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分蘖是水稻等禾谷类作物最重要的农艺性状之一,它直接决定着水稻穗数的多少并进而影响水稻单位面积的产量;分蘖又是单子叶植物一种特殊的分枝现象。因此,对水稻分蘖机理的研究具有重大的理论意义和应用价值,新的水稻分蘖基因的挖掘与分离将有助于探索水稻分蘖乃至植物界分枝的分子生物学机理,这也将为利用基因工程技术进行作物遗传改良奠定基础。 本研究从粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica)中花11号经0.1%EMS处理的后代中获得一份强分蘖突变体材料“多蘖”,其最显著生长特征是分蘖速度快,分蘖旺盛,茎蘖细而多,叶片细长,矮生。以突变体多蘖为母本与Dular进行杂交,获得杂交F1及F2。对它们的茎蘖数进行系统调查发现,F1代表现为正常分蘖,F2代分蘖性状发生分离,F2代群体共调查738株,其茎蘖数次数分布表现为连续变异的双峰分布,且两峰值分别与两亲本的茎蘖数相近,以两峰之间的最低值为界限进行分组,形成正常分蘖株(1~39个/株)和强分蘖株(39~72个/株)两个集团,其中茎蘖数为39~72个的有170株;茎蘖数为1~39个的有568株。正常株与强分蘖株的比例符合1对基因的分离比例3:1(xc2=1.4164<x0.05,12=3.84),说明强分蘖突变性状受1对隐性基因控制。 利用多蘖与Dular杂交产生的F2群体对此强分蘖性状的隐性基因进行了精细扬州大学硕士学位论文定位。该基因首先被定位在水稻第1染色体上微卫星标记SSR149和枷297之间,遗传距离分别是0.SOcM,3.10cM。对照已有的连锁图,可以推断出强分萦基因stl位于水稻第l染色体长臂的中下部,文献检索结果发现,第l染色体此位置上没有类似的基因,表明该基因为一新强分萦基因,将该基因暂定名为st1(s枉’O ngtillering)。为了进一步定位st了基因,利用已经公布的水稻荃因组序列在st1基因附近区域寻找微卫星序列并发展新的标记,在朋297和SSR149之间发展了4个有多态的微卫星标记SSR一1一27、SSR一1一24、SSR一st3和SSR一st4,以及初步定位表现为共分离的SSR261、SSR227对精细定位群体进行检测后发现,st1位于SSR一1一27与SSR261之间,与前者相距0.30eM,与后者约距0.05eM,而与SSR一1一24、SSR一st3、SsR一st4表现为共分离.以此为基础,构建了覆盖stl基因区域的BAC重益群,从中可知511基因就位于AP003376上约91kb区域内,这为st1基因的图位克隆莫定了基础。此外,本文还讨论了分荣与分枝,强分萦荃因st了的分子定位以及强分萦基因st1生产上的利用价值等方面的问题。