水稻包穗突變體esp1的遺傳分析與ESP1(t)基因定位.pdf

1、水稻突變體的篩選及突變基因的定位克隆在水稻分子育種中的作用越來越受到重視。2007年從60CoΥ射線輻照水稻恢復系早R974的誘變后代中，篩選到一個具有包穗性狀(enclosed sheathed panicle1， espl)的突變體。本研究對突變體espl的形態(tài)特征、對赤霉素的敏感性以及遺傳進行研究，并對ESPl(t)基因進行分子定位。主要結果如下：
　　 1．突變體espl的形態(tài)特征
　　 對早R974和espl突

2、變體的生育期、葉片數、幼穗發(fā)育進程、倒一節(jié)長度、穗伸出長度、穗長、每穗粒數等形態(tài)性狀的系統(tǒng)觀察表明，突變體在營養(yǎng)生長階段與親本早R974相似；但在幼穗分化初期，突變體的幼穗幾乎沒有生長，進而導致突變體幼穗變短，穗粒數減少，穗伸出長度變短，倒一節(jié)間變短，使得突變體表現為包穗性狀。
　　 2．突變體espl對赤霉素的敏感性
　　 在幼穗分化Ⅷ期末，利用不同濃度的外源赤霉酸(GA3)處理espl，研究赤霉素對突變體倒一節(jié)間長度

3、、穗伸出長度和穗長的影響。結果表明，espl突變體的倒一節(jié)對赤霉素不敏感，穗伸出長度也沒有明顯的變化，但倒二節(jié)和倒三節(jié)有明顯伸長。因此，利用赤霉素處理espl突變體并不會解除其包穗現象。
　　 3．突變體espl的遺傳分析
　　 在espl與日本晴雜交的F2代共3212株群體中，正常植株有2387株，突變株為825株，其分離比率符合3:1。在BCF1（espl/日本晴//espl）共1056株群體中，正常植株有542株，

4、突變株524株，分離比率符合1:1。表明該突變性狀由隱性單基因控制，暫定名為ESPl(t)。
　　 4．包穗突變基因ESPl(t)與長穗頸基因eui的關系
　　 將espl突變體分別與XelB(攜有euil)、Xe2B(攜有eui2)雜交，測驗ESPl(t)基因與eui的互作方式。在兩個F2分離群體中，其正常株、包穗株和長頸穗植株的比率經卡平方(x2)檢測均符合9：3：4。表明eui基因對ESPl(t)基因起隱性上位作用

5、。
　　 5．ESPl(t)基因定位
　　 將包穗突變體espl與日本晴雜交構建F2群體，在F2群體中共有825株突變體，并作為定為群體，對控制包穗的基因進行定位。根據前人研究結果，在12條染色體上較均勻地挑選出多態(tài)性高的88對水稻微衛(wèi)星引物檢測espl突變體和日本晴兩個親本及正常株DNA混合池與突變株DNA混合池，發(fā)現位于水稻第11號染色體上3個標記RM332、RM167和RM202與ESPl(t)基因表現出連鎖關系。

6、初步定位結果是，ESPl(t)基因被定位在RM167和RM202兩個標記之間，與RM167和RM202的遺傳距離分別為9.65cM和4.75cM。
　　 在初步定位的基礎上，進一步在RM167和RM202之間設計了19對引物。利用這些標記對親本進行多態(tài)性分析，共有6對引物RM3137、RM26281、GRM40、GRM38、GRM43b和GRM17在espl突變體與日本晴這兩個親本間表現多態(tài)性，其中GRM43b足InDel標記，

7、其他5對都是SSR標記。利用這6個標記對ESPl(t)基因進一步定位。利用Mapmaker/Exp3.0軟件構建局部分子標記連鎖圖，并精細定位了ESPl(t)基因。它與上述6個標記的關系分別為RM3137-RM26281-ESPl(t)-GRM38-GRM43b-GRM17，其中RM3137和RM26281與ESPl(t)基因的遺傳距離分別為1.62cM和0.28cM;另一側標記GRM38、GRM43b和GRM17與ESPl(t)基因的