兩個(gè)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(shí)--稻谷加工成的大米，是全世界數(shù)十億計(jì)的人民賴以生存的主食。株高是水稻品種的一個(gè)十分重要的農(nóng)藝性狀。植株過(guò)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(gè)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(zhǎng)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(duì)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(gè)秈稻高稈突變體9311HR-T進(jìn)行了遺傳分析，并對(duì)其高稈突變基因進(jìn)行了精細(xì)定位。同時(shí)對(duì)從02428的矮稈突變體02428ha與02428的雜交后代篩選獲得的3個(gè)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(duì)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(duì)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(zhǎng)及各節(jié)間長(zhǎng)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(duì)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?yàn)轱@性基因。分別對(duì)9

4、311HR-T/9311HR F2和9311HR-T/02428 F2兩個(gè)分離群體的株高進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明兩個(gè)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(duì)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(gè)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(zhǎng)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(gè)矮稈單株，最終將DT1基因精細(xì)定位于第1染色體長(zhǎng)臂上的兩個(gè)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(cè)結(jié)果表明，在130kb的定位區(qū)域內(nèi)，一共發(fā)現(xiàn)有15個(gè)開放閱讀框，目前已完成部分基因的預(yù)測(cè)。
　　 5、半矮稈突變體02428ha是由隱性高稈材料02428h自然突變而來(lái)，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(gè)雙矮品系（02428雙矮），分別以3個(gè)雙矮品系為親本與南京6號(hào)、南京11號(hào)及培矮64S雜交進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果表明，3個(gè)雙矮品系的矮生性狀均受兩對(duì)隱性半矮稈基

7、因控制，其中一對(duì)基因與半矮稈基因sd1等位，另一對(duì)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(gè)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(zhǎng)臂末端。結(jié)合已公布的水稻基因組物理圖譜，比較3個(gè)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