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水稻花发育关键基因的精细定位和功能冗余性分析

刘华清

  fzp和dro分别是水稻花发育两个阶段的关键基因的突变体。推测FZP(t)可能是一个小穗分化特征基因,而DRO(t)可能是生殖器官发育的关键基因。因此,对这两个基因的分离和功能研究将对理解水稻花发育的分子机制具有重要意义。本研究在FZP(t)已初步定位于第7号染色体的两个SSR标记(RM18和RM172)之间的基础上,采用图位克隆策略对FZP(t)进行了精细定位;同时,通过用与拟南芥花发育C功能关键基因AG同源的水稻基因OsMADS3对dro突变体及其野生型的遗传转化,初步研究了OsMADS3与DRO(t)之间的功能冗余性。主要研究结果如下:1.在FZP(t)的一侧找到了2个CAPS标记(RCAPS1和RCAPS2)和1个SSR标记(NRM8),与FZP(t)的遗传距离分别为3.9cM、2.0cM和1.0cM;而在FZP(t)的另一侧找到了2个SSR标记(NRM3和NRM6),与FZP(t)的遗传距离分别为3.1cM和0.2cM。其中距离FZP(t)最近的两个侧邻标记NRM6和NRM8分别位于两个相互重叠的BAC/PAC克隆(AP004570和AP004300)上,它们把目标基因锁定在1.2cM的区域内,相应的物理距离约为144kb。推算FZP(t)区域的物理和遗传距离之比为120kb/cM,只有全基因组平均值的一半。这暗示该区域可能是个重组热点。2.以籼稻品种H359为材料,利用TAC载体pYLTAC7构建了一个可转化的人工染色体文库。该文库包含41088个克隆,保存在107块384孔板中。插入片段大小主要在50~100kb之间,平均插入大小为77kb。推测该文库覆盖水稻基因组接近7.4倍。该文库将用于功能基因组学研究及突变基因的精细定位和克隆。3.以玉米泛素启动子(Ubi-1)作为基因OsMADS3的启动子,利用农杆菌介导,将OsMADS3基因转入到dro突变体及其野生型中,对同属于水稻C功能基因的DRO(t)与OsMADS3之间的关系进行了探讨。福建农林大学博士学位论文以却突变植株典型的表型是多重程片,且内程包在外程中,雌、雄蕊退化。转入口劝幼D男后,J阳突变体表型部分被恢复,程片重数减少,并形成雌、雄蕊,但发育不完全正常,仍不能结实。表明口劝朔刃貂与D尺O(t)虽然不是同一个基因,但05初叭刀男对D尺o(t)的功能有较强的补偿作用,它们存在部分功能冗余。当05叼叭D打转入正常植株后,引起小穗在完整的小花旁还产生一个不完全的小花,表明口挤认刀男除参与C功能作用外,可能还参与了花分生组织的调控。……   
[关键词]:水稻;FZP(t);精细定位;DRO(t);OsMADS3;功能分析
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:福建农林大学2003年