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水稻雄性不育性恢复基因Rf3的遗传定义及物理图构建

陈乐天  
【摘要】: 三系杂交稻在我国粮食生产中有着举足轻重的地位。雄性不育恢复基因的研 究、克隆和再研究将有利于最终揭示其分子机理。利用恢复基因的转基因品种, 构建人工恢复系应用于生产,进一步挖掘三系法的潜力,具有广阔的前景和十分 重要的意义。此外,水稻是禾本科作物的模式植物,水稻基因的克隆必将促进禾 本科其它植物基因的克隆。 张桂权教授以IR24为恢复基因供体,以ZSR97A为轮回亲本,经过多代回 交获得多个近等基因系,并以RAPD分子标记技术,将其中一个恢复基因(Rf3) 定位在第1号染色体上,RG532与RG140之间,并与1个RAPD标记OPK05-800 紧密连锁。本人的工作就是在此基础上,参照美国Cornell大学的水稻高密度遗 传图以及日本RGP的水稻高密度遗传图和YAC物理图,应用刘耀光研究员构建 的新一代可转化人工染色体(TAC),以图位克隆法为基础,结合RFLP、RAPD、 Tail-PCR、Chromosome Landing/Walking等技术开展的。旨在对Rf3作进一步的 定位,进而建立包含Rf3基因的TAC重叠群,并最终克隆Rf3基因。经过细致 的研究,现已获得如下结果: 1 利用Comell大学的RFLP标记RG532、RG140作探针,探查了RGP水稻 第1号染色体YAC物理图的两大区段,确定Rf3基因在Y3841与Y3431c之间, 并进一步明确与Rf3基因相关的YAC重叠关系。 2 利用美国Comell大学的2个RFLP标记、日本RGP的7个RFLP标记探 针进行连锁分析,发现5个标记与Rf3基因连锁,其中3个之前未见报道。 3 将Y2861c和Y1384亚克隆,分别得到40个、39个亚克隆片段。以这些 片段为探针作RFLP分析,得到3个多态探针,其中Y2861c上1个(Y109),Y1384 上2个(Y223、Y220)。 4 以一个含有109个个体的F2群体为材料,构建了一张包含8个多态分子 标记的遗传图,Rf3基因被定位在R3192和Y223的附近区域。 5 以ZSR11和明恢63为材料,构建了两个平均大小为70kb的单克隆TAC 基因组文库,共4.1万个克隆。 6 以所有的8个多态RFLP探针(含多态亚克隆片段)及12个非多态单/低 拷贝亚克隆片段为探针,筛选水稻珍汕R11和明恢63的TAC基因组文库,结合 染色体着陆和染色体步移技术,在RG532与RG140之间,得到5个不连续的重 叠群,覆盖水稻第1号染色体共约550kb。


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