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水稻半矮秆突变体株高遗传分析及eui基因定位

作　者: 张所兵
导　师: 王才林
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 水稻半矮秆基因 eui基因 SSR标记定位
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

株高是水稻重要的农艺性状之一。水稻品种按植株高矮分为高秆品种和矮秆品种两种类型。传统的高秆品种容易倒伏，利用价值不高，但隐性高秆材料作为杂交水稻种子生产中的第4要素有较高的应用价值。迄今为止，已发现10个隐性高秆突变体，主要由长穗颈基因eui1或eui2基因控制。相对高秆品种而言，矮秆品种因耐肥、抗倒、高产而研究较多。目前以‘d’命名的半矮秆基因和以‘sd’命名的半矮秆基因已有70多个。但在生产中应用的主要是半矮秆基因sd-1，同一基因的广泛利用存在遗传背景单一带来的潜在风险，因此急需加强对新的矮秆基因的鉴定和研究。 02428h系从半矮秆水稻02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体。之后，我们又在02428h中发现一个半矮秆迟熟突变体-02428ha。该突变体从表型上仍然保留了02428h穗颈明显伸长的隐性高秆特征。本论文对02428ha株高表型特征、遗传规律及其涉及的株高基因的等位性进行了研究，对eui基因进行了定位，获得的主要结果如下： 02428ha株高约113.9cm，各伸长节间及稻穗的长度均比02428h缩短，但倒1节间长度缩短是导致株高降低的最主要因素，由于伴随剑叶叶鞘的缩短，因而从形态上仍然表现长穗颈特征。用02428ha与隐性高秆材料02428h和半矮秆材料02428杂交后代研究了02428ha株高遗传模式，02428ha／02428h F₁株高与高值亲本02428h无显著差异，且表现类似于02428h的穗颈明显伸长的隐性高秆特征。02428ha／02428 F₁株高和穗颈长均与低值亲本02428无显著差异。02428ha／02428h F₂群体中高秆植株和半矮秆植株呈3：1分离，似呈1对基因分离。02428ha／02428 F₂群体中高秆植株和矮秆植株呈3：13分离比，似呈2对基因分离。以上结果表明，02428ha株高由3对基因控制，除eui基因和sd-1基因外，02428ha还含有另外一对隐性半矮秆基因，暂命名为sd-h（t）。在sd-h（t）基因作用下，02428ha表现为的半矮秆。之后，对sd-h（t）基因的等位性进行了初步分析。将02428ha与高秆材料南京6号、籼稻半矮秆材料新桂矮（sd-g sd-g）、新泰矮（sd-t（t） sd-t（t））、南充一枝腊（sd-n（t） sd-n（t））进行杂交，其F₁均表现为超亲遗传，株高比高值亲本分别高18.6、42.9、49.9和40.0cm，差异达极显著水平，证明了半矮秆基因sd-h（t）与sd-g、sd-t（t）和sd-n（t）不等位，同时也佐证了sd-h（t）为隐性基因。对上述半矮秆材料进行苗期外源赤酶素鉴定，发现上述材料均对外源赤酶素响应，在20-40ppm之间02428ha苗高极显著的矮于其它半矮秆材料，用20ppm处理02428ha，其苗高增长率显著小于其它半矮秆材料。因此在20ppm

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
第一章文献综述  10-22
  1 水稻长穗颈基因的研究与利用  10-15
    1.1 eui基因的发现  10-11
    1.2 遗传分析  11
    1.3 eui基因的定位  11
    1.4 穗颈节伸长与激素的关系  11-14
    1.5 eui基因在育种中的应用  14-15
  2 水稻矮秆基因的研究与利用  15-21
    2.1 矮秆定义  15
    2.2 水稻矮生性遗传  15-19
    2.3 水稻植株矮化机制  19-20
    2.4 水稻矮源的育种利用  20-21
  3 本研究的目的  21-22
第二章水稻含EUI基因的半矮秆突变体02428HA株高遗传分析  22-28
  1 材料与方法  22-23
    1.1 材料  22
    1.2 方法  22-23
  2 结果与分析  23-27
    2.1 02428ha与02428h及02428的株高比较  23
    2.2 02428ha与02428h及02428杂交F_1代的株高表现  23-24
    2.3 02428ha与02428h及02428杂交F_2代的株高分离  24-27
  3 讨论  27-28
第三章半矮秆基因SD-H(T)等位性初步研究  28-35
  1 材料与方法  29
    1.1 材料  29
    1.2 方法  29
  2 结果与分析  29-34
    2.1 不同半矮秆材料株高表现  29-31
    2.2 F_1表型分析  31
    2.3 不同半矮秆材料对赤霉素反应  31-34
  3 讨论  34-35
第四章长穗颈基因(EUI)SSR标记定位及候选基因初步分析  35-52
  1 材料与方法  36-41
    1.1 材料  36
    1.2 田间种植与株高调查  36
    1.3 总DNA提取(CTAB法)及检测  36-38
    1.4 SSR标记检测  38-40
    1.5 eui基因定位  40
    1.6 eui基因进一步定位及SSR标记的开发  40-41
  2 结果与分析  41-50
    2.1 遗传分析  41-42
    2.2 eui基因的初步定位  42
    2.3 eui基因的进一步定位  42
    2.4 新SSR标记的开发  42-43
    2.5 覆盖目标基因的BAC跨叠关系  43-44
    2.6 生物信息学分析  44-50
  3 讨论  50-52
第五章全文讨论与结论  52-61
  1 全文讨论  52-55
    1.1 02428ha株高表现  52
    1.2 02428ha株高遗传模式  52-53
    1.3 sd-h(t)等位性研究  53
    1.4 eui基因定位  53
    1.5 生物信息学分析  53-54
    1.6 sd-h(t)和eui基因及MAS的应用价值  54-55
  2.全文结论  55-61
在读期间发表论文  61-62
致谢  62

水稻半矮秆突变体株高遗传分析及eui基因定位

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