本书以一份“麦稻”特异水稻新材料，开展了相关研究。首先分析麦稻的典型表型，之后分析克隆了其候选基因；分析了OsMADS1Olr突变位点与麦稻表型在代表性水稻材料中的关联性、其突变位点处的氨基酸保守性以及其qRT-PCR表达谱；利用OsMADS1Olr过表达植株和OsMADS1-RNAi植株，验证并解析OsMADS1基因调控水稻粒型的功能；研究了OsMADS1基因对稻米外观品质与贮藏蛋白含量的调控功能，为OsMADS1在水稻粒型与品质分子育种中具有重要的应用潜力与价值提供了科学依据并奠定了一定科研基础。
李鹏慧，女，博士，助理研究员，河南辉县人。2013年6月毕业于西北农林科技大学园艺学，获理学学士学位。2016年6月毕业于华中农业大学园艺学院，获理学硕士学位。2020年12月毕业于中国科学院成都生物研究所植物学。于2021年9月来中国农业科学院农田灌溉研究所工作。主要研究方向为外源调控物质调控作物逆境胁迫的分子机制和作物控水增质的品质研究。本人围绕外源物质对作物逆境胁迫的调节以及作物控水提质增效开展研究，目前主持河南省科技攻关项目和中国农业科学院基本科研业务费专项等课题2项。
1 绪论
1.1 水稻粒型的调控研究进展
1.1.1 水稻粒型的遗传概况
1.1.2 水稻粒型的调控机制研究进展
1.2 稻米淀粉和贮藏蛋白的调控研究进展 1
1.2.1 稻米淀粉和贮藏蛋白概况
1.2.2 稻米淀粉的调控研究概况
1.2.3 稻米贮藏蛋白的调控研究进展
1.3 水稻OsMADS1基因的研究进展
1.3.1 OsMADS1基因调控花发育的研究进展
1.3.2 OsMADS1基因调控谷粒发育的研究进展
1.4 本研究的目的意义
2 麦稻的典型表型鉴定与分析
2.1 材料
2.2 方法
2.2.1 水稻材料种植
2.2.2 水稻种子性状调查与数据统计
2.2.3 水稻花结构的解剖观察与石蜡切片观察
2.2.4 水稻幼花的扫描电镜观察与解剖镜观察
2.2.5 水稻花粉育性与花粉萌发率分析
2.3 结果与分析
2.3.1 “麦稻”命名的由来
2.3.2 麦稻的典型形态特征
2.3.3 麦稻内外稃的组织细胞学分析
2.3.4 麦稻内外稃形态发育观察分析
2.3.5 麦稻花器官形态结构变异观察分析
2.3.6 麦稻配子体育性与小穗育性观察分析
2.4 讨论
3 麦稻候选基因OsMADS1的克隆
3.1 材料
3.2 方法
3.2.1 水稻材料种植
3.2.2 遗传分离群体的构建
3.2.3 目标基因的图位克隆
3.2.4 目的基因的MBS分析
3.3 结果与分析
3.3.1 麦稻表型的遗传分析
3.3.2 麦稻调控基因OsMADS1的图位克隆
3.3.3 麦稻调控基因OsMADS1的MBS验证分析
3.4 讨论
4 OsMADS1基因的功能预测与表达分析
4.1 材料
4.2 方法
4.2.1 OsMADS1基因突变位点与表型关联性分析
4.2.2 OsMADS1Olr蛋白突变位点处氨基酸的保守性分析
4.2.3 OsMADS1基因的qRT-PCR表达谱分析
4.2.4 OsMADS1基因的组织特异性表达分析
4.3 结果与分析
4.3.1 OsMADS1基因突变位点与麦稻表型的关联性分析
4.3.2 OsMADS1Olr蛋白突变位点处的氨基酸保守性分析
4.3.3 OsMADS1与OsMADS1Olr基因的表达谱及OsMADS1的组织特异性表达
4.4 讨论
5 OsMADS1基因调控水稻粒型的功能解析
5.1 材料
5.2 方法
5.2.1 转基因载体构建和遗传转化
5.2.2 qRT-PCR、RT-PCR及测序分析
5.3 结果与分析
5.3.1 OsMADS1Olr基因过表达功能验证分析
5.3.2 OsMADS1基因的RNAi功能验证
5.3.3 谷粒发育调控代表性基因的表达分析
5.4 讨论
6 OsMADS1基因对稻米外观品质和贮藏蛋白的调控功能研究
6.1 材料
6.2 方法
6.2.1 种子灌浆过程干物质动态积累曲线测定
6.2.2 稻米品质测定
6.2.3 比较转录组分析
6.2.4 差异表达基因热图分析
6.2.5 代表性差异表达基因qRT-PCR验证分析
6.2.6 pOsOle18::OsMADS1-RNAi种子特异性干扰载体的构建及遗传转化
6.3 结果与分析
6.3.1 麦稻种子干物质积累动态分析 7
6.3.2 麦稻稻米外观品质分析
6.3.3 麦稻稻米淀粉结构观察分析
6.3.4 麦稻稻米淀粉和贮藏蛋白含量测定分析
6.3.5 麦稻糙米、精米和米糠的贮藏蛋白含量测定分析
6.3.6 麦稻与日本晴中贮藏蛋白合成与转运途径相关调控基因的差异表达分析
6.3.7 转基因水稻中稻米贮藏蛋白含量测定分析
6.4 讨论
7 结论与展望
附录
参考文献
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