论文部分内容阅读
栽培稻在长期的人工选育过程中丢失了许多优异基因,近年来栽培稻穗上发芽的情况频繁出现。特别是在南方地区收获水稻时常遇到高温多雨天气,很容易导致穗发芽的发生,严重影响稻米品质和稻种质量,对我国水稻产量造成巨大损失。挖掘和利用野生稻的强休眠特性（或基因）,对于水稻品种的休眠特性改良具有重要意义。本研究采用以茶陵野生稻为供体亲本,籼稻9311为轮回亲本,通过杂交和回交获得的高代回交代换系为材料,以发芽率为评价指标,对种子进行了休眠性鉴定。并通过全基因组SNP基因芯片分析,定位休眠基因在染色体上的位置以及预测候选基因。结果表明:（1）BC3F2群体的425个非姊妹系单株中有3个单株的发芽率在40%以下,表现为强休眠性;BC4F1群体的387个非姊妹系单株中有2个单株的平均发芽率在40%以下,表现强休眠性;其对照亲本9311发芽率为89.54%,表现极弱休眠性;（2）对强休眠性单株发展的3个BC3F3强休眠株系和2个BC4F2强休眠株系进行休眠性鉴定,发现株系平均发芽率都在20%以下,同一时期的亲本9311发芽率为68.0%,进一步验证所得到的高代回交代换系具有强休眠特性。分析5个株系当中发芽率在10%以下的33个单株对干热处理的响应,结果发现9311的发芽率去休眠后达到100%,而5个代换系的发芽率也明显提高,达到78%-93%;表明干热处理能有效解除茶陵野生稻代换系的种子休眠,可在种子休眠性状的遗传改良中加以利用。（3）利用60k全基因组SNP基因芯片对5个强休眠代换系的9311背景纯化率进行研究,发现5个代换系的9311背景回复率互不相同,在73.32%-94.98%之间。其中SL445（BC4F2）的9311背景纯化率最高,为94.98%;其次是SL853和SL812（BC3F3）,分别是93.04%和75.66%;9311背景纯化程度最低的是SL108（BC4F2）,为73.32%;其次是SL851（BC3F3）为75.19%。（4）对SL812的BC4F2群体中两个极端表型混合池进行SNP基因芯片分析,结果发现在第5号染色体上存在一段823.3kb的区域具有控制休眠的主效基因Sdr5,比较5个代换系在Sdr5区域内的基因型,将基因的有效区域缩小到55.1kb内,并确定Sdr5为来自供体茶陵野生稻,为显性遗传。通过开发55.1kb内的6个多态Indel标记进一步验证SNP结果的准确度,并可应用于分子辅助育种。同时对第5号染色体上的55.1kb进行生物信息学分析,预测到这一段内共有14个候选注释基因。