【摘 要】
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水稻是世界上重要的粮食作物之一,世界近一半的人口以水稻为主食。抽穗期是水稻重要的农艺性状之一,对水稻的生产的数量和质量有决定性作用。研究水稻抽穗期基因,可合理选择不同品种播种的地域和季节,使水稻最大程度利用光热以及营养资源。水稻抽穗期基因的生产应用,也对水稻品系改良、指导育种、提高产量潜力和品种推广等方面具有重要意义。以9311/圣稻16杂交后代筛选出的染色体片段导入系(Chromosome Se
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水稻是世界上重要的粮食作物之一,世界近一半的人口以水稻为主食。抽穗期是水稻重要的农艺性状之一,对水稻的生产的数量和质量有决定性作用。研究水稻抽穗期基因,可合理选择不同品种播种的地域和季节,使水稻最大程度利用光热以及营养资源。水稻抽穗期基因的生产应用,也对水稻品系改良、指导育种、提高产量潜力和品种推广等方面具有重要意义。以9311/圣稻16杂交后代筛选出的染色体片段导入系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSL)CSSL41和圣稻16为亲本,以圣稻16为轮回亲本,自交多代发展的BC4F4杂合单株为基因定位群体。CSSL41为第6染色体片段导入系,代换片段来源于供体亲本9311,其余遗传背景与晚抽穗的亲本圣稻16基本一致。调查分离群体BC4F4抽穗期,早抽穗单株与晚抽穗单株分别为1634株和530株。χ~2=0.15<P0.05=3.84,符合孟德尔遗传分离定律3:1,表明抽穗期基因Hd6(t)受一对显性基因的控制,早抽穗性状为显性。以BC4F4分离群体中晚抽穗隐性单株为精细定位群体,利用水稻基因组发展SSR标记、In Del标记进行PCR扩增和聚丙烯酰胺电泳分析。将该抽穗期基因Hd6(t)(暂命名Hd6(t))定位在水稻第6染色体上,位于分子标记IN2和IN10之间,物理距离为19.315KB。根据水稻基因组数据库信息预测该区间存在三个基因(命名为Hd6(t)-1、Hd6(t)-2、Hd6(t)-3)分别对亲本CSSL41和圣稻16中三个基因进行克隆,对基因序列、氨基酸序列、蛋白质结构和荧光定量等方面比较分析,排除Hd6(t)-3基因发挥作用的可能。为验证Hd6(t)-1、Hd6(t)-2基因究竟谁是目标基因,利用CRISPR-Cas9系统对早抽穗CSSL41,进行基因敲除。通过敲除抽穗期基因Hd6(t)-1、Hd6(t)-2,统计抽穗期表型,验证两基因在抽穗期的功能。
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