粳稻“日本晴”突變體庫(kù)的創(chuàng)建和部分重要性狀的遺傳分析.pdf

1、突變體是進(jìn)行功能基因組學(xué)研究的重要材料，許多水稻基因現(xiàn)已得到克隆。本研究利用化學(xué)誘交劑甲基磺酸乙酯(EMS)進(jìn)行粳稻品種日本睛“Nipponbare”的突變體誘變。利用實(shí)驗(yàn)室水培方式，在40,162個(gè)M2分離群體中篩選得到981個(gè)苗期突變體(突變頻率為2.44％)，其中以白化突變?yōu)樽钬S富(突變頻率為1.3％)，其次為矮化苗和卷葉突變，突變頻率分別為0.24和0.1 8％。在根系突變體中，共得到117個(gè)根突變?nèi)玳L(zhǎng)根、短根、無(wú)不定根、少側(cè)根

2、、異常根等不同類(lèi)型的根突變體，其中以長(zhǎng)根變異頻率為最高；通過(guò)M3鑒定，其中41個(gè)根突變體是可遺傳的。苗期性狀篩選后，利用0.25％Batas、1.2％NaCl和0.25％PEG6000進(jìn)行抗除草劑、耐鹽和耐旱突變體篩選；在M2中發(fā)現(xiàn)53個(gè)抗除草劑突變體、42個(gè)耐鹽突變體和33個(gè)耐旱突變體，其突變頻率分別為0.43、0.32和0.22％．經(jīng)過(guò)驗(yàn)證在M3有29個(gè)抗除草劑突變體(株系)、17個(gè)耐鹽突變體和13個(gè)耐旱(株系)表現(xiàn)是純合體，其它突

3、變對(duì)抗性有分離現(xiàn)象。 在大田中，2006年利用M2進(jìn)行突變體篩選的結(jié)果表明，地上的植株性狀變異最為豐富，占突變體庫(kù)的56.15％。其中以莖稈變異的突變頻率為最高(37.68％)，其次是葉片變異、穗部變異和籽粒變異(突變頻率分別為33.50％、16.75％和12.07％)。其它一些突變體如根系、抗性、生理變異等為43.85％。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了一些目前尚未報(bào)道的雙胚苗和白穗等人工誘變產(chǎn)生的突變體。2007年利用M3進(jìn)行上述突變體的重復(fù)鑒

4、定，獲得了412個(gè)變異性狀能夠穩(wěn)定遺傳的突變體，其中葉片、莖稈、穗部和籽粒性狀等地上植株性狀的突變體占突變體庫(kù)的59.95％。 對(duì)4,043份M3糙米材料進(jìn)行了稻米品質(zhì)性狀和品質(zhì)性狀的突變體篩選。結(jié)果篩選到116份糙米外觀品質(zhì)性狀的突變體(如堊白大、大胚、大米粒、小米粒、短圓米粒、長(zhǎng)形米粒、糯性米、和紅米等)。同時(shí)，利用近紅外反射光譜技術(shù)，篩選到435份直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值、蛋白質(zhì)含量以及氨基酸的突變體。通過(guò)對(duì)M4糙米外

5、觀品質(zhì)性狀的表型重復(fù)鑒定，發(fā)現(xiàn)75份外觀品質(zhì)性狀的突變體能夠穩(wěn)定遺傳。在黃化、卷葉、抗除草劑、長(zhǎng)根突變體變異性狀的遺傳分析中，發(fā)現(xiàn)這些性狀表現(xiàn)為盂德?tīng)栠z傳，符合3：1分離比，屬于單基因突變，遺傳模式簡(jiǎn)單，有利于今后突變基因的精細(xì)定位及分離克隆。利用粳稻日本睛的黃化突變體與秈稻93-11的黃化突變體雜交，進(jìn)行黃化突變基因的等位性測(cè)定，發(fā)現(xiàn)綠色苗與黃色苗的分離比符合9：7分離比，即日本晴的黃化突變基因和93-11黃化突變基因是非等位，而且是