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拟南芥白化突变体ems15的筛选和基因定位

王晓萌  
【摘要】: 叶绿体的生物发生与发育是绿色植物生长发育的一项重要内容。通过突变体来分析相关基因的功能是目前主要研究方法之一。本研究利用EMS化学诱变法得到拟南芥(Arabidopsis thaliana)白化突变体ems15。遗传分析表明该突变株系为核基因控制的单位点隐性突变。突变体的表型特征为植株白化,苗期致死,在激光共聚焦显微镜下观察自发荧光,发现与野生型相比自发荧光明显下降,利用透射电镜观察叶绿体结构,发现在增补2%蔗糖培养基培养的ems15突变体的叶绿体几乎无类囊体片层发育,仅有少数叶绿体存在少量片层结构,该结果表明ems15突变体的叶绿体在发育早期受阻。通过图位克隆的方法对ems15突变体进行基因定位。利用拟南芥Landsberg erecta(Ler)和Columbia(Col)生态型之间DNA片段长度的多态性,设计分子标记对突变体与Col杂交的遗传群体进行基因定位。通过初定位将突变基因定在第四条染色体上的FCA6和F7K2两个分子标记之间;通过精细定位将定位区间缩至分子标记F28J12(4)和F28A21(7)之间约49.6kb范围内,该区间共有13个基因,其中预测定位在叶绿体中的有三个,经过两次平行测序发现基因EMS15发生单碱基终止突变,导致编码的蛋白质提前终止。此项工作将为进一步研究该基因在叶绿体发育过程中的生物学功能奠定基础。


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