水稻粒形基因qGS7的精細定位及克隆分析.pdf

1、水稻是世界最主要糧食之一，水稻產量和品質改良一直是遺傳育種工作者奮斗的目標。粒重是決定水稻產量的重要因素之一，而粒形不僅影響粒重、又是稻米的外觀品質的重要因素。因此，水稻粒形研究，對水稻產量與品質改良具有重要理論意義與育種實踐價值。
　　前期以秈稻品系N643（細長粒）和粳稻品種龍里黑糯矮（圓粒形）作為親本，經雜交、回交、自交等不同世代表型分析，在回交自交分離家系RHL2401中檢測到一個位于第7染色體的控制谷粒長寬比的QTL q

2、GS7。本研究在驗證前人結果的基礎上，利用區(qū)間雜合體構建次級分離群體，在標記與表型間進行高精度連鎖分析，精細定位qGS7，經基因預測、克隆比對和候選基因分析。獲得如下結果:
　　1.群體構建與精細定位:利用N643為輪回親本與龍里黑糯矮的BC2雜合型個體組成分離大群體，對qGS7精細定位。利用明確的qGS7側翼標記In3和In4在群體中篩選重組型個體，共獲得12個單交換個體。交換株經加密標記，結合谷粒長寬比表型數(shù)據進行高精度連鎖分

3、析，將qGS7定位在InDel標記In13和C4-47之間52.8kb物理區(qū)間。交換株后代群體驗證了qGS7所在區(qū)間。
　　2.qGS7候選基因預測與篩選:根據目標區(qū)間的日本晴序列的ORF結構與功能注釋，預測到8個ORFs（ORF1-ORF8）:ORF1編碼DNA指導的RNA聚合酶;ORF2是轉座子;ORF3編碼一個未知蛋白。ORF4編碼一個推定的3氧代?；；d體蛋白;ORF5編碼一個含有縮醛酶類TIM barrel結構域的未知

4、蛋白。ORF6編碼一個過氧化物酶體(S)-2-羥基酸氧化酶GLO4蛋白;ORF7編碼一個40S核糖體S2蛋白，ORF8是轉座子。組織表達預測結果表明，ORF6和ORF7在幼穗、穎花或穎殼中表達最高。
　　3.qGS7克隆與候選基因序列差異分析:以日本的候選基因序列為參照，設計引物，以雙親DNA為模版，分別擴增、測序，或擴增后克隆測序，進行序列比對發(fā)現(xiàn):ORF1的cDNA序列在雙親間無差異，ORF4的cDNA序列SNPs差異均為同義

5、突變。ORF3的N643 cDNA序列有一個單核苷酸T插入，導致編碼蛋白質的氨基酸發(fā)生移碼，有兩處堿基替換導致的氨基酸變化，另有三處同義突變。ORF5的N643 cDNA序列一處SNP差異為同義突變，一處突變使翻譯提前終止，基因編碼的蛋白質在C末端缺少了兩個氨基酸。ORF6和ORF7的cDNA序列分別有堿基替換導致的氨基酸變化。另外兩個ORF為轉座子。結合ORFs結構與功能注釋和表達信息，將ORF3，ORF5，ORF6和ORF7作為候選