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水稻基因组DNA简易制备方法研究以及分子标记辅助选择改良稻米品质

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0 引言

1 文献综述

1.1我国稻米的发展和存在的问题

1.2影响稻米品质的内外因子

1.3稻米蒸煮食味品质的测定新技术

1.4淀粉的组成与结构

1.5淀粉的合成途径

1.6淀粉合成相关基因及其调控网络

1.7分子标记辅助选择育种

1.8改进DNA提取方法的必要性

1.9经典水稻基因组DNA提取方法

1.9.1 CTAB法

1.9.2 SDS法

2水稻基因组DNA简易制备方法研究

2.1材料与方法

2.1.1实验材料

2.1.2实验方法

2.2结果与分析

2.2.1 DNA琼脂糖凝胶电泳检测

2.2.2 DNA模板的PCR扩增效果

2.2.3储存时间对PCR反应的影响

2.2.4 DNA浓度和纯度检测

2.3结论与讨论

3 分子标记辅助选择改良稻米品质

3.1材料与方法

3.1.1实验材料

3.1.2实验方法

3.2结果与分析

3.2.1稻米品质相关标记的筛选

3.2.2 SSRGs近等基因系的构建

3.2.4 SBE基因导入系的稻米品质分析

3.3结论与讨论

参考文献

致 谢

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摘要

进入21世纪以来,随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对水稻的产量和质量有了更高的要求,杂种优势和矮化育种的利用使我国的水稻产量有了质的飞跃,但是我国的稻米品质却普遍偏低,严重影响了人们的生活质量和我国稻米的国际竞争力。随着分子生物学和分子遗传学的快速发展,现在的育种模式已经进入分子标记辅助选择育种模式,利用与重要功能基因紧密连锁的分子标记,开展有利基因聚合,培育出优质、高产、多抗的新品种。
   9311又名扬稻6号,其茎秆粗壮、叶挺色深、株叶型态好、米质优良、稳产性好、抗倒性强、熟相好,是扬州里下河地区农科所培育出的优质常规水稻品种。日本晴是来自日本的粳稻品种,其株型矮小,米质同样优良,抗倒性差。9311在直链淀粉含量上和日本晴差异较大,在胶稠度和糊化温度上没有明显的差异。根据Blast的序列分析结果,鉴定出了已经完成测序的9311和日本晴基因组序列上存在差异的18个淀粉合成相关基因,并发展了以PCR技术为基础的检测标记,利用杂交、回交、自交等技术将9311和日本晴间存在差异的稻米品质相关基因导入9311,以达到改良9311稻米品质的目的。经过6次以9311为轮回亲本的连续回交和分子标记辅助选择,形成了以9311为背景的淀粉合成相关基因的近等基因系,达到了多基因聚合的目的。通过对导入淀粉分支酶(SBE)相关基因的株系研究发现,近等基因系的各个株系在大部分的农艺性状上与9311没有显著差异,近等基因系的背景与9311十分接近,导入日本晴的淀粉合成相关基因能有效降低9311的直链淀粉含量,因日本晴和9311的胶稠度和糊化温度本身没有太大差异,故其胶稠度和糊化温度没有明显变化,整体上达到了改良稻米品质的目的。
   在水稻遗传分析和分子标记辅助选择中,样品DNA的提取往往是最耗时、费力的过程。本文介绍了一种高效、快速、简便的用于PCR扩增的植物基因组DNA快速制备方法,该方法只需将少量(1~50 mg)样品、适量提取液(500μl)和一粒钢珠放入2ml离心管,在细胞破碎仪中粉碎2分钟,经离心后可直接取少量(~5μl)上清液作为PCR反应的模板DNA,一个人可以在10分钟内完成96份可用于PCR筛选的水稻基因组DNA的简易制备,或可进一步根据需要快速完成可用于长期保存的DNA提取。该方法可快速实现用于PCR扩增的水稻DNA模板的提取,又能节约成本,特别适合高通量的分子检测,也可广泛应用于植物分子生物学实验中。

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