谷子功能基因研究突變體庫的理化方法構(gòu)建.pdf

1、谷子是起源于我國的古老作物,其抗旱節(jié)水性強,對水分的利用率高。佯隨,合于基因組測序的完成,研究谷子的功能基因?qū)⒊蔀楣茸友芯康臒狳c。谷子屬C4植物,并且與水稻的基因組共線性高等特性亦會增加人們對谷子的研究熱情。創(chuàng)立谷子功能基因研究突變體庫,將為谷子功能基因研究提供基礎(chǔ)材料,為谷子功能基因組的解析打下基礎(chǔ)。
　　 本研究采用理化方法構(gòu)建谷子功能基因研究突變體庫,篩選功能基因研究突變體。試驗材料采用河南省安陽農(nóng)科所培育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種豫

2、谷1號,豫谷1號同時也是美國能源部所屬的聯(lián)合基因組研究所進行谷子測序的品種。理化方法主要采用鈷60輻射和EMS(甲基磺酸乙酯)處理。物理方法鈷60輻射采取3個不同劑量,分別為300Gy、400Gy和500Gy。其中400Gy處理能夠達到55％的致死,且后代突變表型較多?；瘜W(xué)方法采用裂區(qū)設(shè)計,主處理為7個不同。EMS濃度處理,副處理為浸種或不浸種及EMS處理時間6個處理,試驗結(jié)果顯示清水浸種過夜后,1%的EMS濃度處理8h為最佳處理條件。

3、
　　 突變體的篩選利用大田種植觀察形態(tài)突變體,主要突變性狀包括:苗期性狀(白化苗突變等)、葉片性狀(葉色、葉斑、葉型突變)、莖稈性狀(莖色、莖形、株高、莖節(jié)數(shù)、分蘗性突變)、穗部性狀(穎色、穗型、剛毛長度、穗長、穗粗、穗重、穗粒重突變)、生理性狀(熟期突變、育性突變)、子粒性狀(千粒重、粒色、粒形突變)等;人工接種致病菌篩選抗病突變體,在大田對M2代群體進行銹病的大面積接種試驗,觀察并篩選抗銹病等級高的突變體材料。
　　

4、 通過連續(xù)試驗,共得到穩(wěn)定的形態(tài)學(xué)突變系16個,其中包括穗部突變8個(穗型、育性、穗發(fā)育)、葉部突變5個(斑馬葉、白化葉、葉姿等)、類病斑突變體1個、矮稈突變體1個、穗頸扭曲突變體1個,并且將穩(wěn)定的突變材料進行性狀調(diào)查,并建立了突變植株的性狀數(shù)據(jù)庫。
　　 從EMS誘導(dǎo)后代中發(fā)現(xiàn)l株全株病斑突變體,經(jīng)過多代連續(xù)自交穩(wěn)定,2009年將其命名為09-1115類病斑突變體。該突變體從抽穗期開始出現(xiàn)病斑,病斑首先出現(xiàn)在葉片上,隨著穗的

5、成熟,病斑變大并遍布整個植株,包括葉、葉鞘、莖和穗軸,最終全株枯黃,但是可以正常結(jié)實。與野生型相比,其株高、穗長和旗葉長無顯著性差異,但穗重和穗粒重差異顯著,表現(xiàn)為結(jié)實性差。利用09-1115與豫谷1號等品種雜交,通過F2代分離結(jié)果,初步的遺傳分析結(jié)果表明,該突變性狀由1對隱性核基因控制。
　　 通過上述研究構(gòu)建了國內(nèi)首個谷子功能基因研究突變體庫,篩選到16個對于研究谷子功能基因十分重要的突變體材料,為谷子功能基因研究奠定了材料