5、vedfragments）。通过BLAST比对和功能分析，可将TDFs分为八类，包括能量与代谢，基因表达调控，信号转导和转录因子等。用实时荧光定量PCR验证其中6个TDFs发现，各差异片段的荧光定量PCR的表达模式与cDNA-AFLP结果一致，表明本文的cDNA-AFLP差异表达结果可靠，东乡野生稻的部分耐低磷相关基因已成功导入到渐渗系中，是发掘利用东乡野生稻耐低磷相关基因、探究其耐低磷分子机制的重要资源。(2)利用57个SSR标记对亲本协青早B和东乡野生稻进行多态性筛选，获得12个亲本多态性SSR标记，多态性频率为21.1%。应用MAPMAKER/EXP3.0，将12个SSR分子标记全部

6、加入到各自连锁群中。加密后的连锁图谱共有155个标记，每个连锁群上的标记数介于7-20个之间；总图距为1604.6cM，标记间平均图距为10.35cM，图距范围为0cM-34.8cM。通过转录谱测序数和QTL定位结果做交集，得到东乡野生稻扩增得到的差异表达片段为4953个。在叶中差异表达基因有2494个，其中上调值大于2的有167个，占6.69%，其中下调值大于2I的有113个，占4.53%；在根中差异表达基因有2457个，其中上调值大于2的有117个，占4.76%，其中下调值大于2的有179个，占7.28%，这些基因位于1、3、5、8、9、11等六条染色体上。根、叶中共表达差异基因上调值

7、和下调值大于2的为36个，在根、叶中上调值大于2的共表达基因有22个；在根、叶中下调值大于2的共表达基因有14个。并对其中11个相关基因进行生物信息学分析。关键词：东乡野生稻；低磷胁迫；cDNA-AFLP；实时荧光定量PCR；SSR；遗传图谱IIAbstractAvailablephosphorusdeficiencyseverelyinsoilisamajorlimitingfactorforriceproductio