水稻显性早熟基因Ef-cd的基因效应分析及育种应用潜力的初步评价

论文摘要

水稻抽穗期（生育期）是决定品种地区与季节适应性的重要农艺性状,选育早熟高产的水稻品种一直为水稻育种家所重视。利用显性早熟基因,不仅有利于扩大早熟杂交稻两个亲本的亲缘差异,使杂种优势更大程度地得以发挥,而且可以使生产上常用的优良迟熟杂交稻组合迅速转化为超高产的早熟杂交稻新组合,提高育种效率。因此,显性早熟基因在杂种优势利用中有很大的潜在价值。 水稻的早熟性一般由隐性主基因和/或微效多基因控制,显性早熟基因报道较少。Tsai首先在粳稻上发现显性早熟基因Ef-l,它位于第10染色体,可使水稻抽穗期提早10d左右。Sato等在粳稻上发现显性早熟基因Ef-x,它位于第2染色体,该基因本身的早熟效应较小且对温度敏感,但与El-l基因相互结合起作用时早熟效应显著增加且对温度不敏感。邓晓建等首先在籼稻上发现了非感光的显性早熟基因Ef-cd,它位于水稻第3染色体短臂近端部一侧,距微卫星标记RM231为6.7cM。邓晓建等还通过连续回交与自交以及分子标记辅助选择,分离了Ef-cd基因,构建了近等基因系,并在此基础上初步分析了该基因的早熟效应。本论文以上述研究中获得的早熟近等基因系为材料,验证Ef-cd近等基因系,较系统地分析Ef-cd基因的早熟效应及对其它主要农艺性状的影响,并初步评价该基因在早熟杂交稻育种上的应用潜力,为水稻育种利用Ef-cd这一显性早熟基因资源打下良好基础。主要结果如下: ①Ef-cd早熟近等基因系的验证。以Ef-cd早熟近等基因系和原始轮回亲本明恢63、蜀恢527、蜀恢881为材料,从它们F2代抽穗期分离和微卫星标记RM231遗传分离两个方面对Ef-cd近等基因系进行了验证,结果表明F2代的抽穗期显著分离,早熟与晚熟植株分离比例符合3:1,且RM231与抽穗期呈共分离,由此验证了所选用的早熟近等基因系均含有Ef-cd单基因。 ②Ef-cd基因的早熟效应分析。分别种植Ef-cd近等基因系及其原始轮回亲本明恢63、蜀恢88l和蜀恢527,结果显示,Ef-cd基因在纯合状态下,能使明恢63提早抽穗18d左右,使蜀恢527和蜀恢881分别提早15d左右;在杂合状态下,近等基因系与不育系的杂种F1比原始轮回亲本与相应不育系的杂种F1提早抽穗15d左右。对近等基因系及原始轮回亲本进行遮光处理,结果显示,在两种日长条件下,早熟近等基因系的提早天数基本一致,方差分析表明两种日长条件下的提早抽穗天数差异不

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 水稻品种的生育期、抽穗期
• 1.2 水稻品种的抽穗期遗传
• 1.2.1 水稻感光性品种的抽穗期遗传
• 1.2.2 水稻非感光性品种的抽穗期遗传
• 1.2.3 杂交稻的抽穗期遗传
• 1.3 水稻抽穗期基因的定位
• 1.3.1 水稻抽穗期主基因的定位
• 1.3.2 水稻抽穗期QTL定位、QTL间互作及与主基因的等位性分析
• 1.4 水稻抽穗期基因/QTL的克隆及水稻开花的分子机制
• 1.4.1 水稻抽穗期基因/QTL的克隆
• 1.4.2 水稻开花的分子机制
• 1.5 水稻早熟性研究
• 1.5.1 水稻的早熟诱变
• 1.5.2 水稻早熟性的遗传及遗传力
• 1.5.3 水稻早熟与丰产
• 1.5.4 水稻早熟性和其它性状的相关
• 1.6 分子标记辅助育种
• 1.6.1 分子标记及分子标记辅助育种的概念
• 1.6.2 分子标记辅助育种的优点及应用
• 1.6.3 分子标记辅助育种存在的问题
• 第二章 研究的目的与意义
• 第三章 材料与方法
• 3.1 Ef-cd早熟近等基因系的验证
• 3.1.1 田间试验
• 3.1.2 分子检测
• 3.1.2.1 检测Ef-cd基因的群体
• 3.1.2.2 水稻叶片DNA的提取
• 3.1.2.3 SSR分析
• 3.1.2.4 主要实验仪器和试剂
• 3.2 Ef-cd显性早熟基因的基因效应
• 3.2.1 Ef-cd基因的早熟效应
• 3.2.2 Ef-cd基因的感光效应
• 3.3 早熟杂交稻的田间实验
• 3.4 主要农艺性状的调查记载
• 第四章 结果与分析
• 4.1 Ef-cd早熟近等基因系的验证
• 4.2 Ef-cd基因的早熟效应分析
• 4.3 Ef-cd基因对其它主要农艺性状的影响
• 4.4 Ef-cd基因在育种应用潜力上的初步评价
• 第五章 讨论
• 5.1 关于水稻早熟基因
• 5.2 显性早熟基因Ef-cd与抽穗期Hd9的关系
• 5.3 显性早熟基因的早熟效应
• 5.4 显性早熟基因对其它农艺性状及产量的影响
• 5.5 显性早熟基因Ef-cd的利用价值
• 参考文献
• 致谢