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利用CRISPR/Cas9系統獲得水稻ddm1突變體及其表型研究

時間:2019-06-30 08:14來源:畢業論文
植物DNA甲基化是一種經典的表觀遺傳學修飾,發生在3種序列環境中:CG,CHG和CHH(H=A,C和T),它的功能是抑制植物基因組中重復序列和轉座子的表達

摘要: 植物 DNA 甲基化是一種經典的表觀遺傳學修飾, 發生在 3 種序列環境中: CG, CHG 和 CHH(H=A, C 和 T),它的功能是抑制植物基因組中重復序列和轉座子的表達。此前有研究表明, 擬南芥(Arabidopsis thaliana L.) DDM1(Decrease in DNA Methylation 1) 是其 DNA 甲基化途徑中一個重要的染色質重塑因子, 它能夠編碼 SNF2 家族的蛋白質,進而引發染色質重塑[1]; 同時, 它也被異染色質序列的 CHH 甲基化所需要。水稻(Oryza.Sativa L.)是單子葉模式植物, 而此前對 OsDDM1 在 DNA 甲基化途徑中作用的研究很少。 在本研究中,我們以粳稻日本晴(Oryza.Sativa L. spp. Japonica, varNipponbare, AA genome)為背景, 利用 CRISPR/Cas9 基因組編輯技術, 成功構建了 OsDDM1-CRISPR的基因敲除載體,轉化入農桿菌 EHA105 并侵染水稻愈傷組織,從而獲得了 4 種具有不同突變類型的 Osddm1a/1b 純合雙突變體; 我們還觀察到突變體與野生型相比具有株高變矮和穗高度不育的表型,并利用突變體與野生型日本晴進行雜交。在此之后對本研究的展望是, 從雜交種 F1 代自交產生的 F2 代中, 篩選出野生型基因型的株系,并不斷自交,從而獲得表觀遺傳重組自交系 (epigeneticrecombination inbred lines, epiRILs),利用該群體定位數量性狀位點(quantitative trait loci, QTL), 并研究與水稻生長發育、抗病性和抗逆境脅迫等方面相關的基因。36757
畢業論文關鍵詞: 水稻; DNA 甲基化; OsDDM1; CRISPR/Cas9;表型研究;表觀遺傳重組自交系
Acquire ddm1 Mutant by Utilizing CRISPR/Cas9 System andResearch The Phenotype in Rice
Abstract: Plant DNA methylation is a type of classical epigenetic modification, it occurs at 3 sequencecontexts that are CG , CHG and CHH(H=A, C or T), meanwhile, it is capable of repressing repetitivesequences and transposable elements(TEs). Previous study for Arabidopsis ever indicated that,DDM1(Decrease in DNA Methylation 1) is a chromatin remodeler in DNA methylation pathway andencodes the protein in SNF2 family[1]. Except that, it is essential for heterochromatic CHH methylation.Rice(Oryza.Sativa L) is the model plant of monocotyledon, however, the previous study of OsDDM1 inDNA methylation pathway is little in rice. In this research, we treat Nipponbare (Oryza.Sativa L. spp.Japonica, var Nipponbare, AA genome) as a background material, utilize CRISPR/Cas9 which is agenome-editing technique to structure knock-out vector OsDDM1-CRISPR successfully, and transform itinto agrobacterium EHA105 to infect rice callus to acquire Osddm1a/1b homozygous double mutants.Besides that, we observe their phenotype in plant height and panicle development and process hybridizationbetween mutants and wildtype. After this, the prospect of the study is that we can utilize the F1 hybrids selfto generate F2 and screen out the lines whose genotypes were identical to wild-type in OsDDM1a andOsDDM1b, and then acquire epigenetic recombination inbred lines (epiRILs) by continuing to self. We alsocan use epiRILs to locate quantitative trait loci(QTL) and research genes related to growth anddevelopment, disease resistance and stress tolerance and other aspects in rice. 源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live
Keywords: rice; DNA methylation; OsDDM1; CRISPR/Cas9; phenotype research; epiRILs
目  錄
摘要1
關鍵詞1
Abstract  1
Keywords1
引言 2
1 材料與方法  3
1.1 水稻背景材料      3
1.2 水稻 Osddm1a/1b 純合雙突變體的獲得3
1.2.1 OsDDM1 -CRISPR 載體的構建    3
1.2.2 大腸桿菌轉化    3
1.2.3 農桿菌電轉化與培養    4
1.2.4 水稻愈傷組織誘導與繼代培養    4
1.2.5 感菌與共培養    4
1.2.6 愈傷組織的抗生素篩選   5
1.2.7 抗性愈傷組織的誘導分化和生根  5 利用CRISPR/Cas9系統獲得水稻ddm1突變體及其表型研究:http://www.aftnzs.live/shengwu/20190630/35328.html
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