水稻脆性突變性nbc(t)主要特性觀察和基因定位研究.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一,分布在世界上120多個國家。世界11％的耕地種植水稻,年生產(chǎn)稻谷約6億噸,稻谷提供了世界全部人口的1/2左右的糧食。水稻品種的多樣性、廣泛的種植區(qū)域和人類的高度重視,加上其本身的染色體組成小,使得水稻成為單子葉植物的模式物種。在水稻進化的近7000年歷程中,通過自然突變和人工誘變,產(chǎn)生了各種類型的突變體。自從1963年Nagao和Takahashi首次發(fā)現(xiàn)水稻的脆莖性狀基因bcl以來,脆莖突變體水稻的研

2、究已有40多年的歷史。近年來,通過對植物細胞壁的形成、植株機械強度的分子機理、細胞發(fā)育信號調(diào)控機制以及脆莖水稻作為飼用稻的研究,使水稻脆莖突變體的研究不斷深入。
　　 本文基于在93112/IRBB21的后代中發(fā)現(xiàn)的脆莖突變體nbc(t)而提出,主要對脆莖突變體nbc(t)的脆莖性狀進行初步的基因定位,并對脆莖突變體與親本品種在主要農(nóng)藝性狀方面的差異性進行研究,同時就前人很少涉及到的脆莖水稻的稻米品質(zhì)和正常水稻的稻米品質(zhì)進行比較

3、分析。為該突變體的進一步研究和實際應用提供初步的科學依據(jù)。
　　 實驗已取得的成果:
　　 1.該脆莖突變體nbc(t)為一自然發(fā)生的顯性脆性突變體。nbc(t)與其野生親本9311相比,莖稈的機械強度明顯降低,而在株高、株型等表型性狀上與9311極其相似,這與以往報導的脆性突變體株型矮小有明顯的區(qū)別。
　　 2.nbc(t)與9311相比,在主要農(nóng)藝性狀上無明顯差異,但是nbc(t)的單株產(chǎn)量和每穗粒數(shù)略低于9

4、311；在品質(zhì)上,nbc(t)與9311相比,除整精米率明顯降低,其他品質(zhì)性狀無明顯差異。
　　 3.對脆性突變體nbc(t)與其野生親本9311進行機械強度的比較,分別進行了抗折力與抗張力測定。結(jié)果顯示,nbc(t)與9311在抗折力上無明顯差別,即要把莖稈彎折所需的力是一樣的,這也是該脆莖突變體抗倒伏的原因。nbc6(t)與9311相比,張力降低了69％左右,即拉斷突變體莖稈所需的力比野生型明顯變小。
　　 4.同時

5、,我們還對脆性突變體nbc(t)與其野生親本9311進行了莖稈成分測定,結(jié)果顯示,nbc(t)纖維素含量較9311降低了約17％,而木質(zhì)素含量增高約5％。
　　 5.對脆性突變體nbc(t)與其野生親本9311進行了細胞學觀察,nbc(t)與9311相比,nbc(t)細胞層數(shù)變少,細胞腔變大；機械組織即厚壁細胞層數(shù)及導管形態(tài)等均無明顯區(qū)別。
　　 6.脆莖突變體nbc(t)的遺傳分析。通過對12個F2代群體和4個BC1代

6、群體進行表型鑒定和遺傳分析,推斷,該脆性基因可能由1—2對顯性基因控制。
　　 7.應用nbc(t)/KBLB67和nbc(t)/豫粳6號兩個F2:3群體進行基因定位分析,將控制該脆性性狀的基因定位在9號染色體上的兩個相對獨立的位點。一個位點位于chr.9上段SSR標記RM3700和RM24371之間,遺傳距離分別為1.3 cM和3.1 cM；另一位點位于chr.9下段INDEL標記CL062和CL045外側(cè),遺傳距離分別為1.