水稻近等基因系的構(gòu)建與粒型新基因的發(fā)掘.pdf

1、目前我國雜交稻的米質(zhì)遠(yuǎn)不能滿足人們的生活需要，稻米品質(zhì)亟待改良。對(duì)水稻品質(zhì)進(jìn)行改良，需要從外源種質(zhì)資源中發(fā)掘和利用新的優(yōu)良基因資源。構(gòu)建近等基因系是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。汕優(yōu)63是我國種植面積很大的一個(gè)雜交組合，珍汕97B(ZS97B)是汕優(yōu)63的不育系(ZS97A)的保持系。該課題以ZS97B為受體(輪回)親本，以來自不同國家和地區(qū)的180余份品種資源為供體親本，開展大規(guī)模的雜交、回交，把控制品質(zhì)、產(chǎn)量和抗性等外源優(yōu)良基因?qū)胧荏wZ

2、S97B，得到一大批以ZS97B為遺傳背景的高世代(BC3F3以上)回交導(dǎo)入系。在此基礎(chǔ)上，鑒定篩選出粒型與ZS97B有顯著差異的目標(biāo)導(dǎo)入系196份，它們的導(dǎo)入片段分別來源于9個(gè)不同的供體親本。參照已發(fā)表的水稻分子遺傳連鎖圖譜，選擇均勻覆蓋全基因組的124個(gè)簡單重復(fù)序列(SSR)標(biāo)記對(duì)這些目標(biāo)導(dǎo)入系作基因型分析，以剖析外源基因向受體親本的導(dǎo)入情況，并期望發(fā)掘新的優(yōu)良品質(zhì)基因。研究結(jié)果如下： 1.196份目標(biāo)導(dǎo)入系中絕大部分的株高

3、和抽穗期表現(xiàn)與輪回親本ZS97B一致，但在粒型上，導(dǎo)入系與ZS97B存在顯著差異。這表明目標(biāo)導(dǎo)入系除存在少量與粒型相關(guān)的外源染色體片段差異外，其遺傳背景可能與ZS97B相似。 2.用124個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)10份材料間(9份供體和1份輪回親本)的遺傳多態(tài)性作分析，結(jié)果顯示，112個(gè)標(biāo)記能在至少1個(gè)供體親本與輪回親本間檢測(cè)到多態(tài)性。9個(gè)供體親本與輪回親本的多態(tài)性變幅為23.3％～64.4％，平均43.4％?；蚨鄻有灾笖?shù)也表明，來源不

4、同的10個(gè)親本存在一定的遺傳差異。 3.目標(biāo)導(dǎo)入系按導(dǎo)入片段來源的供體不同可分為9組(KDML105、IR65482-4、93-11、Nipponbare、JIANGXISIMIAO、UP15、MARSHI、BASMATI385、GAYABYEO)，每組的ZS97B基因組回復(fù)率分別為95.8％，88.1％，96.1％，89.4％，98.5％，97.2％，97.4％，97.4％，95.9％，平均95.1％。這與BC3回交世代材料的

5、基因組回復(fù)到ZS97B(背景)的期望理論值相當(dāng)。但I(xiàn)R65482-4和Nipponbare衍生的導(dǎo)入系背景回復(fù)率相對(duì)較低。 4.圖示基因型進(jìn)一步顯示9組不同供體來源的目標(biāo)導(dǎo)入系的遺傳背景與輪回親本ZS97B高度相似，只有少量導(dǎo)入片段分布在不同的染色體上，其平均導(dǎo)入片段為5.5個(gè)，導(dǎo)入片段平均長度13.5cM。據(jù)此，可以將這些目標(biāo)導(dǎo)入系構(gòu)成(或稱為)近等基因?qū)胂怠?5.用x2測(cè)驗(yàn)導(dǎo)入片段的遺傳效應(yīng)，共檢測(cè)到14個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)

6、與粒型高度關(guān)聯(lián)，即存在14個(gè)粒型數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTLs)，它們分別位于8條染色體上。這與圖示基因型的直觀結(jié)果一致。 6.利用該近等基因?qū)胂等后w還檢測(cè)到14個(gè)粒型QTLs上均存在不同等位基因(系列)。如位于第6染色體(RM111標(biāo)記位點(diǎn))、第11染色體(RM224)的2個(gè)粒型QTLs分別包含5個(gè)不同來源的等位基因。位于第1染色體(RM572、RM562、RM486)，第4染色體(RM241)，第9染色體(RM215、RM245)

7、和第12染色體(RM17)上共7個(gè)粒型QTLs均檢測(cè)到4個(gè)來源不同的等位基因。此外，位于第3染色體的RM7，第5染色體的RM574，第7染色體的RM481位點(diǎn)附近的3個(gè)粒型QTLs分別有3個(gè)等位基因。第3染色體上(RM520、RM514)2個(gè)粒型QTLs分別存在2個(gè)等位基因。 7.在該研究檢測(cè)到的14個(gè)粒型QTLs中，位于第1染色體(RM562)、第3染色體(RM7)和第5染色體(RM574)的位點(diǎn)與已報(bào)道的控制粒型的QTLs比