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

  更多相關(guān)文章： 水稻 航天誘變 花器官發(fā)育 遺傳分析 基因定位

【摘要】：【目的】通過對(duì)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(jìn)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)。【方法】以秈稻品種航恢七號(hào)為材料,通過"神舟八號(hào)"飛船搭載,誘變獲得一份水稻開穎半不育突變體ohss。對(duì)其進(jìn)行形態(tài)特征解剖觀察,分析穎花器官發(fā)育突變特點(diǎn)。調(diào)查突變體和野生型的花粉可育率、自然結(jié)實(shí)率和套袋自交結(jié)實(shí)率,對(duì)其育性進(jìn)行鑒定。隨機(jī)選取5個(gè)成熟單株,考察穗部谷粒相關(guān)性狀并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過覆蓋全基因組的SSR分子標(biāo)記檢測(cè),解析空間誘變的分子變異效應(yīng)。以航恢七號(hào)、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(jìn)行χ~2測(cè)驗(yàn),對(duì)突變性狀進(jìn)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(shí)利用SSR標(biāo)記以及新開發(fā)的多個(gè)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(kù)對(duì)定位區(qū)間的候選基因進(jìn)行預(yù)測(cè),通過序列比對(duì)和基因表達(dá)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(shí)率、穗重、穗實(shí)粒數(shù)與野生型相比極顯著降低。全基因組SSR標(biāo)記檢測(cè)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(cè)到突變位點(diǎn),其他染色體上檢測(cè)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(gè)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(gè)預(yù)測(cè)注釋基因,序列比對(duì)和表達(dá)分析表明突變體ohss的Os MADS1編碼區(qū)及啟動(dòng)子序列未發(fā)生突變,但是表達(dá)模式發(fā)生強(qiáng)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(dá)受到強(qiáng)烈抑制。
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金(31200250) 國(guó)家“863”計(jì)劃(2012AA101201) 廣州市對(duì)外科技合作項(xiàng)目(2014J4500030) 引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)計(jì)劃(948)項(xiàng)目(2013-Z67) 國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-01-12)
【分類號(hào)】：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(duì)于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻育種,水稻花器官發(fā)育的遺傳機(jī)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(jī)理研究仍落后作物航天育種應(yīng)用[1],對(duì)

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本文編號(hào)：702415