水稻化學誘變方法建立與矮化突變體生化遺傳分析.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上一個重要的經(jīng)濟谷類作物,因為超過一半的世界人口以大米作為主食。然而,隨著人口的不斷增長和耕地減少,據(jù)估計,到2030年大米的需求將比現(xiàn)在提高40％。因此,很有必要通過各種育種方法提高水稻產(chǎn)量。育種是一個從大量株系中篩選出理想表型株系的過程,這些大量的株系一般來源于自然和人工突變以及雜交重組。這些突變可能產(chǎn)生的優(yōu)良種質(zhì)是育種的一個重要來源。目前,組織培養(yǎng)與誘變技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)成為一種有效的增加物

2、種多樣化的好方法。本文將組織培養(yǎng)技術(shù)與2,4-D誘變相結(jié)合建立了新型化學誘變方法。然后,我們利用該方法誘變了株1S和中9B,成功篩選得到了優(yōu)良SV突變株系SV14S和SV9B,并對其進行了相關(guān)分子生物學分析。論文的具體研究結(jié)果如下:
　　 (1)建立了以高濃度2,4-D(4 mg/L)誘變處理的水稻新型化學誘變方法。體外培養(yǎng)誘導(dǎo)突變所涉及的因素包括培養(yǎng)基的成分(各種鹽類,激素,有機物質(zhì)等)和培養(yǎng)條件(溫度,光照和培養(yǎng)時間等)。在

3、本研究中,我們研究了2,4-D的濃度和不同的外殖體與突變頻率之間的相互關(guān)系,并最終建立了一個以幼穗為外植體和高濃度2,4-D(4 mg/L)誘變處理的水稻體細胞無性系誘變育種方法。在該方法中,2,4-D作為一種化學誘變劑應(yīng)用于植物體細胞的誘變,是一種新型的化學誘變方法。
　　 (2)從水稻體細胞無性系突變?nèi)后w中成功選育了優(yōu)良矮化突變體SK14S和SV9B。在本研究中,從株1S和中9B的誘變?nèi)后w中分別成功選育出了矮化突變體SV14

4、S和SV9B。SV14S和SV9B均分別保留了親本株1S和中9B的優(yōu)良農(nóng)藝性狀,但是株高卻明顯矮化,極大增加了植株抗倒伏的能力,并且在雜交育種中表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。這些育種成效的取得進一步證實了利用幼穗為外植體和高濃度2,4-D誘變處理的水稻體細胞誘變方法是一種非常簡單有效的育種方法。
　　 (3)從分子水平上證明了SV突變體發(fā)生了變異。
　　 通過RAPD和RFLP的分析發(fā)現(xiàn),SV突變體確實在基因組水平上發(fā)生了突變

5、。特別是以SV14S為代表的突變體中,GA20ox-2基因中出現(xiàn)了約200 bp的缺失突變,意味著該基因可能是一個新的sd-1等位基因。
　　 (4)選育的SV矮化突變體在雜交育種中得到了廣泛應(yīng)用。通過利用SV14S與優(yōu)質(zhì)抗稻瘟病父本ZR02雜交,選育出了高抗稻瘟病的優(yōu)質(zhì)兩用核不育系湘陵628S。該品種通過了湖南省審定,并被選定為超級雜交水稻親本。用該親本選配的超級雜交早稻組合表現(xiàn)出了優(yōu)異的雜種優(yōu)勢,即將進行商業(yè)推廣種植。另外,