水稻極晚熟抽穗期基因qHD8-1的精細定位.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一。水稻既是單子葉植物的模式植物，也是禾本科代表植物。抽穗期是水稻品種的三大重要農藝性狀之一，其長短將影響品種的地區(qū)和季節(jié)適應性，長期以來受到育種家的廣泛重視。因此，深入了解水稻抽穗期的遺傳規(guī)律，對相關的基因進行精細定位和克隆，探討通過分子水平的操作來改良水稻的生育期性狀具有廣闊的應用前景。同時，水稻的抽穗期基因等同于雙子葉植物的開花期基因，調控植株從營養(yǎng)生長到生殖生長的轉變，已是當前發(fā)育生物學的研究熱點。

2、單片段代換系是進行基因分析特別是QTL定位的理想材料。建立單片段代換系，不僅可以挖掘和利用新的基因資源，大大提高QTL 定位的準確性和精確性，而且使基因鑒定、基因定位、分子標記輔助選擇和育種這些不連續(xù)的環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起。并且實現(xiàn)植物分子育種從個別基因利用到基因組的綜合開發(fā)利用的跨越式發(fā)展，同時為基因聚合育種工程積累豐富的基因資源。山東農科院高新技術研究中心分子設計育種實驗室以紫恢100和Katy兩個水稻品種為供體親本，利用回交和微衛(wèi)星

3、標記輔助選擇相結合的方法構建了一個以秈稻品種“華粳秈74”為遺傳背景的單片段代換系群體。這個單片段代換系將在基因或QTL的定位、克隆、功能分析及水稻分子育種中具有重要的利用價值。
　　 本研究利用這一個帶有華粳秈74遺傳背景的單片段代換系文庫對水稻抽穗期基因進行評價，發(fā)現(xiàn)兩個單片段代換系W06-26-35-1-5-2帶有極晚熟抽穗期基因，在山東種植，抽穗期穩(wěn)定且表現(xiàn)為晚抽穗。這個代換系的代換區(qū)間為PSM152-PSM154-PS

4、M155-RM25-RM547-RM72-RM404，在第8染色體上，帶有抽穗期基因，暫定名為qHD8-1。利用這個代換系與受體親本華粳秈74 進行雜交，得到F2分離群體，通過對分離群體單株進行抽穗期鑒定，發(fā)現(xiàn)兩個分離群體的晚抽穗單株數與早抽穗單株數的分離比例都符合3:1，證明該晚抽穗基因為顯性基因。利用這兩個F2分離群體，對抽穗期基因qHD8-1 物理作圖。qHD8-1基因首先被定位到第8染色體PSM155和RM547之間，遺傳距離約

5、為7.3 cM的區(qū)間上。隨后，挑選了這個靶標區(qū)間已有的另外16個引物來進一步定位，qHD8-1 被定位到RM22475和RM22548之間，物理距離大約193kb。為了精細定位這個qHD8-1基因，再次發(fā)展了引物，qHD8-1 最終被定位到標記RM22492和P23之間，遺傳距離為26 kb，序列分析表明該區(qū)域含有5個開放性閱讀框，并得到了qHD8-1的五個候選基因的cDNA序列。該結果為qHD8-1基因的克隆和分子標記輔助育種奠定了基