水稻磷高效種質(zhì)的發(fā)掘及其相關(guān)基因的定位與序列分析.pdf

1、提高水稻自身磷元素的吸收利用效率，綠色高效地改善耕地中磷缺乏現(xiàn)狀，已成為近年來科學(xué)家關(guān)注的焦點之一。 本研究以全球水稻分子育種計劃核心種質(zhì)為材料，篩選水稻磷高效種質(zhì)，定位磷吸收利用相關(guān)QTL 位點，比對分析磷高效轉(zhuǎn)錄因子PTF1的堿基序列、氨基酸序列及系統(tǒng)進化關(guān)系，主要結(jié)論如下： 1) 從核心種質(zhì)中篩選到包括典型磷高效品種Kasalath 及較磷高效品種越光在內(nèi)的10份磷高效種質(zhì)以及包括Basmati和PsBRC 28 在內(nèi)

2、的磷敏感種質(zhì)10份。 2) 以較磷高效品種越光和典型磷高效品種Kasalath為親本的重組自交系（BIL）182個群體為材料，在正常及低磷水平下進行磷吸收利用相關(guān)性狀的QTL定位。共檢測出26個QTL 位點，位于2、3、6、8、9和10 號染色體上，其貢獻率在5.00％-22.54％之間，并在磷相關(guān)QTL 位點主要集中的3 號染色體分子標(biāo)記區(qū)間S1513-S10251-C1488 以及6 號染色體上區(qū)間S1520-G200 內(nèi)構(gòu)建

3、了高密度遺傳圖譜。 3) 利用目標(biāo)區(qū)間內(nèi)的高密度遺傳圖譜進行磷相關(guān)QTL 位點的精細定位，分別將位于3 號和6 號染色體上兩個磷相關(guān)QTL 位點集中的區(qū)間精確到3 號染色體上290kb的區(qū)間S1513-MM1466 以及6 號染色體上800kb的區(qū)間S1520-MM0534 內(nèi)。 4)生物信息學(xué)預(yù)測到的位于典型磷高效品種Kasalath的6 號染色體上的磷高效PTF1轉(zhuǎn)錄因子無論是在典型磷高效品種Jhona349、較磷高效品

4、種Doddabyranella和越光還是非磷高效品種日本晴中均有表達，但在低磷脅迫下較磷高效品種只有越光不上調(diào)，由此推測在較磷高效品種越光中存在除PTF1 以外的磷高效基因。 5) 磷高效轉(zhuǎn)錄因子PTF1 開放閱讀框內(nèi)堿基與氨基酸序列在水稻磷高效、較磷高效及非磷高效品種間存在差異；PTF1的bHLH 結(jié)構(gòu)域內(nèi)第26 位氨基酸在酵母的Pho4、蘚類、皺葉煙草等同源基因中均不相同，且在水稻不同品種間也存在差異，可能該氨基酸在生物磷高效