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拟南芥作为一种典型的模式植物,在胚胎和胚乳发育调控机理的研究中起着重要作用。在拟南芥胚胎和胚乳发育过程中,合子发育形成胚胎和胚柄,而受精的中央细胞则发育形成胚乳,并为胚胎发育提供所需的营养物质,最终降解消失。基因组步移技术(Genome Walking)又称为染色体步移技术(Chromosome Walking),是克隆拟南芥T-DNA插入突变体目的基因的有效方法。然而,Genome Walking技术不能克隆获得拟南芥点突变体的目的基因。因此,已有的研究中主要利用图位克隆技术定位拟南芥点突变体中发生突变的目的基因。图位克隆技术主要是利用突变体的表型与基因的连锁或染色体上分子标记的位置,其基本原理是利用功能基因在基因组上都具有相对比较稳定的基因座,再利用与突变位点紧密连锁的分子标记,不断缩短候选区域,进而克隆目的基因,并通过遗传转化和功能互补验证目的基因与表型的对应关系。同时,由于拟南芥具有较小的基因组、全基因组测序完成、高密度的分子标记、遗传背景清楚等优势,从而提高了图位克隆技术定位拟南芥突变体目的基因的效率。本文以拟南芥胚胎和胚乳发育相关突变体为材料,利用染色体步移技术和图位克隆技术,对241-1、241-2、241-4和578-1突变体基因进行初步定位。本研究获得的主要实验结果如下:1、对拟南芥T-DNA随机插入突变体097-1、241-1、241-4、275-3、350、535-1和578-1进行表型观察,结果表明突变体097-1胚胎发育停滞于早鱼雷时期,胚乳核膨大,并且与野生型相比数目明显减少;突变体241-1和275-3胚胎发育停滞于球形时期,胚乳发育正常;突变体241-4和578-1胚胎发育停滞于两细胞时期,胚乳核膨大,并且与野生型相比数目明显减少;突变体350和535-1胚胎发育停滞于球形时期,胚乳核膨大,并且与野生型相比数目明显减少。随后,利用染色体步移技术克隆这些突变体的目的基因,同时,运用遗传学、细胞生物学、分子生物学等实验手段验证克隆获得的目的基因,结果表明突变体097-1、241-1即241-4、275-3、350、535-1和578-1的表型与基因型不一致,由此推测这些突变体的胚珠败育表型不是由克隆获得的基因所引起。因此,通过与野生型杂交清除干扰,获得纯合的遗传背景,再对杂交后代进行T-DNA插入鉴定和表型观察,结果表明无T-DNA插入的植株也有胚珠败育表型,由此可以得出,这些突变体的胚珠败育表型不是由T-DNA插入引起,而可能由点突变体导致的。2、运用遗传学、细胞生物学、分子生物学等研究手段,分析突变体241-1、241-4和578-1的表型和遗传稳定性。结果表明突变体241-1、241-4和578-1在杂交和回交过程中表型均能稳定遗传,败育率接近25%,分离比接近2:1,由此确定突变体241-1、241-4和578-1是由单基因控制的隐性突变且胚珠纯合致死,因此选用BC2F1代群体作为初步定位分析的材料。在突变体241-1与野生型Ler杂交清除干扰,获得纯合的遗传背景过程中,分离出一种雄配子体发育异常的突变体241-2,其分离比接近3:1,并且表型不是由T-DNA插入造成的,而可能是由非T-DNA插入突变导致的,因此选用F2代群体作为初步定位分析的材料。随后,利用图位克隆技术克隆突变体241-1、241-2、241-4和578-1的突变位点。初步定位结果表明,突变体241-1的突变位点定位于第1号染色体,并且位于分子标记T22H22和R181之间;突变体241-2的突变位点定位于第4号染色体,并且位于分子标记F7J7和F17L22之间;突变体241-4的突变位点定位于第5号染色体,并且位于分子标记MDE13和MZA15之间;突变体578-1的突变位点定位于第2号染色体,并且位于分子标记F13H10和T1024之间。同理,分析突变体097-1、350和535-1的表型和遗传稳定性。结果表明突变体097-1、350和535-1在杂交和回交过程中表型均能稳定遗传,但败育率不稳定且分离比不符合2:1,因此不能确定突变体097-1、350和535-1是由单基因控制的突变,还有待进一步研究。