组织培养诱发水稻基因组两种内源转座子的激活
【摘要】：本论文通过成熟胚诱导水稻松前和渐渗系以及它们之间杂交种的愈伤组织,并分化出再生苗,研究转座子mPing和反座子Tos17在水稻经组织培养过程后在基因组中的变化特点。
结果表明部分品系基因组中的mPing表现活跃,几乎所有品系基因组中Tos17表现活跃,这证实了转座子的活跃是引起体细胞变异的一个重要因素。在全部的品系中反转座子Tos17的激活频率比转座子mPing高;同时发现了一个粳稻品系RZ-1,这个品系经成熟胚诱导培养后,mPing激活的植株数占到46.1%。另外杂交种的激活频率和亲本不同,可能暗示在其双亲中有激活和抑制因子存在。结果还表明在亲本松前中转座子mPing当代不能激活,但是后代能够活跃。在除RZ-1的其他品系中反转座子Tos17当代不激活,后代也不活跃;但是活跃的当代激活状态可以遗传,但不会超过它的上一代。
【关键词】：水稻 渐渗系 转座子 组织培养 变异 【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S511
【目录】：
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 引言8-16
- 1 植物转座子(transposable element)概述8-12
- 1.1 转座子的类型和转座机理8-10
- 1.1.1 转座子的种类、拷贝数和分布8
- 1.1.2 转座子的结构与转座机理8-10
- 1.2 MITEs(miniature inverted repeat transposable element)类转座子10-11
- 1.2.1 MITEs 结构和特点10
- 1.2.2 MITEs 分布10
- 1.2.3 一个活跃的 MITEs-mPing10-11
- 1.3 Tos17 反转座子11-12
- 1.3.1 Tos17 的结构特点11
- 1.3.2 Tos17 插入突变在水稻基因组中的电子定位11-12
- 2 植物体细胞变异(somaclonal variation)12
- 3 植物组织培养过程中的表观遗传学变异12-14
- 3.1 DNA甲基化变化与植物体细胞无性系变异12-13
- 3.1.1 甲基化的研究方法12
- 3.1.2 甲基化、超甲基化和去甲基化12-13
- 3.2 转座子活跃与植物体细胞无性系变异13-14
- 4 本文研究的目的和意义14-16
- 材料和方法16-22
- 1 试验材料16
- 2 实验方法16-17
- 2.1 亲本及杂交种的成熟胚诱导与分化16
- 2.2 植物基因组 DNA 的提取与纯化16-17
- 2.2.1 植物基因组 DNA 的提取16-17
- 2.2.2 DNA 的纯化17
- 3 Southern blot 分析17-19
- 3.1 基因组 DNA 的酶切17
- 3.2 转膜和杂交17-19
- 3.2.1 DNA 样品的处理17
- 3.2.2 探针标记(Gene Image random prime labeling module)17-18
- 3.2.3 杂交18
- 3.2.4 信号检测18-19
- 3.2.5 杂交信号的去除19
- 4 目的片断的克隆和测序分析19-22
- 4.1 PCR 扩增19
- 4.2 PCR 产物的纯化与克隆19
- 4.3 感受态细胞的制备、转化及α互补筛选19-22
- 4.3.1 大肠杆菌超级感受态细胞的制备19-20
- 4.3.2 感受态细胞的转化及α互补筛选20
- 4.3.3 阳性克隆的 PCR 检测20-21
- 4.3.4 测序21
- 4.3.5 序列分析21-22
- 4.3.5.1 序列编辑21
- 4.3.5.2 BLAST21-22
- 结果和分析22-32
- 1 mPing 在渐渗系中经组织培养后在部分水稻品系里表现活跃22-26
- 1.1 mPing 探针的制备22
- 1.2 mPing 在渐渗系中经组织培养后表现活跃22-23
- 1.3 mPing 在松前于渐渗系杂交种中经组织培养后表现活跃23-25
- 1.4 mPing 在渐渗系、松前与渐渗系间的杂交种中经组织培养后变异频析25
- 1.5 mPing 在渐渗系中经组织培养后的 F1 代是否活跃情况分析25-26
- 2 Tos17 在渐渗系和杂交种中经组织培养后表现活跃26-30
- 2.1 Tos17 探针的制备26-27
- 2.2 Tos17 在渐渗系中经组织培养后表现活跃27-28
- 2.3 Tos17 在松前与渐渗系间的杂交种中经组织培养后表现活跃28-29
- 2.4 Tos17 在渐渗系、松前与渐渗系间的杂交种中经组织培养后变异频率的分析29-30
- 2.5 Tos17 在渐渗系中经组织培养后的 F1 代是否活跃情况分析30
- 3 部分mPing 插入和切离的位点的分析30-32
- 讨论32-34
- 结论34-35
- 参考文献35-39
- 致谢39
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