水稻成熟胚組織培養(yǎng)能力遺傳機(jī)制的相關(guān)研究.pdf

1、植物組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，而植物離體培養(yǎng)能力的高低是決定轉(zhuǎn)基因效率的關(guān)鍵。已有諸多證據(jù)表明，基因型是決定植物組織培養(yǎng)能力的主要因素。水稻是人類的主要糧食作物之一，對(duì)水稻組織培養(yǎng)能力遺傳機(jī)制的研究具有舉足輕重的意義。
　　 93-11和日本晴分別是秈、粳稻的代表性品種，也是轉(zhuǎn)基因難易程度高低的兩個(gè)典型范例。本研究對(duì)93-11以及源自于日本晴×93-11的重組自交系群體(RIL)進(jìn)行了成熟胚組織培養(yǎng)

2、能力的詳細(xì)評(píng)估，結(jié)合基于SNP的群體深度測(cè)序的基因型數(shù)據(jù)對(duì)組培再生相關(guān)性狀進(jìn)行了QTL定位，并對(duì)部分主效QTL區(qū)段注釋基因進(jìn)行了表達(dá)水平分析，縮小了候選基因的篩選范圍。同時(shí)對(duì)親本日本晴和93-11各生長(zhǎng)時(shí)期的愈傷展開(kāi)了抗氧化能力方面的生理生化分析。結(jié)果如下:
　　 1.通過(guò)不同愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基（MS和NBm誘導(dǎo)培養(yǎng)基）和植株再生培養(yǎng)基（MSB、MSW、NBm和DL3）對(duì)93-11成熟種子胚進(jìn)行組織培養(yǎng)能力的考察，發(fā)現(xiàn):(1) NB

3、m誘導(dǎo)培養(yǎng)基更適于對(duì)93-11愈傷的誘導(dǎo);(2)以每粒愈傷平均出苗數(shù)(NRS)考察分化能力時(shí)，17天的93-11愈傷再生能力最強(qiáng)，之后隨繼代培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，其中DL3再生培養(yǎng)基對(duì)于培養(yǎng)40天以內(nèi)的93-11愈傷具有最好的植株再生表型，但對(duì)于50天的愈傷已無(wú)優(yōu)勢(shì);而以植株再生率(RR)考察時(shí)，不同培養(yǎng)基對(duì)不同培養(yǎng)時(shí)間的93-11愈傷的再生能力影響不大。
　　 2.將愈傷誘導(dǎo)、分化和植株再生過(guò)程分解為十個(gè)性狀(ICC、ICS

4、、ICF、ICR、CIR、CPA、CBA、CGA、NRS和RR)對(duì)RIL進(jìn)行組培能力考察，結(jié)果表明:(1)本實(shí)驗(yàn)的表型鑒定過(guò)程具有良好的可重復(fù)性，且各性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)之間大都存在顯著或極顯著的相關(guān)性;(2)群體各株系組培能力表現(xiàn)各異，大部分性狀各株系表型差異呈現(xiàn)連續(xù)分布狀態(tài)，且均出現(xiàn)超親分離現(xiàn)象，其中CBA、CGA、NRS、RR呈現(xiàn)出嚴(yán)重偏態(tài)分布，預(yù)示著控制相關(guān)性狀的主效基因的存在。
　　 3.結(jié)合SNP為基礎(chǔ)的bin圖譜和RIL的

5、九個(gè)表型進(jìn)行QTL定位，共找到25個(gè)QTL，分布在除1，4，8，11以外的其它8條染色體上，LOD值介于3.12和9.09之間，表型貢獻(xiàn)率從5.99％至21.91％，兩個(gè)親本對(duì)部分表型都有不同程度的貢獻(xiàn)，以第7號(hào)染色體上QTL區(qū)域效應(yīng)值最高。此外，還發(fā)現(xiàn)了8組QTL共定位現(xiàn)象。
　　 4.通過(guò)對(duì)與性狀CGA、NRS和RR相關(guān)定位在Chr.7上的主效QTL共定位區(qū)域（95％置信區(qū)間）內(nèi)的注釋基因進(jìn)行RNA表達(dá)水平分析，發(fā)現(xiàn)27個(gè)基