秈稻矮稈多蘗突變體的遺傳分析與基因定位研究.pdf

1、本研究組在佳禾早占與特豐占構(gòu)建的F11代群體中發(fā)現(xiàn)一株矮稈多蘗突變體(XMD)，經(jīng)多代自交純合獲得穩(wěn)定株系。該矮稈多蘗突變體表現(xiàn)為：矮稈，僅40-50cm；纖細(xì)多蘗，多達(dá)100多個(gè)分蘗；葉片形態(tài)細(xì)窄；谷粒為長(zhǎng)粒型，結(jié)實(shí)正常。 本實(shí)驗(yàn)利用GLD1(本研究組的一個(gè)高稈種質(zhì)材料)、廣場(chǎng)13(GC13)分別與XMD進(jìn)行雜交，構(gòu)建了2個(gè)F2群體：GLD1/XMD群體、GC13/XMD群體。對(duì)上述群體的表型(株高、分蘗數(shù)、穗長(zhǎng)、倒一節(jié)長(zhǎng)、倒

2、二節(jié)長(zhǎng)、倒三節(jié)長(zhǎng)、倒四節(jié)長(zhǎng)和倒五節(jié)長(zhǎng))進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：F2群體的株高性狀等發(fā)生典型的孟德爾式分離，分離比例為3：l，矮稈突變體XMD受一對(duì)隱性矮稈基因控制；XMD植株的穗長(zhǎng)和各伸長(zhǎng)節(jié)間都有相應(yīng)的縮短。對(duì)上述兩個(gè)分離群體分別進(jìn)行了株高和分蘗數(shù)的相關(guān)性分析，獲得相關(guān)系數(shù)分別為-0.851**和-0.709**(**代表P=0.01水平顯著)。株高與分蘗數(shù)呈極顯著密切負(fù)相關(guān)，表明矮化與多蘗兩基因緊密連鎖或是同一基因。 利

3、用SSR(simple sequence repeats)標(biāo)記，通過(guò)BSA(bulk sergeant analysis)法構(gòu)建遺傳連鎖群。利用在GLD1/XMD群體的基因池間表現(xiàn)出多態(tài)性的8個(gè)標(biāo)記構(gòu)建了一個(gè)連鎖群，包括8個(gè)SSR標(biāo)記位點(diǎn)，覆蓋水稻基因組22.2cM，標(biāo)記間平均間距為2.8cM；利用在GC13/XMD群體的基因池間表現(xiàn)出多態(tài)性的8個(gè)標(biāo)記構(gòu)建了另一個(gè)連鎖群，其中包括7個(gè)SSR標(biāo)記位點(diǎn)，覆蓋水稻基因組73.4cM，標(biāo)記間平均

4、間距為10.5cM。 采用MCIM(mixed-model based composite interval mapping)作圖法對(duì)兩個(gè)F2分離群體的株高、分蘗數(shù)性狀進(jìn)行QTL分析，每個(gè)群體均得到一個(gè)株高QTL和一個(gè)分蘗數(shù)QTL。GLD1/XMD群體定位到的株高QTL(qPH-1-1)位于SSR標(biāo)記RM302和RM128之間，與RM128的遺傳距離為0.2cM，與RM302的遺傳距離為4.0cM，加性貢獻(xiàn)率和顯性貢獻(xiàn)率分別為7

5、4.99％和20.70％，總貢獻(xiàn)率接近100％；定位到的分蘗數(shù)QTL(qTN-1-1)位于SSR標(biāo)記RM302和RM128之間，與RM128的遺傳距離為1.2cM，與RM302的遺傳距離為3.0cM，加性貢獻(xiàn)率和顯性貢獻(xiàn)率分別為52.31％和24.41％，總貢獻(xiàn)率接近77％。GC13/XMD群體定位到的株高QTL(qPH-1-2)位于SSR標(biāo)記RM212和RM128之間，與RM128的遺傳距離為1.8cM，與RM212的遺傳距離為2.0

6、cM，加性貢獻(xiàn)率和顯性貢獻(xiàn)率分別為45.96％和13.72％，總貢獻(xiàn)率接近60％；定位到的分蘗數(shù)QTL(qTN-1-2)位于SSR標(biāo)記RM128和RM246之間，與RM128的遺傳距離為1.0cM，與RM246的遺傳距離為8.1cM，加性貢獻(xiàn)率和顯性貢獻(xiàn)率分別為30.07％和13.83％，總貢獻(xiàn)率接近45％。 從上述的QTL定位結(jié)果及表型分析可以看出：兩個(gè)F2群體的株高、分蘗數(shù)性狀都屬于典型的質(zhì)量性狀，兩性狀的QTL定位在一個(gè)非