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水稻是世界主要粮食作物,随着世界人口不断的增加和国民土地耕地面积逐年的减少,对于产量的提高也提出了新的挑战。现阶段育种家们一直将株型育种作为重点研究对象,尤其是叶片形态的研究。到现在为止,诸多研究都集中在卷叶性状上,但是窄叶性状也作为叶片形态的一种,对产量也有很大的影响,例如窄叶使植物群体有更加合理的光照空间,提高了自身的光合作用,最终来提高生物产量。我们通过辐射恢复系品种R225获得一个稳定遗传的窄叶突变体,以籼稻品种玉香油占和窄叶突变体构建杂交组合,种植F1代,自交收获F2,考察F2表型,收获隐性单株群体。 1.突变体表型特征分析 在同一时间对大田间的突变体和野生型进行表型鉴定,发现突变体植株呈现矮化特征,且叶片明显变窄,分蘖较野生型增多,叶片长度并没有明显的变化,我们对突变体及野生型进行表型数据分析发现以下结果: 突变体株高为77.78cm,比野生型矮28%,具有极显著差异,突变体剑叶宽只有0.48cm,为野生型的31%。突变体分蘖数有21.7个,而野生型亲本的分蘖数是15.2个,突变体结实率明显降低,只有62%,粒长为野生型的95%,而粒宽没有明显差异。 2.遗传分析 以突变体和籼稻品种玉香油占构建F1代群体均表现为正常宽叶,说明该突变性状受隐性基因控制,自交收获F2代群体,叶片有宽叶和窄叶两种表型具体数目为正常宽叶852株,突变窄叶株286株,χ2测验表明正常株和突变株的比例符合3:1(χ2=0.0105<χ20.05,1=3.84),证明该基因是受单个隐性基因控制。 3.MutMap测序初步定位 初步定位采用的是MutMap测序方案,对F2代群体正常宽叶和窄叶分别取45个单株,分别混合组成两个DNA-pool,并同时对两个亲本进行DNA提取,然后通过对两个DNA-pool和亲本进行深度测序,以亲本间的测序结果作为对照,将2个DNA-pool测序结果锚定在水稻12条染色体上,扫描染色体上与目标性状连锁的区域,筛选SNP-index值,最终将目的基因定位在7号染色体上。 4.候选基因筛选 本研究前期通过改进的MutMap技术将该基因定位于7号染色体处于区段范围5123864-13566590之间,而利用测序开发的InDel标记进一步将该基因定位于4513167-5417953区间,两种方法结合筛选出候选基因4个。