水稻類病變壞死相關基因遺傳分析及定位.pdf

1、摘要遺傳標記經過半個多世紀的發(fā)展，經歷了形態(tài)學標記、細胞學標記、生化標記階段，發(fā)展到分子標記階段。分子標記以其快速、簡便等優(yōu)點發(fā)展迅猛，近十幾年來己成為遺傳操作和植物育種的重要工具，廣泛用于篩選連鎖標記、定位重要基因、構建遺傳圖譜及輔助育種等工作中。廠一件觸城敏(diseaselesionmimic)是指鋤攤翩碰境、損傷或病原物侵染時能自發(fā)的形成細胞死亡，在葉片上形成壞死斑，其癥狀與病原物侵染后形成的壞死斑非常相似。這種突變體是研究超敏

2、反應(hypersensitiveresponseHR)的機理及激活機制等的有利工具，對揭示植物的抗病反應機理，增加植物的廣譜抗性具有重要意義。1998年程祝寬在中釉3037誘變材料中發(fā)現(xiàn)了一種新的水稻類病變壞死突變體，初步的遺傳學分析確定突變由隱性單基因控制。本研究利用該突變體材料為母本與粳稻02428雜交，連續(xù)自交兩代得到F3定位群體，采用SSR和RAPD技術，找到此突變相關基因的RAPD標記，并對此基因進行了遺傳定位，為進一步圖位

3、克隆此基因做準備。主要研究結果如下:1通過對此突變體進行的無菌培養(yǎng)、遮光、稻瘟病菌接種及曲利本藍染色等形態(tài)學鑒定，初步確定此突變體不受病原物誘導，與細胞死亡有關，對稻瘟病的抗性有增強的趨勢，而且受光的控制。2在選用的190對SSR引物中位于第八染色體短臂著絲點區(qū)域的RMl26和RM310的擴增產物與突變性狀緊密連鎖，其遺傳距離分別為2.9cM和4.3cM.以往定位的類病變基因還沒有定位在第八染色體，可推測，這個突變基因可能是一個新基因，

4、暫時定名為SpI12(t)3選用了500個RAPD引物分別對親本及群體擴增，經6次重復實驗，引物OPI”和OPL03在親本及群體間有穩(wěn)定的差異片段，此差異帶與突變性狀緊密連鎖，因此OPI115”和OPL039“可作為此基因的RAPID標記，這兩個標記與目的基因的遺傳距離分別是0.6cM和5.6cM序列同源性比較發(fā)現(xiàn)OPIII_33‘序列與一個抗稻瘟病基因Pib有高度同源性.，關鍵詞:水稻:類病變壞死SSR標記:RAPD標記遺傳定位文獻綜

5、述第一節(jié)分子標記及分子標記育種1遺傳標記發(fā)展概述對遺傳標記的定義及其所包含的種類，許多學者從不同角度提出了各自的見解[n.Zsl我們可以理解為遺傳標記是受基因控制，具有基因分離規(guī)律并可用于間接選擇的各個性狀。遺傳標記技術是與遺傳學同時誕生，并隨遺傳學的發(fā)展而發(fā)展。19世紀后葉，孟德爾完成的豌豆雜交實驗所限定的7對性狀就是形態(tài)學標記。形態(tài)學標記從外觀上就能夠明確顯示遺傳多態(tài)性，主要指植物的外部特征特性如株高、穗形、粒色或芒毛等的相對差異，

6、從廣義上講也包括與抗病抗蟲性等有關的性狀。形態(tài)標記簡單直觀，早期人們普遍采用此種標記進行遺傳和育種研究。但它有兩個主要缺點:1)標記數云少，可鑒別的基因有限，難以建立飽和的遺傳圖譜2)易受環(huán)境、生育期等因素的影響，使其在育種中的應用受限制。1910年以后，摩爾根通過對不同物種染色體形態(tài)、數目和結構的研究發(fā)現(xiàn)各種非整倍體、染色體結構變異以及各種異型染色體等都有其特定的細胞學特征，可以作為一種遺傳標記來測定基因所在的染色體及其相對位置，或通

7、過染色體代換等遺傳操作進行基因定位。細胞學標記主要是染色體核型(染色體數目、大小、隨體、著絲點位置等)和帶型(C帶、G帶、N帶)等[41培育這種標記的材料需花費大量的人力物力，而且有的材料難以獲得，從而限制了細胞學標記的應用.在遺傳標記的發(fā)展史中，蛋白質多態(tài)性標記，特別是同工酶作為一種近乎中性的遺傳標記，曾經轟動一時，在過去的二、三十年中得到了廣泛的發(fā)展與應用。1959年Markert和Molter[51提出了同工醉的概念，并證實了同工

8、酶具有組織、發(fā)育及物種的特異性，可以作為一種遺傳標記加以利用，并且可以將編碼酶的荃因通過遺傳分析定位在染色體上。在一些重要作物中如水稻已定位了許多同工酶。同工酶標記屬于生化標記或蛋白質標記。用做遺傳標記的蛋白質還包括非酶蛋白質，主要是種子貯藏蛋白。蛋白質標記仍存在諸多不足，1)每一種同工酶標記都需要特殊的顯色方法和技術:2)某些酶的活性具有組織和發(fā)育特異性3)局限于反映基因組編碼區(qū)的表達信息4)數量有限，不能滿足標記輔助選擇的需要5)目