水稻雄性不育突变体的细胞学观察和不育基因定位开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义：

水稻是我国重要的粮食作物，其育性水平的高低影响着水稻产量的多少。同时，水稻是单子叶模式作物，其育性机理的研究对于其他单子叶植物具有重要的借鉴意义。

减数分裂是一种使细胞染色体数目减半的特殊的分裂方式，它是有性生殖生物繁殖后代必须经历的过程。减数分裂的基本过程是同源重组的过程，即dna双链断裂被引入基因组中，然后被修复以产生交叉和非交叉^[1]。对于真核生物来说，减数分裂是产生单倍体配子的至关重要的过程。在减数分裂过程中，染色体复制一次，伴随着同源染色体非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合，同时细胞连续分裂两次，最后形成染色体数目减半但遗传组合多样的四分体^[2]。第一次减数分裂是同源染色体配对的过程，发生联会、重组和分离；第二次减数分裂类似于有丝分裂，姐妹染色单体分离并向相反方向的两级移动。在这个特殊的分裂过程中，有几个事件至关重要，包括同源染色体进行物理连接,姐妹染色单体凝缩以及在中期1着丝粒的定向移动，任何干扰都有可能导致同源染色体不分离和非整倍性分离，从而导致物种的育性降低^[3]。对于有性生殖的物种来说，减数分裂能够保持物种前后代染色体数目的恒定。与此同时，同源重组能够保证遗传多样性和物种多样性，让该物种的遗传物质可以不断传递下去。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

本研究以经ems诱变的宁粳4号完全不育突变体为研究对象，旨在发掘新的与育性相关的基因，探寻该基因功能，将其克隆出来，以便于能够深入了解该基因的机理，并将其运用到农业生产中去。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

利用图位克隆的方法将导致植株不育的基因定位于第九号染色体，利用ssr、indel等方法对不育基因进行初步定位，获得可利用的分子标记，为精细定位、图位克隆和深入了解该基因作用机理研究打下坚实的基础；同时对水稻不育的深入理解有助于解决这些生产上的问题。

4. 研究创新点

特色或创新之处：

本研究利用宁粳4号雄性不育突变体克隆和定位了一个新的育性基因，加深了我们对水稻减数分裂和有丝分裂的认识，有利于在育种上对育性基因的和种间杂种优势的利用。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展：

2018年7-8月对f2群体取极端叶片定位，熟悉水稻田间管理的方法，了解水稻的生长特性，学习实验室器材的使用、各项实验技术。

2018年8-9月，对群体定位以及学习各种细胞学实验技术。