水稻株型相关基因的定位及LAX互作蛋白的筛选

【摘要】水稻的株型,是影响产量的关键因素之一,包括株高、分蘖数、分蘖角度以及穗形态。而穗的大小、枝梗数以及小穗的数量与水稻产量直接相关,因此本研究构建了粳稻品种2H11(Zhonghua11)幼穗的cDNA文库,可用于穗发育相关基因的互作蛋白的筛选,包括稀穗基因LA1、LAX2。另外,从水稻T-DNA插入突变体库RMD筛选了一些株型突变体进行表型分析,并使用这些株型突变体与籼稻品种ZS97(Zhenshan97)杂交构建遗传定位群体,通过图位克隆的方法来定位基因。本研究期望找到LAX1、LAX2的候选互作蛋白,及新的株型基因,为解析水稻株形态建成的机制提供理论基础和材料资源。本研究的主要结果如下：1.从粳稻ZH11的幼穗组织(<4.0mmm)中获得总RNA,通过SMART同源重组交换技术在酵母菌株Y187中成功构建了幼穗的cDNA文库。然后分别构建用于筛选LAX1、LAX2互作蛋白的bait载体,对幼穗cDNA文库进行筛选。筛选到6个LAX2的候选互作蛋白,其中包括泛素激活酶、核苷二磷酸激酶和F-box蛋白；筛选到12个LAXl的候选互作蛋白,包括2个F-box家族的蛋白,且其中1个F-box蛋白同时也是LAX2的候选互作蛋白。它们之间的互作关系需要其他的体内或体外实验进行证明。2.将PS4定位在4号染色体,发现ps4突变体中HTD1基因的第一个外显子中有41bp的缺失,同时对PS4杂合植株的后代进行基因型检测,表型和基因型是共分离的,即PS4是HTD1的一个新的等位基因。3.ps30是一个稀穗突变体,将其定位在6号染色体上的标记RM3827和RM5957的2.2Mb之间,且MOC1基因也位于该区间。在突变体和野生型中对MOC1的启动子、编码区进行比较扩增,发现在启动子区有大片段的插入,利用TAIL-PCR分离插入序列,比对发现该序列插入在启动子区-1091处。同时进行基因型检测,发现表型和基因型是共分离的。4.psl2是一个株型突变体,将其定位在3号染色体上的03Inde1-3和RM14817的0.3Mb的区间,且该区间内没有已发表的基因,因此PSl2可能是一个新的控制株型的基因。5.分别将PS9和PS15初定位在7号染色体RM6362、RM234的1.25Mb区间和5号染色体RM267、RM169的4.58Mb区间,根据突变体表型和初定位结果,结合已发表的基因,推测PS9可能是FH5/RMD的等位基因,PS15可能是srs-3的等位基因。
【作者】张彩霞；
【导师】陈国兴；吴昌银；
【作者基本信息】华中农业大学，作物栽培学与耕作学，2014，硕士
【关键词】关键词；cDNA文库；酵母双杂交系统；株型突变体；图位克隆；连锁标记；等位基因；MOC1；HTD1；

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