長穗頸eui基因促進(jìn)溫敏核不育水稻最上節(jié)間伸長機理的研究.pdf

1、長選3S是從溫敏核不育系培矮64S后代中選育出的具有長穗頸(eui)基因的溫敏核不育水稻，eui基因具有促進(jìn)水稻最上節(jié)間快速伸長的特點，可以應(yīng)用于消除雜交水稻雄性不育系包頸現(xiàn)象，在雜交水稻制種中具有重要應(yīng)用價值。本文對eui基因的遺傳規(guī)律，eui基因促進(jìn)最上節(jié)間伸長的細(xì)胞和生理機理，以及最上節(jié)間伸長期全基因組水平的表達(dá)進(jìn)行了研究，主要結(jié)果如下： 1、具長穗頸性狀的溫敏核不育水稻長選3S與常規(guī)稻雜交，其F1最上節(jié)間長度正常，其F2

2、群體的正常株與長穗頸株的分離比為3:1。表明eui基因為一對隱性基因。eui因與花粉育性基因是獨立遺傳的。 2、最上節(jié)間伸長的動態(tài)規(guī)律研究結(jié)果表明，最上節(jié)間伸長的時期為始花前6 d至始花當(dāng)天。始花前1～3 d為節(jié)間快速伸長期，此時期主要由節(jié)間中下部細(xì)胞大幅度伸長所致。eui基因促進(jìn)最上節(jié)間伸長的細(xì)胞學(xué)機制是促進(jìn)細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞長度的增加，其中以細(xì)胞長度增加為主。 3、對eui基因表達(dá)條件研究表明，eui基因的表達(dá)與花粉母細(xì)

3、胞形成至減數(shù)分裂期的溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，與溫敏核不育水稻的花粉可育性顯著正相關(guān)?？捎杂绊懽钌瞎?jié)間伸長的本質(zhì)是花粉發(fā)育促進(jìn)內(nèi)源赤霉素(GA1、GA3、GA4)含量的提高，高內(nèi)源赤霉素(GA1、GA3、GA4)含量促進(jìn)最上節(jié)間伸長。但比較突變體長選3S和野生型培矮64S不同育性條件下內(nèi)源赤霉素(GA1、GA3、GA4)含量表明，兩者之間激素含量沒有顯著差別。表明eui基因不促進(jìn)內(nèi)源赤霉素(GA1、GA3、GA4)合成。外源赤霉素處理結(jié)果表明

4、，長選3S比野生型培矮64S對外源赤霉素敏感，因此推測，eui可能是一類對激素敏感的突變基因。 4、水稻基因芯片表達(dá)差異分析結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)長穗頸eui基因表達(dá)的有545個差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄本，其中上調(diào)表達(dá)的轉(zhuǎn)錄本362個，下調(diào)表達(dá)的轉(zhuǎn)錄本183個。生物信息分析發(fā)現(xiàn)，這些差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄本包括信號傳導(dǎo)相關(guān)基因、膜及運輸基因、細(xì)胞生長與凋亡相關(guān)基因、復(fù)制與修復(fù)相關(guān)基因、碳代謝相關(guān)基因，次生代謝物合成相關(guān)基因和其它功能未知基因。在上調(diào)的轉(zhuǎn)錄本