一個水稻抽穗期主基因Hd（t）的遺傳分析及分子定位.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一，是禾本科的代表植物，也是單子葉植物的模式植物。抽穗期是水稻品種的重要農藝性狀之一，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，是近

2、年來發(fā)育生物學的研究熱點。在雜交育種過程中，我們從縉恢10/R21的雜種后代中發(fā)現(xiàn)了一個抽穗期穩(wěn)定遺傳的遲熟恢復系N91，以早熟不育系金23A作為雜交和回交親本，獲得了F2和BC1F1群體。遺傳分析表明N91抽穗期受一對主基因控制，暫命名為Hd(t)。本研究對Hd(t)進行了遺傳分析和基因的分子標記定位研究，主要結果如下： 1.Hd(t)遺傳分析 以從縉恢10/R21的雜種后代分離得到的遲熟恢復系N91為父本、早熟不育系

3、金23A作為雜交母本和回交親本，獲得F2和BC1F1群體，同時播種親本、F1、F2及BC1F1群體。以每一株的第一個穗子抽出1/3計為抽穗，對親本、F1、F2及回交群體進行抽穗日記載。以播種日至抽穗日的天數(shù)作為播抽期，結果N91為108～114 d、金23A為90～94 d、F1為96～106 d、F2和BC1F1均呈雙峰分布分別為88～116d和84～116d。F1的抽穗期介于親本之間，但是更接近N91，表明N91的遲抽穗對金23A的

4、早抽穗為不完全顯性。F2和BC1F1群體均呈明顯的雙峰分布，以96 d為分界，F(xiàn)2群體遲熟株與早熟植株的分離比例符合3：1，BC1F1群體的早熟植株與遲熟株比例符合1：1，表明N91的抽穗期受一對主效基因控制。回交群體中早熟比較集中，遲熟群體比較分散，推測除了受主基因控制外，可能還受劍微效多基因修飾。 2.Hd(t)的分子標記定位 在F2群體中，選擇10株早抽穗單株構建早抽基因池、10株遲抽穗單株構建遲抽基因池，利用40

5、0對SSR引物對基因池進行篩選，結果引物RM3555和RM1364在基因池間表現(xiàn)差異，再利用引物RM3555和RM1364對F2群體進行單株驗證，結果表明2對引物均與Hd(t)連鎖，位于第7染色體長臂末端。由于F2群體數(shù)量較少，因此，用這兩對引物對群體較大的BC1F1進行檢測，結果同樣表現(xiàn)連鎖。由于BC1F1中遲熟單株較為分散，不如早熟典型，所以只選用了早熟單株作為定位群體，連鎖分析表明，標記RM1364和RM3555的遺傳距離分別為3

6、2.7 cM和22.5 cM，且兩標記的重組個體呈包含關系，根據物理圖譜分析，目標基因處在RM3555與第7染色體末端之間。 為了能將Hd(t)基因限定在更小的范圍內，進一步在第7染色體RM3555與末端區(qū)域間合成了8對新引物，獲得了多態(tài)性引物RM22143，對BC1F1單株分析表明，RM22143的重組個體都包含在RM3555里面，與H(t)基因相距12.9 cM。該結果為Hd(t)基因的精細定位、分子標記輔助育種和基因克隆奠