水稻小粒密穗突變體sep1的遺傳分析、基因定位與育種利用-文庫吧
2024-12-22 12:13 本頁面
【正文】 個控制水稻產(chǎn)量性狀的主效 QTL,該位點(diǎn)在品種馴化過程中發(fā)生突變 ,產(chǎn)生的 dep１能導(dǎo)致稻穗變短、直立、著粒密集 [１Ｇ４ ].dep２ 收稿日期 :2022Ｇ１２Ｇ１３ 。修改稿收到日期 :2022Ｇ０２Ｇ２１ . 基金項目 :浙江省自然科學(xué)基金資助項目 (Y１２ C１３０００９ )。國家９７３計劃資助項目 (2022 CBA０１４０１ ). ９２２ 中國水稻科學(xué) (ChinJRiceSci),2022 ,２８ (３ ):２２９－２３４ ricesci． DOI:１０．３９６９ /j． issn．１００１Ｇ７２１６．２０１４．０３．００２ 是一個來自中花１１和日本晴的直立密穗突變體 [５ ]. DEP２編碼一個目前功能未知的植物特有蛋白 ,主 要在幼嫩組織 (尤其幼穗 )中表達(dá) .形態(tài)和表達(dá)分析 表明 DEP２主要影響穗軸和一、二次枝梗的伸長 , 但并不減弱穗原基的分化和形成 .DEP２與小圓粒 基因 srs１和 EP２為等位基因 [６Ｇ８ ].dep３也來自粳 稻 ,其穗從開花到完熟都保持直立狀態(tài) ,與野生型稻 穗在花后 就開始下垂的形狀明顯不同 .此外 ,dep３ 突變體的穗長、粒形以及每穗粒數(shù)等性狀也發(fā)生改 變 .與野生型相比 ,dep３突變體的維管束更小、莖 更粗 ,這解釋了穗直立的表型 [９ ].EP３是使用 NＧ 甲基Ｇ NＧ亞硝基脲處理粳稻品種 Hwasunchalbyeo, 獲得一個直立穗突變體 hep,遺傳分析表明該表型 受一個隱型突變基因 ep３控制 .ep３突變顯著增加 了小維管束的數(shù)量和穗軸的粗壯度 ,這是產(chǎn)生直立 穗表型的原因 [１０ ]. 本研究通過 r射線輻照秈稻品種 “ 雙科早 ” 獲得 了１份小粒密穗突變體 sep１ (smallgrainanddense panicle１ ,sep１ ).本研究對該突變體的表型、生理 特征以及主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了觀察 ,并對 sep１進(jìn)行 遺傳分析和基因定位 ,為該基因的克隆、功能分析奠 定基礎(chǔ) .同時 ,開展了 sep１在不育系育種中的應(yīng) 用 ,以期利用該突變等位基因來培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小粒 不育系 ,起到提高制種效率和節(jié)本增效的作用 . １ 材料與方法 １．１ 供試材料 利用６０ Co衰變產(chǎn)生的 r射線輻照秈稻品種 “ 雙 科早 ”, 獲得了大量的形態(tài)突變體 .其中 ,sep１突變 體表現(xiàn)為小粒和密穗性狀 . 于2022和2022年將 sep１突變體 與野生型種 植于中國水稻研究所富陽試驗基地 ,成熟期調(diào)查３ 株的株高、穗長、結(jié)實率、粒長和粒寬等農(nóng)藝性狀 ,取 平均值 . １．２ 突變體的遺傳分析與育種利用 突變體基因遺傳分析群體為 sep１與粳稻品種 日本晴、美國品種 L２０４的 F１及 F２群體 ,配置正、反 交 .利用 sep１與光舒 (直立穗粳稻 )雜交考查其與 已經(jīng)定位基因 DEP１的等位性關(guān)系 。利用 sep１與 日本晴的 F２群體中小粒密穗分離單株對突變體基 因開展定位研究 . 將 sep１與華粳秈７４、稻花香２號、中６４ B和中 巧 B等配組 ,獲得育種利用群體 (F２ ,F３和回交 群體 等 ).對上述各世代材料實行單本移栽 ,逐株考查單 株表型分離情況 ,在考查直立密穗突變體的同時考 查分析直立密穗突變體后代分離的遺傳特點(diǎn) . １．３ 突變體組織切片觀察 取野生型和突變體的莖稈用 FAA固定液固 定、保存 .石蠟切片制作方法參見文獻(xiàn) [１１ ]. １．４ 突變體的基因定位 親本、 F１及 F２遺傳群體植株的基因組 DNA采 用 CTAB法 [１２ ]提取 .通過 NCBI( ncＧ bi． nlm． nih． gov)公布的粳稻日本晴和秈稻９３１１的 全基因組序列差異尋找插入 /缺失 (InDel)位點(diǎn) ,利 用 PrimerPremiers５．０軟件設(shè)計 InDel分子標(biāo)記 (表１ ,引物由上海英俊生物技術(shù)有限公司合成 ). 將提取的 DNA用于 PCR擴(kuò)增實驗 ,PCR體系如 下 :DNA１ μL, 正反向引物 (１０ μmol/L) 各０．５ μL, 表１ 本研究中用于定位的分子標(biāo)記 Table１． Molecularmarkersformappinginthestudy． 標(biāo)記 Marker 正向引物序列 Forwardprimersequence(５ ′ Ｇ３ ′) 反向引物序列 Reverseprimersequence(５ ′ Ｇ３ ′ ) 物理位置 Physicalposition/bp XP２６Ｇ２１ CCACCGAAACATAAACATCATCTGGGTTTGTGAATTGAGAAT６４０２５１４ XP２６Ｇ２４ AAAGCCACCTAATAGAATCAAACCATTTGGAGCGGATAGTC７２３５４９６ XP２６Ｇ２７ TACGAAATGGACAAGATAGCACGCTTACTTTCTTCTGGGTGATA８９０２３９１ XP２６Ｇ２８ GCTTCAAAACAATCATCATATCAGTCAAAACGTAGGTACTTCAG９７１０８８ １ XP２６Ｇ２９ AAATTGGTTCGTCGCTGGTTAAAACGGAAAACCAAGGGGAAA１１８９６２１０ XP２６Ｇ３０ AATAGTTATTCTAGGGGAGGGGCCATTTCATTCCATTTTCATACT１２６９８１８１ XP２６Ｇ３１ GCCAAAGAATCCAGCACCCCTTTTCGTTCCCCACCATCCAC１３６０６３７６ XP２６Ｇ３３ CTCCCTTCCATCGCCACAATCCAAA
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