水稻tdna插入突变体筛选及一个半矮杆小粒突变体的研究
： 从250份T-DNA插入突变体材料中挑选粒型有变化的突变体T172进行研究，并验证表型是由插入引起的。对从组织培养获得的宁粳1号的一个半矮杆小粒转基因突变体,籽粒变小，株高变矮。通过连锁和定位，发现NG-1的定位区间在本实验室之前定位sdk的区间内。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料 2
1.2 试验方法 2
1.2.1 群体构建2
1.2.1.1 遗传分析2
1.2.2 农艺性状2
1.2.3 DNA样品制备2
1.2.4 基因定位4
1.2.4.1 初定位4
1.2.4.2 精细定位5
1.2.5 TDNA插入突变体T172粒型考察 5
1.2.6 TDNA插入突变体T172插入位点验证5
1.2.7 TDNA插入突变体T172表达分析7
1.2.8 qRTPCR 分析8
2 结果与分析9
2.1 宁粳1号矮杆小粒突变体NG1表型及农艺性状考察9
2.2 宁粳1号矮杆小粒突变体NG1的遗传10
2.3 矮杆小粒突变体NG1的基因定位10
2.4 TDNA插入突变体T172农艺性状考察11
2.5 TDNA插入突变体T172插入位点验证11
2.6 TDNA插入突变体T172表达分析 12
3 讨论 13
3.1 宁粳1号半矮秆小粒突变体NG1矮化表现的原因13
3.2 TDNA插入突变体T172籽粒变小变圆的原因 13
致谢 14
参考文献 15
水稻TDNA插入突变体筛选及一个半矮杆小粒突变体的研究
引言
水稻（Oryza sativa L.）作为全球最重要的粮食作物之一，随着耕地的减少和人口的增长，提高其产量对于解决未来粮食安全问题具有十分重要的战略意义。我国是世界上最大的稻米生产国和消费国，有
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
60%以上人口以稻米为主食，水稻在我国谷物产量中始终保持在总量的40%左右[1]。
水稻育种工作的成败取决于调控水稻优良农艺性状基因资源的开发和利用，其中矮源基因的挖掘和鉴定对于水稻改良尤其重要。水稻的株高变矮是由矮杆主效基因控制，同时也受到修饰基因、调节基因以及抑制基因的共同影响。矮杆基因的作用可以导致水稻植株水平或者细胞水平的变化，如节间变短，细胞个数下降，进而植株变矮。现阶段水稻改良重要任务之一就是建立丰富的矮源基因库，为杂交组合提高多样性的矮源，培育出能适应各种不同生长环境的水稻品种来。矮秆突变的分子机制的研究对于理解水稻生长、发育具有重要的意义，能为遗传育种提供理论指导方法。
水稻粒形（包括粒长、粒宽、长宽比与粒厚[2]）是稻米最重要的外观品质指标之一，并直接影响稻米的外观和品质[3]。研究水稻控制水稻籽粒发育相关的基因，明确水稻籽粒生长发育的机理，对于解释水稻生殖生长的模式以及培育高产优质的水稻品种有着重要作用。
水稻粒型的遗传是属于数量性状方面的遗传，不属于典型的孟德尔遗传。不同的水稻品种，粒型相差较大。贾小丽等[4]（2013）利用小穗小粒型水稻Milyang 46和大穗大粒型FJCD构建的含130个家系的重组自交群体及其包含119个分子标记的连锁图谱，结果共检测到16个控制粒长的加性QTL。石春海[5,6]、Takite[7]、汤文通[8]等研究发现, 粒长是由多基因控制的数量性状。中国水稻研究所种质创新团队利用宝达理和中花11构建的F2分离群体检测到2个控制粒重的主效基因QTLgw6和gw3[9]。符福鸿等[10]研究认为,杂种F1代长宽比主要受母本的影响,父本的影响甚微 ,另外父母本互作效应也不容忽视 ,认为长宽比有超亲优势。王军等[11]以广陆矮4号为受体，日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料，通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较，测验单片段代换系与受体亲本之间粒形的差异，鉴定了代换片段上粒形相关的QTL。陈冰蠕[12]等利用BC2F2高代回交群体测定粒宽，结合含有85个SSR标记的遗传图谱获得4个粒宽相关的数量性状基因座(quantitative trait locus，QTL)，分别位于水稻第 3、5、8号染色体上，共解释了40.05%的表型变异。
1 材料与方法
1．1 试验材料
宁粳1号半矮秆小粒突变体NG1是在进行组培的过程中发生变异获得的一个转基因突变体，NG1经过江苏南京和海南陵水多代自交繁殖，突变特征及各方面农艺性状均已稳定。
另一个材料是从韩国An的250多份TDNA插入突变体材料中挑选出的粒型有变化的突变体T172，其野生型为Dongjin，经过在南京和海南的种植，其粒型等稳定遗传。
1.2 试验方法
1.2.1 群体构建
1.2.1.1 遗传分析
为鉴定宁粳1号半矮秆小粒突变性状是受单基因还是多基因控制以及宁粳1号半矮秆小粒突变体是由显性还是隐性基因控制，在2014年南京正季土桥实验基地单株种植野生型及突变体，对突变体和野生型进行正反交，并于2015年在海南陵水繁殖F2。
1.2.2农艺性状
对宁粳1号及NG1的抽穗期、千粒重等农艺性状进行考察。抽穗期(Heading Date)以播种至抽穗的天数来表示。分单株调查，单株第一穗穗尖露出叶枕1cm记为该单株抽穗,分析计算时换算成播种至抽穗天数。每2天调查一次。最终抽穗期为不同单株抽稳期平均值。
2014年正季,分别取成熟期宁粳1号和突变体NG1各20株，测量株高、穗长、各节间长度、考察结实率、稻谷及糖米的粒长、粒宽、粒厚、千粒重等指标。
1.2.3 DNA样品制备
釆集的水稻叶片保存于8°C冰箱,总DNA的提取方法参照Dellaporta等(1983)的方法并加以改进。提取的总DNA样品用TE缓冲液(10mM Tris Base, 0.lmM EDTA)溶解，用MBA 2000 UV/VS光谱仪(Perkin Elmer公司)进行品质和浓度检测。用双蒸水把DNA原液样品稀释成20ug/pl的工作液后保存在4°C冰箱中,以备分析时使用。溶液配制如下:
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料 2
1.2 试验方法 2
1.2.1 群体构建2
1.2.1.1 遗传分析2
1.2.2 农艺性状2
1.2.3 DNA样品制备2
1.2.4 基因定位4
1.2.4.1 初定位4
1.2.4.2 精细定位5
1.2.5 TDNA插入突变体T172粒型考察 5
1.2.6 TDNA插入突变体T172插入位点验证5
1.2.7 TDNA插入突变体T172表达分析7
1.2.8 qRTPCR 分析8
2 结果与分析9
2.1 宁粳1号矮杆小粒突变体NG1表型及农艺性状考察9
2.2 宁粳1号矮杆小粒突变体NG1的遗传10
2.3 矮杆小粒突变体NG1的基因定位10
2.4 TDNA插入突变体T172农艺性状考察11
2.5 TDNA插入突变体T172插入位点验证11
2.6 TDNA插入突变体T172表达分析 12
3 讨论 13
3.1 宁粳1号半矮秆小粒突变体NG1矮化表现的原因13
3.2 TDNA插入突变体T172籽粒变小变圆的原因 13
致谢 14
参考文献 15
水稻TDNA插入突变体筛选及一个半矮杆小粒突变体的研究
引言
水稻（Oryza sativa L.）作为全球最重要的粮食作物之一，随着耕地的减少和人口的增长，提高其产量对于解决未来粮食安全问题具有十分重要的战略意义。我国是世界上最大的稻米生产国和消费国，有
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
60%以上人口以稻米为主食，水稻在我国谷物产量中始终保持在总量的40%左右[1]。
水稻育种工作的成败取决于调控水稻优良农艺性状基因资源的开发和利用，其中矮源基因的挖掘和鉴定对于水稻改良尤其重要。水稻的株高变矮是由矮杆主效基因控制，同时也受到修饰基因、调节基因以及抑制基因的共同影响。矮杆基因的作用可以导致水稻植株水平或者细胞水平的变化，如节间变短，细胞个数下降，进而植株变矮。现阶段水稻改良重要任务之一就是建立丰富的矮源基因库，为杂交组合提高多样性的矮源，培育出能适应各种不同生长环境的水稻品种来。矮秆突变的分子机制的研究对于理解水稻生长、发育具有重要的意义，能为遗传育种提供理论指导方法。
水稻粒形（包括粒长、粒宽、长宽比与粒厚[2]）是稻米最重要的外观品质指标之一，并直接影响稻米的外观和品质[3]。研究水稻控制水稻籽粒发育相关的基因，明确水稻籽粒生长发育的机理，对于解释水稻生殖生长的模式以及培育高产优质的水稻品种有着重要作用。
水稻粒型的遗传是属于数量性状方面的遗传，不属于典型的孟德尔遗传。不同的水稻品种，粒型相差较大。贾小丽等[4]（2013）利用小穗小粒型水稻Milyang 46和大穗大粒型FJCD构建的含130个家系的重组自交群体及其包含119个分子标记的连锁图谱，结果共检测到16个控制粒长的加性QTL。石春海[5,6]、Takite[7]、汤文通[8]等研究发现, 粒长是由多基因控制的数量性状。中国水稻研究所种质创新团队利用宝达理和中花11构建的F2分离群体检测到2个控制粒重的主效基因QTLgw6和gw3[9]。符福鸿等[10]研究认为,杂种F1代长宽比主要受母本的影响,父本的影响甚微 ,另外父母本互作效应也不容忽视 ,认为长宽比有超亲优势。王军等[11]以广陆矮4号为受体，日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料，通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较，测验单片段代换系与受体亲本之间粒形的差异，鉴定了代换片段上粒形相关的QTL。陈冰蠕[12]等利用BC2F2高代回交群体测定粒宽，结合含有85个SSR标记的遗传图谱获得4个粒宽相关的数量性状基因座(quantitative trait locus，QTL)，分别位于水稻第 3、5、8号染色体上，共解释了40.05%的表型变异。
1 材料与方法
1．1 试验材料
宁粳1号半矮秆小粒突变体NG1是在进行组培的过程中发生变异获得的一个转基因突变体，NG1经过江苏南京和海南陵水多代自交繁殖，突变特征及各方面农艺性状均已稳定。
另一个材料是从韩国An的250多份TDNA插入突变体材料中挑选出的粒型有变化的突变体T172，其野生型为Dongjin，经过在南京和海南的种植，其粒型等稳定遗传。
1.2 试验方法
1.2.1 群体构建
1.2.1.1 遗传分析
为鉴定宁粳1号半矮秆小粒突变性状是受单基因还是多基因控制以及宁粳1号半矮秆小粒突变体是由显性还是隐性基因控制，在2014年南京正季土桥实验基地单株种植野生型及突变体，对突变体和野生型进行正反交，并于2015年在海南陵水繁殖F2。
1.2.2农艺性状
对宁粳1号及NG1的抽穗期、千粒重等农艺性状进行考察。抽穗期(Heading Date)以播种至抽穗的天数来表示。分单株调查，单株第一穗穗尖露出叶枕1cm记为该单株抽穗,分析计算时换算成播种至抽穗天数。每2天调查一次。最终抽穗期为不同单株抽稳期平均值。
2014年正季,分别取成熟期宁粳1号和突变体NG1各20株，测量株高、穗长、各节间长度、考察结实率、稻谷及糖米的粒长、粒宽、粒厚、千粒重等指标。
1.2.3 DNA样品制备
釆集的水稻叶片保存于8°C冰箱,总DNA的提取方法参照Dellaporta等(1983)的方法并加以改进。提取的总DNA样品用TE缓冲液(10mM Tris Base, 0.lmM EDTA)溶解，用MBA 2000 UV/VS光谱仪(Perkin Elmer公司)进行品质和浓度检测。用双蒸水把DNA原液样品稀释成20ug/pl的工作液后保存在4°C冰箱中,以备分析时使用。溶液配制如下:
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