一個(gè)水稻卷葉突變體的遺傳分析及基因定位.pdf

1、水稻(OryzasativaL.)是世界上最重要的糧食作物之一,提高水稻的產(chǎn)量對(duì)人類的生存和發(fā)展具有重要意義。水稻葉片是水稻進(jìn)行光合作用和蒸騰作用的主要器官,是合成同化物的主要器官。葉片的適度卷曲對(duì)于水稻基部的受光和通風(fēng)條件有明顯改善,對(duì)于水稻產(chǎn)量提高有一定的作用,因此對(duì)于控制水稻葉片卷曲基因的定位及克隆對(duì)于水稻的株型育種及改良具有需要的研究意義。本研究利用一個(gè)水稻卷葉突變體與龍?zhí)仄?OryzasativaL.ssp.Indicacv.

2、Longtepu)雜交得到F1,F1代自交獲得F2代分離群體作為定位群體,對(duì)控制水稻葉片卷曲的基因進(jìn)行定位,并對(duì)該卷葉突變體的表型及其遺傳規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的鑒定和分析,主要獲得以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1.形態(tài)學(xué)和農(nóng)藝性狀分析整個(gè)生長發(fā)育期突變體表現(xiàn)為葉片兩側(cè)沿著葉脈向近軸面卷曲。在同等外部條件下,突變體的株高平均值49cm顯著低于野生型株高平均值99cm;與野生型相比,突變體的各節(jié)間長度均變短;突變體和野生型的穗長平均值分別為13.8cm和20.1

3、cm,突變體穗長顯著低于野生型;另外,突變體表型為窄葉,劍葉和倒二葉寬度的平均值分別為0.8cm和0.6cm,而野生型的對(duì)應(yīng)值分別為1.4cm和1.2cm,突變體劍葉和倒二葉均比野生型顯著變窄。2.葉綠素含量分析田間我們發(fā)現(xiàn)野生型葉色較深,而突變體葉色較淺,因此我們測(cè)定突變體與野生型在抽穗初期葉綠素含量,結(jié)果表明突變體葉綠素a及葉綠素b的含量均顯著低于野生型對(duì)應(yīng)葉綠素的含量。3.組織學(xué)觀察分析為了從形態(tài)上找出卷葉性狀形成的原因,取活體植

4、株的葉片,分別制作野生型和突變體切片,在顯微鏡下觀察組織結(jié)構(gòu)。觀察發(fā)現(xiàn)在突變體葉片中的大維管束和小維管束的數(shù)量相對(duì)于野生型有顯著地減少。4.卷葉突變體的遺傳分析用卷葉突變體與秈稻龍?zhí)仄坞s交,獲得的F1代植株的表型和野生型相同,即全為平展葉。說明該卷葉基因是受隱性基因控制的。F1代自交獲得F2代分離群體中,在F2代中只有兩種親本表型的植株,沒有發(fā)現(xiàn)中間型性狀的植株,共統(tǒng)計(jì)了1118株發(fā)現(xiàn)野生型植株和突變體的比例為844:274,經(jīng)卡方檢驗(yàn)

5、符合3:1的比例,表明該卷葉突變性狀是由一對(duì)隱性單基因控制。5.卷葉基因的定位配制F2代的DNA混池,篩選出在親本間有多態(tài)性且平均覆蓋水稻全基因組的72對(duì)SSR,對(duì)F2代的混池進(jìn)行PCR擴(kuò)增篩選,發(fā)現(xiàn)第12染色體的SSR分子標(biāo)記ML1和ML2與目的基因存在連鎖,用ML1ML2對(duì)F2代的80個(gè)卷葉植株進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果在ML1和ML2位點(diǎn)交換的個(gè)數(shù)分別為5個(gè)和8個(gè)。因此將目的基因定位在ML1與ML2的約14cM之間。為了將該卷葉基因定位在更小