文档介绍：四川农业大学
硕士学位论文
水稻雄性不育突变体的细胞学研究及遗传分析
姓名:李园园
申请学位级别:硕士
专业:细胞生物学
指导教师:李仕贵
20080501
摘要雄性不育是在植物有性繁殖过程中不能产生具有正常功能花粉的现象,这种现象在高等植物中普遍存在。作物雄性不育是有效利用杂种优势,提高作物产量的前提和基础。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,世界上约有一半的人以稻米为主要粮食,稻米产量的增加有赖于水稻雄性不育与杂种优势的广泛应用。水稻作为单子叶禾谷类植物的模式植物,有许多优势之处,成为单子叶植物功能基因组以及生理生化机制研究的理想材料。因此说对于水稻雄性不育的研究具有理论和应用的双重意义。本研究利用多种细胞学实验方法对水稻突变体进行初步研究,目的是清楚这些雄性不育突变体的遗传特点,雄性不育的败育时期和败育特点,探索雄性不育的机制,为控制突变体表型的基因克隆奠定基础。主要结果如下:萦爰钢掷嘈偷牟牧显咏缓蟠囊糯ǚ治鼋峁綡术突变体是单隐性核基因控制的无花粉型雄性不育突变体,雌性器官正常。花药瘦小,呈白色水浸状,花药表皮光滑,药室内壁慈拚辈没有乌氏体结构。石蜡切片和压片观察发现突变体花药在四分体时期以前发育正常,减数分裂正常;在由四分体释放后的小液泡时期小孢子开始降解,此时绒毡层也表现不正常降解;当野生型花药发育到单核靠边期时,突变体小孢子降解完全,绒毡层降解只剩残迹留在药室内壁上。据结果推测由于绒毡层的非正常死亡,不能为小孢子提供发育所需营养和结构物质,导致小孢子降解。綩槐涮迨侵谢腡插入突变体库中筛选出的雌雄双不育突变体。利用分子标记进行遗传背景分析,没有检测到该突变体与中花的差异,证明除了目标性状外,该突变体与中花的遗传背景相同,该突变体是由中花突变而来。经蚝涂笲除草剂检测其分离群体无迦耄撇饪能是组培过程中产生的突变体。遗传分析表明突变表型受一对隐性基因控制。突变体植株较矮,花药消瘦,颜色变浅呈淡黄色,雌蕊表型正常。扫描电镜观察发现突变体的成熟花粉粒变形,大小不均,大多花粉粒成对粘连并有连体现象;萌发孔孔盖小,外孔缘清晰;此时的绒毡层表现正常,有乌氏体结构。石蜡切片和压片观察发现突变体性母细胞减数分裂异常,减分谥衅谌旧迕挥信帕性诔嗟腊迳希醴諭期后期染色体分离不同步并出现染色体桥,分裂产生不均等四分体。大孢子母细胞减分后产生的大孢子降解,不能形成胚囊。该突变体可能是影响减数分裂时期染色体凝集和同源染色体联会的突变体。
綩突变体也是中花的迦胪槐涮蹇庵猩秆〕龅亩啻迫锿槐体。运用与突变体相同的方法进行遗传背景分析和迦爰觳猓っ鞲突变体是由中花突变而来,杂合株后代的分离群体全都有迦肫危不能确定突变性状是否由迦胍稹R糯ǚ治霰砻鱋墨槐涮逋槐浔硇褪一对隐性基因控制。表型观察发现花器官发生同源转化,雄蕊同源转化为心皮,浆片同源转化为类颖片结构。对转化后的闭合子房做石蜡切片观察发现子房内无胚珠,由薄壁细胞填充,子房壁类似花药壁,说明雄蕊转化成一种子房和花粉囊中间类型。由关键词:水稻,雄性不育突变体,减数分裂,多雌蕊,嗷突变表型可以推测该突变体是由于P椭械腂类功能基因失常导致的突变。
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铷⋯虏碳研究生签名:细园研究生签名:加图埘年码廊论文独创性声明关于论文使用授权的声明弦阞月彤日Ⅷ罗年卤蛉研究生签名:/斟翟出本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。/广\
南鬃凼水稻雄性不育的获得和分类引言水稻是人类最主要的粮食作物之一,世界上约有一半的人口以稻米为主要粮食。中国水稻种植面积约占全世界的%,稻谷产量占全世界的%左右。中均高出.%渲幸桓鲋匾5脑蚓褪抢盟者就观察到植物雄性不育现象。据统计【浚壕谥参隹疲个属,具有十分重要的意义【。利用雄性不育系生产杂交种,不仅能节省大量去雄的人工,种优势的作用。推广雄性不育系杂交种还有利于高度集约化的作用,促进种子生产现的研究己获得重大进展。目前,人们已获得许多控制花发育的突变体,克隆了许多与类