1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.1研究意义水稻(oryza sativa l.)是世界上最主要的三大粮食作物之一,全世界近一半以上的人口以水稻为主食。
自从基因组测序完成后,水稻的功能基因组学成为研究热点,水稻突变体作为水稻基因组学重要的研究材料,对水稻基因功能研究起着至关重要的作用。
水稻幼苗生长延迟突变是较为常见的一种水稻变异性状。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标1)观察水稻延迟突变体jv1苗期表型并考查其成熟期农艺性状特征;2)分析水稻延迟突变体jv1的生理特性;3)对水稻延迟突变体jv1进行遗传分析和基因定位。
2.研究内容1)以野生型为对照,观察水稻延迟突变体jv1苗期的生长情况,尤其是其叶片生长周期变化,待抽穗期测量其株高穗长、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒质量、粒长、粒宽等农艺形状;2)以野生型为对照,测定比较水稻延迟突变体jv1酶、淀粉等含量,测定比较突变体jv1苗期水稻叶片长度,测定比较水稻延迟突变体jv1光合色素如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等含量,测定比较突变体jv1苗期水稻叶片光合指标;3)通过杂交对水稻延迟突变体jv1进行遗传分析,并利用分子标记技术对突变基因进行定位。
3.拟解决的关键问题1)观察、测定和比较水稻延迟突变体jv1与野生型表型和生理特性的异同;2)对水稻延迟突变体jv1进行遗传分析,确定其遗传方式并对突变体jv1进行基因定位。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法1)对比法:通过与同一生长期野生型水稻对比,比较突变体jv1苗期表型和农艺性状以及其生理特性的一些变化,分析突变对其产生的影响。
2)杂交法:将突变体与已知株系杂交获得f1,f1自交获得f2群体,通过观察统计f2群体表型性状分离,对突变体jv1表型进行遗传分析。
3)标记法:通过对f2群体中与突变体jv1性状相同的单株dna进行标记分析,确定突变基因与一些已知基因的连锁关系,从而确定突变基因位置。
4. 研究创新点
目前国内外关于水稻叶色突变体的研究也较为丰富与深入,也有多种突变基因被定位克隆,但关于水稻生长延迟突变体的研究不够详尽,关于水稻生长遗传机理尚不明确。
而本研究所用水稻延迟突变体jv1是新发现的,其遗传分析及基因定位尚未被研究,通过对突变体的表型和生理特性进行研究并利用基因定位和图位克隆手段将该基因分离,可以为研究该基因在水稻生长发育中的分子机制奠定基础。
5. 研究计划与进展
2013年3月播种突变体jv1和野生型,并每天观察记录其生长状况;待水稻长到苗期时测量突变体jv1和野生型的株高,测定两者叶片中光和色素含量。
2018年4月上旬观察叶绿体超微结构等生理特性测定观察。
提取f2群体中与突变体表型相同植株的dna,利用水稻中ssr标记和其他标记对突变基因进行定位分析。
