一個(gè)水稻抽穗期主基因Hd（t）的遺傳分析及分子定位.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一，是禾本科的代表植物，也是單子葉植物的模式植物。抽穗期是水稻品種的重要農(nóng)藝性狀之一，其長(zhǎng)短將影響品種的地區(qū)和季節(jié)適應(yīng)性，長(zhǎng)期以來受到育種家的廣泛重視。因此，深入了解水稻抽穗期的遺傳規(guī)律，對(duì)相關(guān)的基因進(jìn)行精細(xì)定位和克隆，探討通過分子水平的操作來改良水稻的生育期性狀具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，水稻的抽穗期基因等同于雙子葉植物的開花期基因，調(diào)控植株從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變，是近

2、年來發(fā)育生物學(xué)的研究熱點(diǎn)。在雜交育種過程中，我們從縉恢10/R21的雜種后代中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)抽穗期穩(wěn)定遺傳的遲熟恢復(fù)系N91，以早熟不育系金23A作為雜交和回交親本，獲得了F2和BC1F1群體。遺傳分析表明N91抽穗期受一對(duì)主基因控制，暫命名為Hd(t)。本研究對(duì)Hd(t)進(jìn)行了遺傳分析和基因的分子標(biāo)記定位研究，主要結(jié)果如下： 1.Hd(t)遺傳分析 以從縉恢10/R21的雜種后代分離得到的遲熟恢復(fù)系N91為父本、早熟不育系

3、金23A作為雜交母本和回交親本，獲得F2和BC1F1群體，同時(shí)播種親本、F1、F2及BC1F1群體。以每一株的第一個(gè)穗子抽出1/3計(jì)為抽穗，對(duì)親本、F1、F2及回交群體進(jìn)行抽穗日記載。以播種日至抽穗日的天數(shù)作為播抽期，結(jié)果N91為108～114 d、金23A為90～94 d、F1為96～106 d、F2和BC1F1均呈雙峰分布分別為88～116d和84～116d。F1的抽穗期介于親本之間，但是更接近N91，表明N91的遲抽穗對(duì)金23A的

4、早抽穗為不完全顯性。F2和BC1F1群體均呈明顯的雙峰分布，以96 d為分界，F(xiàn)2群體遲熟株與早熟植株的分離比例符合3：1，BC1F1群體的早熟植株與遲熟株比例符合1：1，表明N91的抽穗期受一對(duì)主效基因控制?；亟蝗后w中早熟比較集中，遲熟群體比較分散，推測(cè)除了受主基因控制外，可能還受劍微效多基因修飾。 2.Hd(t)的分子標(biāo)記定位 在F2群體中，選擇10株早抽穗單株構(gòu)建早抽基因池、10株遲抽穗單株構(gòu)建遲抽基因池，利用40

5、0對(duì)SSR引物對(duì)基因池進(jìn)行篩選，結(jié)果引物RM3555和RM1364在基因池間表現(xiàn)差異，再利用引物RM3555和RM1364對(duì)F2群體進(jìn)行單株驗(yàn)證，結(jié)果表明2對(duì)引物均與Hd(t)連鎖，位于第7染色體長(zhǎng)臂末端。由于F2群體數(shù)量較少，因此，用這兩對(duì)引物對(duì)群體較大的BC1F1進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果同樣表現(xiàn)連鎖。由于BC1F1中遲熟單株較為分散，不如早熟典型，所以只選用了早熟單株作為定位群體，連鎖分析表明，標(biāo)記RM1364和RM3555的遺傳距離分別為3

6、2.7 cM和22.5 cM，且兩標(biāo)記的重組個(gè)體呈包含關(guān)系，根據(jù)物理圖譜分析，目標(biāo)基因處在RM3555與第7染色體末端之間。 為了能將Hd(t)基因限定在更小的范圍內(nèi)，進(jìn)一步在第7染色體RM3555與末端區(qū)域間合成了8對(duì)新引物，獲得了多態(tài)性引物RM22143，對(duì)BC1F1單株分析表明，RM22143的重組個(gè)體都包含在RM3555里面，與H(t)基因相距12.9 cM。該結(jié)果為Hd(t)基因的精細(xì)定位、分子標(biāo)記輔助育種和基因克隆奠