论文摘要
水稻不仅是最重要的粮食作物之一,还是科学研究的模式植物。世界上将近一半的人口以稻米为食,可见对于水稻的研究不管是从生产角度还是从科研角度都是很重要的。水稻的“理想株型”是育种工作者所要达到的目标。叶片卷曲、株高、穗型等等都是“理想株型”所要考虑的范围。叶片是植物光合作用和呼吸作用的主要器官,对植物的生命活动起着重要的作用。叶片适当卷曲能够使植株整体受光面增加,对植株的光能利用有很大的帮助。叶鞘包裹茎秆,一方面能够使茎秆健壮,另一方面在抽穗时期能够防止病虫害的发生,叶鞘如果出现问题就会直接影响到产量。本研究涉及的叶鞘突变体yjs与野生型9311相比,具有叶片反卷,叶鞘松散导致无法包裹穗子,穗子育性极差众多株型上的差异。细胞学分析发现突变体yjs叶片的泡状细胞较野生型9311的泡状细胞多,吸水膨胀会压迫叶片向背轴面卷曲。这与先前的报道结果是一致的,泡状细胞的异常会使叶片的形态造成一定的影响。叶鞘在细胞水平上也发生了变化,突变体yjs较野生型9311的叶鞘内表皮粗糙,褶皱,通气腔横向拉长,很有可能是由于这些细胞水平的变化导致了突变体yjs叶鞘的松散,无法包裹穗子。比较突变体yjs和野生型9311的节间发现,突变体yjs的节间数目和野生型9311的数目是一样的,没有发生变化,而是每一节节间都较野生型9311短。由此产生了株高上的差异。通过统计每穗粒数,发现突变体每穗大约只有10粒种子,于是设计相关实验分析不育的原因,但是突变体的花粉和胚囊都正常。对yjs/N22杂交获得的F2群体进行了遗传分析,发现隐性极端/正常个体约为1：5,初步断定是由隐性单基因控制的。随后利用图位克隆的方法去定位这个基因。首先是找到与RM8270共分离的分子标记,随后确定基因在分子标记q-19和y-3之间,最终我们利用1071株群体将基因定位在约300kb的范围内。查阅相关文献,这是一个还未报道的一个新的基因。如何把该基因的功能搞清楚,如何应用于生产实践,还需要对其进行更进一步的研究。随着我们生活质量的不断提高,对水稻品质的关注也越来越多。淀粉是水稻中主要的储藏物质。通过对淀粉相关突变体的基因的克隆与功能上的研究能够使我们更加了解淀粉代谢的途径,进而为品质育种提供思路。种子不透明性状主要是由于淀粉粒排列疏松造成的。通过扫描电镜分析种子横切面发现,野生型N22种子的淀粉粒排列紧密,而突变体q4359的淀粉粒排列松散。种子的不透明性状大多伴随着淀粉合成含量的降低。通过测定突变体q4359和野生型N22种子的淀粉含量,发现并没有差异,这是与我们所理解的有所矛盾的。具体的原因还需要我们进一步的研究。通过实验,验证了随着温度的升高,腹白的程度加重这一结论。我利用图位克隆的方法将基因定位在第三染色体上。这些工作为后面的基因克隆和基因功能的分析奠定了基础。