水稻新型Ac-Ds標簽突變體庫的構建與分析.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)模的插入突變群體，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座系，大大節(jié)省了時間和勞動量的投入；系統(tǒng)的分析了F1代和F2代的轉座頻率和轉座行為，并對產(chǎn)生的突變體進行了初步的研究。主要結果如下：　　1.利用新型的Ac/Ds標簽系統(tǒng)構建了水稻大規(guī)模插入突變群體，驗證了新型Ds載體中BAR基因在田間大規(guī)模選擇轉座系的可靠性，可行性及有效性，結果

2、發(fā)現(xiàn)Basta田間選擇與實驗室鑒定結果高度符合，表明該系統(tǒng)適合于水稻大規(guī)模插入突變體庫的構建。 2.為了構建插入突變群體，采用4個Ds親本系與20個Ac親本系組配了66個不同雜交組合，F(xiàn)1植株發(fā)生了高頻率的體細胞轉座，但未檢出性細胞轉座；F2代共有636個株系及137,437個單株，其中36,160個為轉座植株。分析了F2群體的轉座頻率，發(fā)現(xiàn)來源于Ds1、Ds3和Ds4親本系的F2代發(fā)生性細胞轉座的頻率較高，分別為46.9％、3

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

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F2代性細胞轉座頻率的影響，發(fā)現(xiàn)正反交對性細胞轉座頻率沒有影響；單拷貝的Ac元件與兩個拷貝的Ac元件的性細胞轉座頻率差異不顯著。 5.分析了F2植株旁測序列標簽(FSTs)位點，發(fā)現(xiàn)52個FSTs分布于水稻的10條染色體上，2個FSTs分布在原始T-DNA供體位點附近，其余50個FSTs分布在原始T-DNA供體位點較遠位置，表明Ds元件可以在全基因組范

5、圍內轉座。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FSTs中，67.3％的FSTs位于預測的基因中。來源于相同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)生獨立的轉座事件。 6.分析了GUS在F3標簽系不同器官中的表達活性，發(fā)現(xiàn)GUS在根、葉、幼穗及花中都具有表達活性，但對于不同的標簽系，在不同器官中的表達活性有所差

6、異，在植株發(fā)育的不同時期GUS表達活性也有所差異，表明了基因捕獲器在轉座標簽系中的捕獲作用。 7.利用Ac/Ds標簽系統(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藝性狀；對矮桿卷葉突變體cull5(t)的遺傳分析初步表明：cull5(t)突變體為Ds插入造成的、受一對隱性基因控制的突變體，該突變體對GA3敏感。 8.利用反向遺傳學方法對標簽系OsPI-PLC2進行了分析，驗證了Ds標簽在Os