水稻千粒重的遺傳相關(guān)分析和定位克隆研究.pdf

1、Ⅰ籽粒長(zhǎng)度不僅與水稻產(chǎn)量因子—千粒重—關(guān)系密切，同時(shí)也是稻米外觀品質(zhì)的重要的決定因素。對(duì)其主效基因的克隆有利于在分子水平上更深入探討該性狀形成的生理機(jī)理和機(jī)制，達(dá)到對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的合理調(diào)控作用。本文通過(guò)運(yùn)用遺傳分析、精細(xì)定位和圖位克隆等方法對(duì)一個(gè)控制水稻粒長(zhǎng)的主效基因(命名為lk-4(t))進(jìn)行了研究。取得的主要結(jié)果如下： 1.通過(guò)利用35個(gè)在親本間表現(xiàn)多態(tài)性的SSR標(biāo)記和11個(gè)RAPD標(biāo)記對(duì)蜀恢527的小籽粒近等基因系的背景分析

2、，發(fā)現(xiàn)近等基因系在這些標(biāo)記位點(diǎn)上小籽粒供體親本基因型頻率分別為0.0086和0.0091。該結(jié)果表明，在近等基因系的創(chuàng)建過(guò)程中，小粒材料的遺傳背景基本被清除，近等基因系的遺傳背景非常接近于蜀恢527。 2.通過(guò)對(duì)lk-4(t)基因的近等基因系BC5F1和蜀恢527的穎果灌漿動(dòng)態(tài)分析和光合速率比較分析，結(jié)果表明，短粒類型在開(kāi)花9天以后，穎果生長(zhǎng)受到了抑制，到花后15天左右，幾乎完全停止了增重。而兩種粒型的光合速率在灌漿中期(約在花

3、后15天左右)，短粒粒型的光合性能明顯低于長(zhǎng)粒粒型。 3.通過(guò)對(duì)蜀恢527/小粒F2代和BC2F2代群體的性狀考察統(tǒng)計(jì)，遺傳分析結(jié)果表明該群體中只存在貢獻(xiàn)率高的一對(duì)主效基因(分離群體中的分離比符合3：1)，并且通過(guò)回交構(gòu)建近等基因系，可以將群體中大部分與主效基因lk-4(t)無(wú)關(guān)的籽粒性狀變異除去，利于觀察目的基因的遺傳效應(yīng)和對(duì)群體中目的表型的準(zhǔn)確鑒定。 4.粒長(zhǎng)主效基因lk-4(t)對(duì)其它與產(chǎn)量有關(guān)的農(nóng)藝性狀的影響主要

4、表現(xiàn)在對(duì)千粒重、谷草比、結(jié)實(shí)率等三個(gè)性狀上，粒長(zhǎng)與千粒重、谷草比呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率呈極顯著負(fù)相關(guān)。 5.對(duì)基因lk-4(t)進(jìn)行了分子標(biāo)記精細(xì)定位。結(jié)果表明，該基因位于水稻第三染色體著絲粒附近，在標(biāo)記P5和P4-HaeI中間。通過(guò)對(duì)這兩個(gè)標(biāo)記之間53kb的DNA序列的生物信息學(xué)分析，在該段區(qū)域發(fā)現(xiàn)了6個(gè)候選基因。這6個(gè)候選基因中有一個(gè)的編碼蛋白與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)，通過(guò)對(duì)該基因的序列分析，在小粒和蜀恢527兩個(gè)材料間發(fā)現(xiàn)一個(gè)