水稻類病變壞死相關(guān)基因遺傳分析及定位.pdf

1、摘要遺傳標(biāo)記經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，經(jīng)歷了形態(tài)學(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記、生化標(biāo)記階段，發(fā)展到分子標(biāo)記階段。分子標(biāo)記以其快速、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅猛，近十幾年來(lái)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(biāo)記、定位重要基因、構(gòu)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(shí)能自發(fā)的形成細(xì)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(yīng)(hypersensitiveresponseHR)的機(jī)理及激活機(jī)制等的有利工具，對(duì)揭示植物的抗病反應(yīng)機(jī)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(xué)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(shù)，找到此突變相關(guān)基因的RAPD標(biāo)記，并對(duì)此基因進(jìn)行了遺傳定位，為進(jìn)一步圖位

3、克隆此基因做準(zhǔn)備。主要研究結(jié)果如下:1通過(guò)對(duì)此突變體進(jìn)行的無(wú)菌培養(yǎng)、遮光、稻瘟病菌接種及曲利本藍(lán)染色等形態(tài)學(xué)鑒定，初步確定此突變體不受病原物誘導(dǎo)，與細(xì)胞死亡有關(guān)，對(duì)稻瘟病的抗性有增強(qiáng)的趨勢(shì)，而且受光的控制。2在選用的190對(duì)SSR引物中位于第八染色體短臂著絲點(diǎn)區(qū)域的RMl26和RM310的擴(kuò)增產(chǎn)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(méi)有定位在第八染色體，可推測(cè)，這個(gè)突變基因可能是一個(gè)新基因，

4、暫時(shí)定名為SpI12(t)3選用了500個(gè)RAPD引物分別對(duì)親本及群體擴(kuò)增，經(jīng)6次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，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(biāo)記，這兩個(gè)標(biāo)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(gè)抗稻瘟病基因Pib有高度同源性.，關(guān)鍵詞:水稻:類病變壞死SSR標(biāo)記:RAPD標(biāo)記遺傳定位文獻(xiàn)綜

5、述第一節(jié)分子標(biāo)記及分子標(biāo)記育種1遺傳標(biāo)記發(fā)展概述對(duì)遺傳標(biāo)記的定義及其所包含的種類，許多學(xué)者從不同角度提出了各自的見(jiàn)解[n.Zsl我們可以理解為遺傳標(biāo)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(gè)性狀。遺傳標(biāo)記技術(shù)是與遺傳學(xué)同時(shí)誕生，并隨遺傳學(xué)的發(fā)展而發(fā)展。19世紀(jì)后葉，孟德?tīng)柾瓿傻耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)所限定的7對(duì)性狀就是形態(tài)學(xué)標(biāo)記。形態(tài)學(xué)標(biāo)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(duì)差異，

6、從廣義上講也包括與抗病抗蟲性等有關(guān)的性狀。形態(tài)標(biāo)記簡(jiǎn)單直觀，早期人們普遍采用此種標(biāo)記進(jìn)行遺傳和育種研究。但它有兩個(gè)主要缺點(diǎn):1)標(biāo)記數(shù)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(yīng)用受限制。1910年以后，摩爾根通過(guò)對(duì)不同物種染色體形態(tài)、數(shù)目和結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)各種非整倍體、染色體結(jié)構(gòu)變異以及各種異型染色體等都有其特定的細(xì)胞學(xué)特征，可以作為一種遺傳標(biāo)記來(lái)測(cè)定基因所在的染色體及其相對(duì)位置，或通

7、過(guò)染色體代換等遺傳操作進(jìn)行基因定位。細(xì)胞學(xué)標(biāo)記主要是染色體核型(染色體數(shù)目、大小、隨體、著絲點(diǎn)位置等)和帶型(C帶、G帶、N帶)等[41培育這種標(biāo)記的材料需花費(fèi)大量的人力物力，而且有的材料難以獲得，從而限制了細(xì)胞學(xué)標(biāo)記的應(yīng)用.在遺傳標(biāo)記的發(fā)展史中，蛋白質(zhì)多態(tài)性標(biāo)記，特別是同工酶作為一種近乎中性的遺傳標(biāo)記，曾經(jīng)轟動(dòng)一時(shí)，在過(guò)去的二、三十年中得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。1959年Markert和Molter[51提出了同工醉的概念，并證實(shí)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(biāo)記加以利用，并且可以將編碼酶的荃因通過(guò)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(biāo)記屬于生化標(biāo)記或蛋白質(zhì)標(biāo)記。用做遺傳標(biāo)記的蛋白質(zhì)還包括非酶蛋白質(zhì)，主要是種子貯藏蛋白。蛋白質(zhì)標(biāo)記仍存在諸多不足，1)每一種同工酶標(biāo)記都需要特殊的顯色方法和技術(shù):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(dá)信息4)數(shù)量有限，不能滿足標(biāo)記輔助選擇的需要5)目