本文關(guān)鍵詞：水稻開穎半不育突變體的觀察、遺傳分析和基因定位

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【摘要】：【目的】通過對一份航天誘變水稻(Oryza sativa L.)開穎半不育突變體ohss(open-hull semi-sterility)進行形態(tài)特性調(diào)查、遺傳分析和基因定位,篩選候選基因,為下一步基因克隆和功能分析奠定基礎(chǔ)�！痉椒ā恳远i稻品種航恢七號為材料,通過"神舟八號"飛船搭載,誘變獲得一份水稻開穎半不育突變體ohss。對其進行形態(tài)特征解剖觀察,分析穎花器官發(fā)育突變特點。調(diào)查突變體和野生型的花粉可育率、自然結(jié)實率和套袋自交結(jié)實率,對其育性進行鑒定。隨機選取5個成熟單株,考察穗部谷粒相關(guān)性狀并進行統(tǒng)計分析。通過覆蓋全基因組的SSR分子標(biāo)記檢測,解析空間誘變的分子變異效應(yīng)。以航恢七號、Francis和02428與突變體ohss配制雜交組合,觀察F1和F2植株的花器官表型,進行χ~2測驗,對突變性狀進行遺傳分析。以02428/ohss的F_2分離群體作為目標(biāo)基因定位群體,同時利用SSR標(biāo)記以及新開發(fā)的多個In Del分子標(biāo)記開展基因定位研究。利用RAP水稻基因組注釋數(shù)據(jù)庫對定位區(qū)間的候選基因進行預(yù)測,通過序列比對和基因表達分析篩選候選基因�！窘Y(jié)果】開穎半不育花器官突變體ohss與野生型相比,抽穗期穗部明顯包莖,穎花發(fā)育出現(xiàn)異常,內(nèi)外稃片癟弱、扭曲變形且開裂不抱合,穎花內(nèi)部發(fā)育類似內(nèi)稃狀的器官,部分穎花沒有內(nèi)稃的分化。ohss發(fā)育異常穎花中可育花粉率58.74%,導(dǎo)致單株結(jié)實率、穗重、穗實粒數(shù)與野生型相比極顯著降低。全基因組SSR標(biāo)記檢測表明突變體ohss總變異頻率為0.0336,除了第7、12染色體未檢測到突變位點,其他染色體上檢測到突變頻率范圍為0.0143—0.0889。遺傳分析結(jié)果顯示ohss的開穎半不育表型受單隱性核基因ohss(t)控制,并將ohss(t)定位在水稻第3染色體上2個In Del標(biāo)記In Del6043和In Del6070之間約27.6 kb的物理距離內(nèi)。該區(qū)域有3個預(yù)測注釋基因,序列比對和表達分析表明突變體ohss的Os MADS1編碼區(qū)及啟動子序列未發(fā)生突變,但是表達模式發(fā)生強烈改變�！窘Y(jié)論】開穎半不育的花器官發(fā)育突變體ohss受單隱性核基因ohss(t)控制,ohss(t)定位在水稻第3染色體上In Del6043和In Del6070標(biāo)記之間約27.6 kb的物理距離內(nèi),其Os MADS1的編碼序列及5′UTR區(qū)未發(fā)生堿基突變但表達受到強烈抑制。
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 水稻 航天誘變 花器官發(fā)育 遺傳分析 基因定位
【基金】：國家自然科學(xué)基金(31200250) 國家“863”計劃(2012AA101201) 廣州市對外科技合作項目(2014J4500030) 引進國際先進農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)計劃(948)項目(2013-Z67) 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-01-12)
【分類號】：S511.21
【正文快照】： 0引言【研究意義】水稻(Oryza sativa L.)花器官既是繁殖器官,也是形成籽粒的基礎(chǔ),其發(fā)育直接影響稻谷產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。對于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻育種,水稻花器官發(fā)育的遺傳機理和相關(guān)調(diào)控基因的研究具有重要意義。另一方面,航天誘變的誘變效應(yīng)和機理研究仍落后作物航天育種應(yīng)用[1],對

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本文編號：702415