水稻窄葉突變體nal(t)的遺傳分析與基因定位.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是禾本科單子葉植物，世界上最重要的糧食作物之一。我國的水稻種植已有8000年的歷史。在古代，人類通過對野生稻的馴化使其成為半栽培稻或栽培稻，經(jīng)過多年的選擇利用，水稻產(chǎn)量已取得很大進步，但是仍然滿足不了現(xiàn)在人們日益增長的物質需要，提高水稻產(chǎn)量和品質依然是目前研究的重中之重。近幾年，袁隆平院士注意到株型在超級雜交稻育種中的重要性，提出了選育超級雜交秈稻的典型“葉下禾”株型模式：即上部三葉長、直、窄、厚、

2、V字型。其可以充分發(fā)揮劍葉冠層在生育后期群體光合作用，增加日產(chǎn)量。理想株型的提出，為改良植株株型提上一個新的日程。在水稻株型研究中，葉形態(tài)的研究是最關鍵部分之一，對其發(fā)育和遺傳控制機理的深入研究，為改良水稻株型和提高產(chǎn)量有重要的指導意義。
　　 目前有關葉形態(tài)的研究很多，但在袁隆平院士提出的上三葉5個形態(tài)指標研究中，窄葉研究相對較少，尤其在調控窄葉發(fā)育基因的定位和克隆方面。西南大學水稻研究所在縉恢10的EMS誘變群體中發(fā)現(xiàn)一個窄

3、葉突變材料，表現(xiàn)為葉片中窄。為進一步了解其形態(tài)特征變化和遺傳特性，我們對突變材料連續(xù)5代自交觀察，其性狀表型一致，說明已經(jīng)穩(wěn)定遺傳。2007年在重慶配制西農(nóng)1A×nal(t)雜交組合，同年秋季在海南種植F1，收獲F2，2008年在重慶種植F2，獲得遺傳分析和基因定位群體。
　　 ⑴突變體形態(tài)特征分析。我們對突變體親本和縉恢10進行田間調查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)突變體表現(xiàn)為葉片變窄而葉長不變，植株半矮化，節(jié)間縮短變細，平均穗長縮短，一次

4、枝梗數(shù)減少，籽粒變窄變長，結實率降低等一系列突變表型。突變體株高平均為86.10 cm，只有野生型的86％，達到極顯著差異。突變體苗期和成熟期葉寬度平均為0.99 cm和1.42 cm，分別占野生型的76％和74％，成熟期總葉脈數(shù)占野生型79％，均達到極顯著差異。突變體成熟期倒一、二、三節(jié)間長和寬平均在9.16 cm、6.97 cm、3.57 cm和0.31 cm、0.36 cm、0.45 cm，分別占野生型的63％、83％、71％和7

5、8％、72％、79％，倒一節(jié)間上體現(xiàn)尤為明顯，達到極顯著差異。突變體結實率明顯降低，只有66％，籽粒變窄占野生型的86％，并微長于野生型。平均穗長，一次枝梗數(shù)等變化都達到顯著差異。
　　 ⑵遺傳分析。以西農(nóng)1A作母本，nal(t)作父本，配制雜交組合，F(xiàn)1所有的單株葉片均表現(xiàn)正常，表明突變性狀受隱性基因控制。F2群體出現(xiàn)正常葉片和突變葉片兩種表型單株，其中正常單株1966株，突變單株647株，x2測驗表明正常株與突變株的分離比例

6、符合3∶1(x2=0.0866＜x20.05=3.84)，進一步表明該窄葉突變體由單隱性核基因控制。
　　 ⑶分子標記定位。選用393對均勻分布于12條染色體上的SSR標記對親本西農(nóng)1A和nal(t)進行多態(tài)性分析，具有多態(tài)性的標記90對，多態(tài)性頻率23％。利用F2群體中的647株窄葉突變株作為定位群體。首先從F2中分別選取10株正常單株和10株突變單株，等量提取基因組DNA后構建正?；虺睾屯蛔兓虺?。利用親本間差異引物擴增正