兩個水稻株高突變體的遺傳與基因定位.pdf

1、水稻（Oryza sativa L.）是人類最重要的糧食作物之一，由水稻的果實--稻谷加工成的大米，是全世界數(shù)十億計的人民賴以生存的主食。株高是水稻品種的一個十分重要的農(nóng)藝性狀。植株過高容易引起倒伏減產(chǎn)，適當(dāng)矮化則耐肥，抗倒，從而增產(chǎn)。矮化育種是水稻育種的一個重大突破，矮稈良種的選育和推廣顯著提高了水稻的產(chǎn)量。水稻是研究禾本科植物的模式作物，新的水稻株高基因的克隆及其功能研究將有助于我們了解植物生長發(fā)育的分子生物學(xué)機(jī)理，這也將為利用基因

2、工程技術(shù)進(jìn)行作物遺傳改良奠定基礎(chǔ)。
　　 本研究對從導(dǎo)入bar基因的秈稻半矮稈材料9311HR的BC3F2中發(fā)現(xiàn)的一個秈稻高稈突變體9311HR-T進(jìn)行了遺傳分析，并對其高稈突變基因進(jìn)行了精細(xì)定位。同時對從02428的矮稈突變體02428ha與02428的雜交后代篩選獲得的3個02428雙矮品系的株高進(jìn)行了遺傳分析，以02428雙矮/培矮64S F3家系作為定位群體，對02428ha的半矮稈基因進(jìn)行了定位。主要研究結(jié)果如下：

3、r>　　 1、對突變體9311HR-T與野生型9311HR的株高性狀進(jìn)行比較的結(jié)果表明，突變體平均株高達(dá)214.1cm，比野生型的133.1cm增加81.0cm，增幅達(dá)60.8％，其穗長及各節(jié)間長度均比野生型極顯著增加。
　　 2、將9311HR-T分別與9311、9311HR及02428進(jìn)行正反交，對其雜交F1代的株高進(jìn)行調(diào)查表明，F(xiàn)1代的株高均表現(xiàn)為高稈，表明控制高稈突變體9311HR-T株高性狀的基因為顯性基因。分別對9

4、311HR-T/9311HR F2和9311HR-T/02428 F2兩個分離群體的株高進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明兩個F2群體中高稈植株和矮稈植株呈3:1的單基因分離比例。以上結(jié)果表明，突變體9311HR-T的高稈性狀受1對顯性基因控制。
　　 3、將半矮稈廣親和粳稻02428與突變體9311HR-T雜交得到F1代，F(xiàn)1代自交獲得F2種子，播種F2種子獲得由2227個單株構(gòu)成的F2分離群體，從中選取株高與02428相似的單株組成定位群體

5、。利用隨機(jī)選取的129株矮稈單株，應(yīng)用SSR標(biāo)記，將9311HR-T的顯性高稈基因DT1初步定位于第1染色體長臂上的SSR標(biāo)記RM472和RM1387之間。
　　 4、為了進(jìn)一步將該基因精細(xì)定位，我們又發(fā)展了新的SSR標(biāo)記和InDel標(biāo)記，并將定位群體放大到537個矮稈單株，最終將DT1基因精細(xì)定位于第1染色體長臂上的兩個首尾相連的PAC克隆AP003561和AP003379上，SSR標(biāo)記RM11974和RM11982之間，物理

6、距離約為130kb?；蝾A(yù)測結(jié)果表明，在130kb的定位區(qū)域內(nèi)，一共發(fā)現(xiàn)有15個開放閱讀框，目前已完成部分基因的預(yù)測。
　　 5、半矮稈突變體02428ha是由隱性高稈材料02428h自然突變而來，將02428ha與原始親本02428進(jìn)行雜交，從其F2世代穩(wěn)定群體中篩選到3個雙矮品系（02428雙矮），分別以3個雙矮品系為親本與南京6號、南京11號及培矮64S雜交進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果表明，3個雙矮品系的矮生性狀均受兩對隱性半矮稈基

7、因控制，其中一對基因與半矮稈基因sd1等位，另一對與sd1不等位。
　　 6、分別以02428雙矮/南京11 F2、02428雙矮/培矮64S F2及02428雙矮/培矮64S F3家系3個群體作為定位群體，應(yīng)用混合分群分析法（BSA），利用分子標(biāo)記技術(shù)將02428ha突變基因sd-h（t）定位于第8染色體長臂末端。結(jié)合已公布的水稻基因組物理圖譜，比較3個定位群體的連鎖分析結(jié)果，我們認(rèn)為應(yīng)用02428雙矮/PA64S F3家系的