水稻短穗突变体的性状分析和短穗基因定位

摘要

水稻穗部结构性状与产量直接相关，穗的形态建成的分子机理也是水稻发育生物学的重要研究课题。挖掘、克隆新的控制水稻穗部结构的基因对高产育种有重要应用价值，对认识水稻穗发育过程和穗发育机理的研究也具有重要理论意义。本研究以日本特早熟粳稻品种kitaake的组织培养后代得到的一个短穗突变体为材料，对其进行形态学和遗传学分析，并进行基因定位，旨在促进对水稻穗部性状的研究与应用。主要研究结果如下:
　　 1.对短穗突变体和野生型的形态以及农艺性状比较后发现:突变体表现为株高矮化、分蘖数增多、穗变短、二次枝梗数减少、穗子直立紧密、籽粒变小、千粒重变小、结实率降低。突变体以上性状与野生型相比，其差异都达到了显著水平。另外该突变体易出现低温诱导的穗顶部颖花退化现象。
　　 2.利用短穗突变体和籼稻Dular杂交后获得的F2分离群体，对目标基因进行遗传分析，统计出F2群体中有604个正常表型的单株和198个具有短穗表型的单株，对此结果进行遗传分析，结果符合孟德尔3∶1分离比例，表明该短穗突变表型受单隐性核基因控制。
　　 3.短穗突变体和籼稻Dular杂交配制定位群体，利用F2群体内198个隐性单株和F3群体内396个隐性单株进行基因的精细定位分析，最终将短穗基因定位在水稻第1号染色体长臂末端约163 Kb的物理区间内。对此区间进行基因预测，并选择区间内部分注释基因测序，但目前未发现已测基因在突变体和野生型之间有基因组序列上的差异。

目录

摘要

1 文献综述

1．1 水稻穗发育的研究进展

1．1．1 水稻穗的形态结构

1．1．2 水稻穗的发育过程

1．1．3 水稻穗型的分类

1．1．4 穗部结构与产量、品质、环境的关系

1．1．5 水稻穗形态发育的研究

1．1．6 水稻穗部退化的研究进展

1．2 水稻基因的图位克隆技术

1．2．1 图位克隆技术的原理

1．2．2 图位克隆的主要技术环节

1．2．3 图位克隆技术的应用

1．3 新一代基因定位技术-RAD

1．4 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 供试材料及其种植

2．2 实验仪器及耗材

2．3 实验方法

2．3．1 表型分析

2．3．2 遗传分析

2．3．3 农艺性状调查

2．3．4 材料的DNA样品制备

2．3．5 分子标记的选择、开发和检测

2．3．6 目的基因的初步定位和精细定位方法

2．3．7 覆盖目的基因的物理图谱的构建

2．3．8 目标区间内基因的预测及DNA测序分析

3 结果与分析

3．1 短穗突变体的主要农艺性状分析

3．2 短穗性状的遗传分析

3．3 用于连锁短穗基因的分子标记的筛选和连锁位置的确定

3．4 目标基因的初步定位

3．5 目标基因的精细定位

3．6 定位区间内基因的预测和部分基因的测序结果

4 总结和讨论

4．1 短穗突变体表型考察和农艺性状的调查

4．2 新的短穗突变体的遗传分析和基因定位

4．3 定位区间内基因的预测和部分基因测序分析

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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