旱稻极窄叶突变体和长穗颈隐性高秆突变体的遗传分析和基因定位

Genetic Analysis and Gene Mapping of an Extremely Narrow Leaf Mutant and an Elongated Uppermost Internode of Recessive Tall Stalk Mutant in Upland Rice (Oryza Sativa L.)

作者: 专业:作物生物技术 导师:罗利军 年度:2010 学位:硕士  院校: 北方工业大学

Keywords

        水稻是世界上重要的粮食作物之一,世界上约有一半的人以此为口粮。它同时是全球基因组研究的单子叶植物中的模式植物。突变体是水稻功能基因组学研究的重要种质资源。本研究通过辐照旱稻品种IRAT109获得一批不同类型的突变体。从第五代(M5)中分别选取极窄叶突变体TB-56和长穗颈隐性高秆突变体TB-72,进行分子标记定位研究。其主要研究结果如下:1.TB-56主要形态特征:植株矮化,株高仅72.25cm,比亲本IRAT109降低了32.34%生育期延迟,叶片极窄;穗长变短、结实率降低,但粒型、百粒重却无显著差异;叶片维管束系统发育不良,外层薄壁细胞发生缺陷从而排列不规则;由于维管系统的发缺陷致使水稻整个生育期养分的运输、生理代谢等受到影响,引起株高变矮、叶片变窄、结实率降低;2.将TB-56分别与原始亲本IRAT109、籼稻品种9311构建定位群体进行遗传性分析,在TB-56/IRAT109群体中,F1表现正常,F2分离群体在上海、海南两地均呈9:3:4分离比例,经过卡方检验符合2对隐性上位基因极窄叶基因(暂命名enll)和窄叶基因(暂命名nl7)共同控制的假设遗传模式;而在TB-56/9311构建的作图群体中,F1表现正常,F2分离群体则呈现出3:1分离比例,即受一对隐性基因窄叶基因nl7控制;3.采用分组分离群体法对两套F2作图群体进行了分子标记定位。具有隐性上位作用的极窄叶基因enll被定位在第1号染色体长臂端的RM3615附近;窄叶基因nl7被定位在第7号染色体RM8245和RM21433之间,与这两个标记的遗传距离分别为1.5cM和4.8cM;4.TB-72主要形态特征:株高明显增高,比亲本IRAT109增加50.78%,其中倒数第一节增加了94.35%,占整个植株株高的42.54%以上,分蘖数相对减少,全生育期叶色稍微泛黄导致叶绿素含量差异显著,粒型的变化也比较明显;5.将TB-72与IRAT109构建定位群体,F1代植株穗颈长34cm与亲本相近,F2代群体正常株和长穗颈突变株表现为3:1的分离比(χ2(0.0457)<χ2(3.84)),表明该突变性状由隐性单基因控制;6.分别将用于定位eui1、eui2位点所用的标记和根据该基因序列所设计的引物在两个亲本间进行筛选,均未能表现出多态性,推测该突变体可能携带新的长穗颈基因,暂命名为eui3。对其F2定位群体采用分组分离群体法,用均匀分布于12条染色体上的SSR标记对长穗颈突变位点进行基因定位,将eui3基因初步定位在第6号染色体SSR标记RM528附近。
    
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