水稻半矮秆突变体sd-sl和矮秆突变体d-ss的遗传与定位分析

论文摘要

株高是水稻重要的农艺性状,适度矮化不仅能提高水稻的抗倒伏性能而且可以增加产量。因此,研究水稻矮秆突变体对水稻的育种改良有非常重要的意义。另外一方面,由于水稻是一种模式植物,对其矮秆突变体的研究还有利于了解植物生长发育的机制。目前虽然已经报道了七十多个水稻的矮秆突变体,但分离得到了突变基因的只有少部分,应用于农业生产的主要是sd-1等基因,而能阐释其突变本质的就更少了。所以,发现新的有实际生产价值的矮秆突变体,并阐明其突变机制仍然任重而道远。本研究对由60Coγ射线诱变粳稻9522得到的一个半矮秆、叶片短而微卷的突变体,暂命名为sd-sl,以及一个矮秆宽叶小粒的突变体,暂命名为d-ss,进行了遗传和定位研究。主要结果如下:1. sd-sl突变体苗期赤霉素敏感性试验:sd-sl突变体在苗期对赤霉素敏感,外施赤霉素可以明显促进苗高伸长,苗高的伸长幅度随赤霉素浓度的增加而增大。2. sd-sl突变体和d-ss突变体的遗传规律:sd-sl突变体和矮秆突变体的遗传分析表明,这两个突变体都是由于单隐性突变造成的。3.分子标记基因定位:用半矮秆突变体与籼稻广陆矮杂交得到的F2构建基因定位群体,采用分离群体分组分析法,利用InDel和SSR标记,将sd-sl定位于水稻第6染色体,InDel标记XL6-6和XL6-1之间,物理距离为118kb。用矮秆突变体与籼稻龙特普杂交得到的F2构建基因定位群体,采用分离群体分组分析法,利用InDel和SSR标记,将d-ss定位于水稻第5染色体,InDel标记OS506和XL5-1之间,遗传距离为9.3cM。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 水稻株高性状的遗传研究
• 1.1.1 水稻矮秆性状的遗传
• 1.1.2 与sd-1 相关的遗传研究
• 1.1.3 非sd-1 矮生基因的发掘
• 1.2 植株矮化的机制研究
• 1.2.1 植株矮化与节间的关系
• 1.2.2 植株矮化与细胞长度的关系
• 1.3 激素和水稻植株矮化的关系
• 1.3.1 赤霉素与水稻植株矮化的关系
• 1.3.2 油菜素内酯（BRs）与水稻植株矮化的关系
• 1.3.3 生长素
• 1.3.4 脱落酸和乙烯
• 1.4 水稻矮秆基因的精细定位与克隆
• 1.4.1 图位克隆原理
• 1.4.2 图位克隆在水稻基因定位中的应用
• 1.4.3 分离群体分组分析方法（Bulked Segregant Analysis,BSA）
• 1.4.4 简单序列重复（Simple Sequence Repeats,SSRs）和 InDel 分子标记
• 1.5 水稻矮生基因的利用及展望
• 1.5.1 我国矮源的利用
• 1.5.2 问题和展望
• 第二章 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.2 试剂和仪器
• 2.3 方法
• 2.3.1 CTAB 法提取水稻总DNA
• 2.3.2 石蜡切片技术
• 2.3.3 SSR 和InDel 分子标记分析
• 2.3.4 多态分析
• 2.3.5 分离群体分组分析
• 2.3.6 连锁分析
• 2.3.7 赤霉素敏感性分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 水稻矮秆突变体sd-sl 和d-ss 的遗传和初步定位分析
• 3.1.1 半矮秆突变体sd-sl 的表型特征和显微观察
• 3.1.2 半矮秆突变体sd-sl 的赤霉素敏感性
• 3.1.3 半矮秆突变体sd-sl 的遗传分析
• 3.1.4 sd-sl 座位的初步定位
• 3.1.5 矮秆突变体d-ss 的表型特征
• 3.1.6 矮秆突变体d-ss 的遗传分析
• 3.1.7 矮秆突变体突变座位的定位
• 3.2 水稻半矮秆突变体sd-sl 的精细定位
• 3.2.1 sd-sl 座位的精细定位
• 3.2.2 候选基因分析
• 第四章 讨论
• 4.1 不同地域的株高差异与数据的选取
• 4.2 引物的可靠性
• 4.3 分子标记的选择
• 4.4 利用图位克隆方法分离 sd-sl 基因
• 参考文献
• 致谢