论文部分内容阅读
水稻（Oryza sativa L.）作为我国最重要的粮食作物之一,随着人口的增长和耕地的减少,提高水稻产量对于解决未来粮食安全问题具有十分重要的战略意义。水稻粒重是构成水稻产量三要素（穗数、穗粒数、粒重）之一。粒重是受多个数量性状基因（QTL）控制的复杂性状,目前大部分对于粒重的研究仅局限于利用初级定位群体进行QTL分析。本研究利用粒重上有显著差异的水稻品种“宝大粒”（大粒籼稻品种）和“中花11”（小粒粳稻品种）为亲本材料,在初步定位粒重主效QTL- GW6（grain weight 6）的基础上,构建了作图群体;以谷粒的长度和宽度为研究性状,进行了初步定位、精细定位以及高精确度连锁分析研究。最终我们精细定位了控制水稻粒长和千粒重的QTL GW6,并尝试了大粒基因GW6与GIF1（grain incomplete filling 1）基因的聚合育种,以及构建基因渗入系将GW6基因导入9311获得良好的中间材料。主要研究结果如下:1、GW6回交群体的构建:以GS3紧密连锁的两个分子标记剔除了近等基因系中粒长基因GS3的效应,构建了GW6回交群体,便于我们单独研究GW6基因功能;2、GW6经典遗传分析:考察BC3F1:2、BC4F1:2、以及F1:2各群体的粒长/粒重,结果表明GW6为不完全显性基因,并非先前研究结果指出GW6为隐性基因;3、GW6精细定位:利用BC3F2、BC4F2、NIL-GW6精细定位了GW6基因,将GW6定位在200 kb的范围内,并结合生物信息学候选基因预测了可能的GW6基因-- OJ1001B06.34;4、GW6基因预测:测定OJ1001B06.34全基因序列,发现大粒种质宝大粒在该基因第二个外显子缺失了13 bp核苷酸,蛋白序列分析该处核苷酸缺失导致蛋白翻译提前终止;5、GW6相关标记的设计:根据测序结果设计了OJ1001B06.34基因的功能分子标记GW6-1,方便该基因在聚合育种中的利用;6、分子育种:以中花11为遗传背景,构建NIL-GW6将大粒基因GW6导入中花11明显增加了中花11籽粒大小,提高了千粒重;尝试构建基因渗入系将GW6基因导入9311获得了良好的中间材料。