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1.2.6 目的基因PCR扩增 6
1.2.7 琼脂糖胶回收及纯化 7
2 实验结果 7
2.1 yl1突变体表型 7
2.2 光合参数的测定 7
2.3 叶绿素含量的测定 8
2.4 叶绿体电子显微结构 8
2.5 基因定位 8
2.6 生物信息学分析 9
2.6.1 YL1蛋白的理化性质 9
2.6.2 YL1糖基化位点和磷酸化位点分析 10
2.6.3 YL1蛋白结构域及二级结构分析 11
2.6.4 YL1蛋白的跨膜结构域和定位 11
2.6.5 YL1的组织特异性表达情况 12
3 讨论 13
4 意义 13
4.1叶色突变体在实际生产中的应用 14
4.2叶色突变体在科学研究中的应用 14
参考文献 14
致谢 15
0 引言
全世界60%以上的人口以水稻作为主食，在世界各地仍然有相当一部分人处于饥荒的地区，在有限的耕地上产出更多的粮食是人们不懈努力的目标。叶片是进行光合作用的主要场所，叶绿体中色素是接受光能的关键物质，其含量决定了叶片的颜色。水稻具有多种突变体类型，其中，叶色突变体是较为常见且明显的一类突变。非正常的叶色对水稻光合速率以及有机物的积累量有着重要的影响，叶色突变体中叶绿体发育和叶绿素含量往往区别于野生型，因此研究水稻叶色突变体，完成其基因定位和功能分析，有助于了解叶绿体发育机制、叶绿素生物合成和降解过程，同时也有利于培育优良的高产水稻品种，完善在生产实践上的应用。
水稻是国际上公认的研究单子叶植物基因功能的模式植物[1]。2002年水稻基因组测序的完成为水稻相关基因的定位提供了有利条件。迄今为止已鉴定的叶色突变有90个，均符合孟德尔遗传定律，可以稳定遗传。在水稻中除第12号染色体外,其它染色体均发现叶色突变基因，叶色突变以隐性居多,显性报道较少[2]。本实验在实验室培育条件下，通过EMS诱导籼稻品种“蜀恢”，得到一个在整个生长期表现为淡黄叶的突变体yl1，该突变体与野生型相比，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量明显降低，叶绿体发育受损，体积小、类囊体结构松散。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、和气孔导度(Gs)等光合指标较野生型也显著下降。本实验通过图位克隆的方法，对该突变基因进行定位，同时也对YL1基因表达产物进行预测性的生物信息学分析。
目前已有多种水稻叶色突变相关的基因完成了定位和克隆，如荷光华[3]通过EMS诱变京恢10，得到叶色突变体wyvl，该突变体苗期为黄白色叶，随着生长发育叶片转绿，叶绿体发育迟缓，类囊体结构疏松。吴自民[4]等通过图位克隆得到水稻黄绿叶基因YGL1。
1 材料与方法
1.1 水稻材料
亲本材料蜀恢和日本晴来自于中国水稻科学研究所（杭州富阳）。经过EMS处理籼稻品种“蜀恢”的种子，在所有幼苗中发现了叶片颜色成淡黄色的突变体，该表型持续整个生育期。水稻在实验温室中采取水培的方式种植，定期浇灌培养液。