水稻新型Ac-Ds標(biāo)簽突變體庫(kù)的構(gòu)建與分析.pdf

1、本研究利用含Ac和Ds元件的親本系組配雜交組合，建立了大規(guī)模的插入突變?nèi)后w，由于在Ds載體的特定位置插入了BAR基因，可以在秧田里直接從雜交后代中高效的選擇轉(zhuǎn)座系，大大節(jié)省了時(shí)間和勞動(dòng)量的投入；系統(tǒng)的分析了F1代和F2代的轉(zhuǎn)座頻率和轉(zhuǎn)座行為，并對(duì)產(chǎn)生的突變體進(jìn)行了初步的研究。主要結(jié)果如下：　　1.利用新型的Ac/Ds標(biāo)簽系統(tǒng)構(gòu)建了水稻大規(guī)模插入突變?nèi)后w，驗(yàn)證了新型Ds載體中BAR基因在田間大規(guī)模選擇轉(zhuǎn)座系的可靠性，可行性及有效性，結(jié)果

2、發(fā)現(xiàn)Basta田間選擇與實(shí)驗(yàn)室鑒定結(jié)果高度符合，表明該系統(tǒng)適合于水稻大規(guī)模插入突變體庫(kù)的構(gòu)建。 2.為了構(gòu)建插入突變?nèi)后w，采用4個(gè)Ds親本系與20個(gè)Ac親本系組配了66個(gè)不同雜交組合，F(xiàn)1植株發(fā)生了高頻率的體細(xì)胞轉(zhuǎn)座，但未檢出性細(xì)胞轉(zhuǎn)座；F2代共有636個(gè)株系及137,437個(gè)單株，其中36,160個(gè)為轉(zhuǎn)座植株。分析了F2群體的轉(zhuǎn)座頻率，發(fā)現(xiàn)來(lái)源于Ds1、Ds3和Ds4親本系的F2代發(fā)生性細(xì)胞轉(zhuǎn)座的頻率較高，分別為46.9％、3

3、7.6％、36.9％；來(lái)自同一雜交組合的不同F(xiàn)2姐妹系的轉(zhuǎn)座頻率有很大的差異，這種差異可能源自轉(zhuǎn)座時(shí)間的不同；3個(gè)親本系的F2代的性細(xì)胞轉(zhuǎn)座頻率主要集中在30％-50％范圍內(nèi)。 3.4個(gè)Ds親本系中，Ds2親本系的F2代發(fā)生性細(xì)胞轉(zhuǎn)座的頻率很低，源于265個(gè)株系的48,746個(gè)F2植株中，僅有6個(gè)株系的203個(gè)植株發(fā)生轉(zhuǎn)座，可能發(fā)生了轉(zhuǎn)座失活，轉(zhuǎn)座失活的原因不是由Ac轉(zhuǎn)座酶失活所致，可能是在Ds2親本系中發(fā)生轉(zhuǎn)座元件的失活。

4、 4.分析了不同雜交組合方式(Ds/Ac和Ac/Ds)及Ac元件的拷貝數(shù)對(duì)F2代性細(xì)胞轉(zhuǎn)座頻率的影響，發(fā)現(xiàn)正反交對(duì)性細(xì)胞轉(zhuǎn)座頻率沒(méi)有影響；單拷貝的Ac元件與兩個(gè)拷貝的Ac元件的性細(xì)胞轉(zhuǎn)座頻率差異不顯著。 5.分析了F2植株旁測(cè)序列標(biāo)簽(FSTs)位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)52個(gè)FSTs分布于水稻的10條染色體上，2個(gè)FSTs分布在原始T-DNA供體位點(diǎn)附近，其余50個(gè)FSTs分布在原始T-DNA供體位點(diǎn)較遠(yuǎn)位置，表明Ds元件可以在全基因組范

5、圍內(nèi)轉(zhuǎn)座。FSTs在水稻的10條染色體上分布不均，第4和第11染色體上插入的密度較大，占全部FSTs的54％。所分析的52個(gè)FSTs中，67.3％的FSTs位于預(yù)測(cè)的基因中。來(lái)源于相同F(xiàn)2株系的姐妹植株FSTs定位于水稻基因組中不同的位置上，表明F2株系姐妹植株可以發(fā)生獨(dú)立的轉(zhuǎn)座事件。 6.分析了GUS在F3標(biāo)簽系不同器官中的表達(dá)活性，發(fā)現(xiàn)GUS在根、葉、幼穗及花中都具有表達(dá)活性，但對(duì)于不同的標(biāo)簽系，在不同器官中的表達(dá)活性有所差

6、異，在植株發(fā)育的不同時(shí)期GUS表達(dá)活性也有所差異，表明了基因捕獲器在轉(zhuǎn)座標(biāo)簽系中的捕獲作用。 7.利用Ac/Ds標(biāo)簽系統(tǒng)在F2及F3代產(chǎn)生了一些可見表型的突變體，記錄了這些突變體的表型性狀和農(nóng)藝性狀；對(duì)矮桿卷葉突變體cull5(t)的遺傳分析初步表明：cull5(t)突變體為Ds插入造成的、受一對(duì)隱性基因控制的突變體，該突變體對(duì)GA3敏感。 8.利用反向遺傳學(xué)方法對(duì)標(biāo)簽系OsPI-PLC2進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了Ds標(biāo)簽在Os