一個控制水稻分蘗角度主效QTL TAC8的精細定位及候選基因分析.pdf

1、水稻株型改良是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑，分蘗角度作為水稻株型構(gòu)成的重要組成部分，在水稻育種中發(fā)揮著極為重要的作用，因此研究水稻分蘗角度具有重要意義。本研究以D50（株型緊湊的光身稻）和HB277（較為披散的秈稻）為親本構(gòu)建RIL群體。以分蘗角度作為目標性狀，定位到2個控制分蘗角度的主效QTLs TAC8與TAC9;并對TAC8進行了精細定位，得到了以下主要研究結(jié)果:
　　1、初步定位到兩個控制水稻分蘗角度的主效QTLs(TAC8和T

2、AC9)，分別位于第8和9染色體上;構(gòu)建四套近等基因系并分析TAC8和TAC9間的遺傳關(guān)系，結(jié)果表明兩者作用于不同的遺傳途徑;構(gòu)建BC2F2群體用來定位TAC8，并結(jié)合海南、杭州兩季BC2F23的表型將TAC8所在區(qū)間縮小到RM7049和RM23175之間約16.5 cM。
　　2、對NIL(TAC8)和NIL（tac8）分蘗角度的動態(tài)變化進行研究，在播種后前70天分蘗角度都在增加，且前60天兩者分蘗角度差異不大，到第70天的時候

3、兩者角度都達到最大且表現(xiàn)出顯著差異，從第80天開始分蘗角度趨于穩(wěn)定。分析不同密度下NIL(TAC8)和NIL（tac8）株型及產(chǎn)量相關(guān)性狀，發(fā)現(xiàn)分蘗角度、株高、結(jié)實率、千粒重、每穗穎花數(shù)并不受種植密度的影響，僅NIL(TAC8)的分蘗數(shù)則隨著植株間距離的增加而增多。
　　3、構(gòu)建遺傳分離群體并用于精細定位TAC8，將控制水稻分蘗角度的QTL TAC8精細定位在BAC克隆P0431A03約9.02 kb的物理區(qū)間內(nèi)，預測分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)

4、間內(nèi)只有一個開放閱讀框。因此我們將其確定為TAC8的候選基因。TAC8編碼一個bHLH結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子，包含兩個外顯子和一個內(nèi)含子，該基因全長2996 bp，cDNA長1059 bp。測序發(fā)現(xiàn)D50和HB277存在較多的SNP位點，特別是HB277在該基因啟動子區(qū)域存在24 bp的缺失，此外qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)該基因在兩組對照中在不同部位表現(xiàn)出較大差異。構(gòu)建TAC8的功能互補、過量表達和干擾載體，目前轉(zhuǎn)基因驗證工作正在進行。
　

5、　4、開展TAC8組織表達模式，結(jié)果表明TAC8在各個組織中都有表達，在分蘗盛期，TAC8在穎花中表達量最高，在根、莖基部、葉片、葉鞘和葉枕中的表達量依次降低;在成熟期;TAC8主要在莖基部表達，葉鞘、葉枕、葉片、根中表達量極低。
　　5、對NIL(TAC8)和NIL(tac8 RNA-seq分析，結(jié)果表明NIL(TAC8)有740個基因上調(diào)表達，1047個基因下調(diào)表達，這些差異表達基因廣泛涉及到糖酵解、糖異生、碳代謝、氨基酸的合