水稻劍葉角度qFla-8-2位點(diǎn)的精細(xì)定位.pdf

1、目前，我國雜交稻的種植面積約占水稻總種植面積的一半，每年大概需制種15萬公頃。然而不育系異交結(jié)實(shí)率低、制種成本高成為制約雜交稻發(fā)展的重要因素。為了提高雜交稻制種中不育系的異交結(jié)實(shí)率，制種過程中必須對制種田噴施GA3并且人工割除部分劍葉。此環(huán)節(jié)不僅需要高強(qiáng)度的勞動，而且需要較高的操作技術(shù)以免割到正在抽出的幼穗，大量的人工操作還嚴(yán)重阻礙雜交稻制種的機(jī)械化發(fā)展。通過培育水稻大劍葉角度的保持系和不育系，改善水稻劍葉的生長姿態(tài)，使母本的柱頭更加有

2、利于接受父本傳來的花粉，對解決雜交稻制種中的人工割葉、異交結(jié)實(shí)率低的問題以及加快實(shí)現(xiàn)雜交稻制種的機(jī)械化具有重要意義。
　　為了更好的理解水稻大劍葉角度的分子遺傳機(jī)制，本研究對前期利用粳稻保持系863B和大劍葉角度種質(zhì)A7444組合的BC1F1群體檢測到的控制劍葉角度的QTLqFla-8進(jìn)行了精細(xì)定位，并對精細(xì)定位的染色體區(qū)間內(nèi)候選基因進(jìn)行了預(yù)測。試驗(yàn)初始材料為863B/A7444//863B衍生的BC3F3群體。首先鑒定該BC3F

3、3群體中僅qFla-8位點(diǎn)所在區(qū)段雜合的單株，在qFla-8位點(diǎn)所在染色體區(qū)域之間加密分子標(biāo)記，利用172個單株進(jìn)一步縮短目標(biāo)位點(diǎn)。再鑒定縮短后的目標(biāo)位點(diǎn)qFla-8-2所在區(qū)段雜合的單株，收獲相應(yīng)的自交種子，種成次級分離群體。其次，在qFla-8-2位點(diǎn)所在染色體區(qū)域之間加密分子標(biāo)記，鑒定分子標(biāo)記與基因位點(diǎn)之間的交換單株，將目標(biāo)基因位點(diǎn)限定在100 kb內(nèi)染色體區(qū)段上。第三，通過NCBI數(shù)據(jù)庫預(yù)測目標(biāo)區(qū)段內(nèi)的候選基因。獲得的主要研究結(jié)

4、果如下:
　　1.初定位的QTL qFla-8所在染色體區(qū)段存在兩個互斥連鎖的劍葉角度QTLqFla-8-1和qFla-8-2。其中，qFla-8-1位于SSR標(biāo)記RM6215和RM3153之間，LOD值為8.59，可以解釋22.33％的表型變異，增效等位基因來源于863B; qFla-8-2位于SSR標(biāo)記RM1309和RM3153之間，LOD值為8.83，可以解釋23.81％的表型變異，增效等位基因來源于A7444。其中，qFl

5、a-8-1所在區(qū)間段的物理距離是76 kb，qFla-8-2所在區(qū)間段的物理距離是460kb。
　　2.遺傳分析表明，在qFla-8-2位點(diǎn)處，大劍葉角度對小劍葉角度為隱性。qFla-8-2位點(diǎn)位于第8染色體長臂上InDel標(biāo)記Z7和SSR標(biāo)記RM23071之間約67 kb的區(qū)段內(nèi)。從qFla-8-2單位點(diǎn)分離群體中選取438株具有極大劍葉角度的單株，利用qFla-8-2位點(diǎn)的兩側(cè)標(biāo)記RM1309和RM3491鑒定這438個單株的

6、標(biāo)記基因型，在這兩個標(biāo)記處共篩選到21個重組體單株，其中RM1309和qFla-8-2之間有13重組體單株，RM3491和qFla-8-2之間有8個重組體單株。用這21個重組體單株為群體，對RM1309和RM3491之間新增的4個標(biāo)記進(jìn)行分析，RM23065和qFla-8-2之間有12個重組體單株，Z5和qFla-8-2之間有9個重組體單株，Z7和qFla-8-2之間有5個重組體單株，RM23071和qFla-8-2之間有4個重組體單株

7、。最終將控制劍葉角度的基因位點(diǎn)qFla-8-2縮短到InDel標(biāo)記Z7和SSR標(biāo)記RM23071之間約67 kb的區(qū)段上。
　　3.在qFla-8-2所在的67 kb染色體區(qū)段內(nèi)存在3個候選基因，分別是Os0890408200，Os0890408300和Os0890408500。其中，Os0890408200含有10個外顯子，編碼功能類似于GAMYB蛋白的WD40結(jié)構(gòu)域蛋白，在植物生長發(fā)育以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方面具有重要作用;Os08