谷子功能基因研究突變體庫(kù)的理化方法構(gòu)建.pdf

1、谷子是起源于我國(guó)的古老作物,其抗旱節(jié)水性強(qiáng),對(duì)水分的利用率高。佯隨,合于基因組測(cè)序的完成,研究谷子的功能基因?qū)⒊蔀楣茸友芯康臒狳c(diǎn)。谷子屬C4植物,并且與水稻的基因組共線(xiàn)性高等特性亦會(huì)增加人們對(duì)谷子的研究熱情。創(chuàng)立谷子功能基因研究突變體庫(kù),將為谷子功能基因研究提供基礎(chǔ)材料,為谷子功能基因組的解析打下基礎(chǔ)。
　　 本研究采用理化方法構(gòu)建谷子功能基因研究突變體庫(kù),篩選功能基因研究突變體。試驗(yàn)材料采用河南省安陽(yáng)農(nóng)科所培育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種豫

2、谷1號(hào),豫谷1號(hào)同時(shí)也是美國(guó)能源部所屬的聯(lián)合基因組研究所進(jìn)行谷子測(cè)序的品種。理化方法主要采用鈷60輻射和EMS(甲基磺酸乙酯)處理。物理方法鈷60輻射采取3個(gè)不同劑量,分別為300Gy、400Gy和500Gy。其中400Gy處理能夠達(dá)到55％的致死,且后代突變表型較多?；瘜W(xué)方法采用裂區(qū)設(shè)計(jì),主處理為7個(gè)不同。EMS濃度處理,副處理為浸種或不浸種及EMS處理時(shí)間6個(gè)處理,試驗(yàn)結(jié)果顯示清水浸種過(guò)夜后,1%的EMS濃度處理8h為最佳處理?xiàng)l件。

3、
　　 突變體的篩選利用大田種植觀察形態(tài)突變體,主要突變性狀包括:苗期性狀(白化苗突變等)、葉片性狀(葉色、葉斑、葉型突變)、莖稈性狀(莖色、莖形、株高、莖節(jié)數(shù)、分蘗性突變)、穗部性狀(穎色、穗型、剛毛長(zhǎng)度、穗長(zhǎng)、穗粗、穗重、穗粒重突變)、生理性狀(熟期突變、育性突變)、子粒性狀(千粒重、粒色、粒形突變)等;人工接種致病菌篩選抗病突變體,在大田對(duì)M2代群體進(jìn)行銹病的大面積接種試驗(yàn),觀察并篩選抗銹病等級(jí)高的突變體材料。
　　

4、 通過(guò)連續(xù)試驗(yàn),共得到穩(wěn)定的形態(tài)學(xué)突變系16個(gè),其中包括穗部突變8個(gè)(穗型、育性、穗發(fā)育)、葉部突變5個(gè)(斑馬葉、白化葉、葉姿等)、類(lèi)病斑突變體1個(gè)、矮稈突變體1個(gè)、穗頸扭曲突變體1個(gè),并且將穩(wěn)定的突變材料進(jìn)行性狀調(diào)查,并建立了突變植株的性狀數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 從EMS誘導(dǎo)后代中發(fā)現(xiàn)l株全株病斑突變體,經(jīng)過(guò)多代連續(xù)自交穩(wěn)定,2009年將其命名為09-1115類(lèi)病斑突變體。該突變體從抽穗期開(kāi)始出現(xiàn)病斑,病斑首先出現(xiàn)在葉片上,隨著穗的

5、成熟,病斑變大并遍布整個(gè)植株,包括葉、葉鞘、莖和穗軸,最終全株枯黃,但是可以正常結(jié)實(shí)。與野生型相比,其株高、穗長(zhǎng)和旗葉長(zhǎng)無(wú)顯著性差異,但穗重和穗粒重差異顯著,表現(xiàn)為結(jié)實(shí)性差。利用09-1115與豫谷1號(hào)等品種雜交,通過(guò)F2代分離結(jié)果,初步的遺傳分析結(jié)果表明,該突變性狀由1對(duì)隱性核基因控制。
　　 通過(guò)上述研究構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)谷子功能基因研究突變體庫(kù),篩選到16個(gè)對(duì)于研究谷子功能基因十分重要的突變體材料,為谷子功能基因研究奠定了材料