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文檔簡介
1、水稻雄性不育突變體和葉色突變體是應(yīng)用廣泛的兩類變異,也是進行水稻育種和功能基因組研究的重要材料。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)化學(xué)誘變獲得突變性狀能穩(wěn)定遺傳的水稻雄性核不育突變體D63和葉色黃化突變體577ys兩份材料,并對這2份突變體進行了遺傳分析和基因定位等研究,主要結(jié)果如下:
1.雄性不育突變體D63的表型特征和主要農(nóng)藝性狀:該突變體雌蕊正常可育,雄蕊數(shù)量也為正常的6枚,但花絲細而長,花藥瘦小、干癟并呈乳白色,花粉囊內(nèi)
2、無花粉粒,屬于無花粉型雄性不育;不育特性不受光溫條件的影響,屬于典型的普通核不育類型。成熟期,該突變體與野生型親本G46相比,穗伸出度減少了266.7%,株高降低了13.7%,分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、劍葉長和葉寬等主要農(nóng)藝性狀影響不顯著。
2.雄性不育突變體D63突變性狀遺傳分析:將雄性不育突變體D63分別與G46B和ZH11雜交,根據(jù)F1、F2代植株表型和分離特點對該突變性狀進行遺傳分析。調(diào)查結(jié)果表明,在兩個雜種后代中F1代
3、植株均表現(xiàn)為可育,F(xiàn)2代群體中可育植株和不育植株分離明顯,經(jīng)x2檢驗,兩種表型植株數(shù)分離比符合3∶1,表明D63的突變表型受一對隱性核基因控制。
3.雄性不育突變體D63的基因定位和候選基因遴選測序:選取D63/中花11的F2代群體為定位群體,采用SSR標(biāo)記和InDel標(biāo)記,最終將該雄性不育基因定位在第二染色體著絲粒附近J2和J4兩個InDel標(biāo)記之間約105.8Kb的區(qū)域內(nèi),目標(biāo)基因與這兩個標(biāo)記的遺傳距離分別為0.2cM和0
4、.1cM。候選基因遴選和測序結(jié)果表明:D63突變體在已知基因LOC_Os02g28970基因編碼區(qū)第1580個堿基A突變成C,造成編碼分泌性成束糖蛋白的第527位組氨酸(His)突變?yōu)楦彼?Pro)。與已報道的MTR1相比,D63為LOC_Os02g28970基因的不同類型、不同位點突變,造成的突變表型也有較大差異。
4.黃葉突變體577ys的表型特征和主要農(nóng)藝性狀:577ys突變體在其整個生育期均表現(xiàn)為葉片黃色且苗期葉片帶
5、有部分銹斑,與野生型親本日本晴差異明顯。在成熟期,與野生型親本相比,577ys突變體株高降低了15.2%,單株有效穗數(shù)減少了30.4%,劍葉長變短8.0%,結(jié)實率降低了9.0%,千粒重降低了10.2%,生育期延遲了14天左右,其他農(nóng)藝性狀差異不顯著。
5.黃葉突變體577ys不同時期光合色素含量變化:與日本晴相比,苗期黃葉突變體577ys葉綠素a含量降低了81.34%,葉綠素b含量降低了92.75%,類胡蘿卜素含量降低了57.
6、89%,葉綠素a、b的比值增加了156.20%。抽穗期,葉綠素a含量降低了49.56%,葉綠素b含量降低了70.42%,類胡蘿卜素含量降低了48.86%,葉綠素a、b的比值增加了71.25%。苗期和抽穗期突變體和野生型親本光合色素差異均顯著,說明突變體光合色素合成受阻。
6.黃葉突變體577ys突變體葉肉細胞電鏡結(jié)構(gòu):透射電鏡結(jié)果表明,與野生型親本相比,黃化突變體577ys葉肉細胞葉綠體類囊體膜被破壞,基粒片層較少且排列比較混
7、亂,幾乎看不到嵴。此外,葉綠體中嗜鋨體數(shù)量明顯增多。
7.黃葉突變體577ys的基因定位和候選基因的遴選測序:選取577ys/明恢63的F2代群體為突變基因定位群體,采用SSR標(biāo)記與InDel標(biāo)記,將577ys黃葉突變基因定位于水稻第1號染色體上,與兩個標(biāo)記RM129和RM259的遺傳距離分別為8.9cM和13.3cM。最終把該黃葉突變基因定位在RM572和Z1之間約105.4Kb的染色體區(qū)域內(nèi),該黃葉突變基因與這兩個分子標(biāo)記
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