一個(gè)控制水稻分蘗角度主效QTL TAC8的精細(xì)定位及候選基因分析.pdf

1、水稻株型改良是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑，分蘗角度作為水稻株型構(gòu)成的重要組成部分，在水稻育種中發(fā)揮著極為重要的作用，因此研究水稻分蘗角度具有重要意義。本研究以D50（株型緊湊的光身稻）和HB277（較為披散的秈稻）為親本構(gòu)建RIL群體。以分蘗角度作為目標(biāo)性狀，定位到2個(gè)控制分蘗角度的主效QTLs TAC8與TAC9;并對(duì)TAC8進(jìn)行了精細(xì)定位，得到了以下主要研究結(jié)果:
　　1、初步定位到兩個(gè)控制水稻分蘗角度的主效QTLs(TAC8和T

2、AC9)，分別位于第8和9染色體上;構(gòu)建四套近等基因系并分析TAC8和TAC9間的遺傳關(guān)系，結(jié)果表明兩者作用于不同的遺傳途徑;構(gòu)建BC2F2群體用來定位TAC8，并結(jié)合海南、杭州兩季BC2F23的表型將TAC8所在區(qū)間縮小到RM7049和RM23175之間約16.5 cM。
　　2、對(duì)NIL(TAC8)和NIL（tac8）分蘗角度的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究，在播種后前70天分蘗角度都在增加，且前60天兩者分蘗角度差異不大，到第70天的時(shí)候

3、兩者角度都達(dá)到最大且表現(xiàn)出顯著差異，從第80天開始分蘗角度趨于穩(wěn)定。分析不同密度下NIL(TAC8)和NIL（tac8）株型及產(chǎn)量相關(guān)性狀，發(fā)現(xiàn)分蘗角度、株高、結(jié)實(shí)率、千粒重、每穗穎花數(shù)并不受種植密度的影響，僅NIL(TAC8)的分蘗數(shù)則隨著植株間距離的增加而增多。
　　3、構(gòu)建遺傳分離群體并用于精細(xì)定位TAC8，將控制水稻分蘗角度的QTL TAC8精細(xì)定位在BAC克隆P0431A03約9.02 kb的物理區(qū)間內(nèi)，預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)

4、間內(nèi)只有一個(gè)開放閱讀框。因此我們將其確定為TAC8的候選基因。TAC8編碼一個(gè)bHLH結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子，包含兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，該基因全長2996 bp，cDNA長1059 bp。測(cè)序發(fā)現(xiàn)D50和HB277存在較多的SNP位點(diǎn)，特別是HB277在該基因啟動(dòng)子區(qū)域存在24 bp的缺失，此外qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)該基因在兩組對(duì)照中在不同部位表現(xiàn)出較大差異。構(gòu)建TAC8的功能互補(bǔ)、過量表達(dá)和干擾載體，目前轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證工作正在進(jìn)行。
　

5、　4、開展TAC8組織表達(dá)模式，結(jié)果表明TAC8在各個(gè)組織中都有表達(dá)，在分蘗盛期，TAC8在穎花中表達(dá)量最高，在根、莖基部、葉片、葉鞘和葉枕中的表達(dá)量依次降低;在成熟期;TAC8主要在莖基部表達(dá)，葉鞘、葉枕、葉片、根中表達(dá)量極低。
　　5、對(duì)NIL(TAC8)和NIL(tac8 RNA-seq分析，結(jié)果表明NIL(TAC8)有740個(gè)基因上調(diào)表達(dá)，1047個(gè)基因下調(diào)表達(dá)，這些差異表達(dá)基因廣泛涉及到糖酵解、糖異生、碳代謝、氨基酸的合