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《西南农业大学》 2002年
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长雄野生稻(Oryza longistaminata)地下茎分子定位和遗传研究

胡凤益  
【摘要】: 为了更有效地探索和利用那些来自长雄野生稻(Oryza longisatminata)的未被利用的有利基因进行栽培稻(Rice)的改良,特别是利用其多年生特性进行多年生的水(陆)稻育种或水稻固定杂种优势,我们培育了一个F_2种间杂交组合(RD23/O. longistaminata)进行探索性的工作,该群体包含227个单株,其中母本RD23是一个来自泰国的籼稻,长雄野生稻O. longistaminata是从尼日尔收集来的,由日本物理与化学研究所的Hiroshi Hyakutake博士热情提供。基于该F_2群体,利用在水稻染色体上分布较均匀的微卫星(SSR)标记构建长雄野生稻(O. longistaminata)分子连锁图,进行地下茎基因的分子定位、遗传研究及几个与多年生性有关性状(性状如下)的QTLs分析。 1、地下茎的有或无(Rhz); 2、单株地下茎的多少(RN); 3、地下茎的分枝程度(RBD); 4、单株地下茎分枝数(RBN); 5、地下茎的平均长度(RL,in cm); 6、地下茎节间的平均程度(RIL,in cm); 7、地下茎节间数(RIN); 8、单株地下茎的干重(RDW,in g); 9、单株分蘖数(TN)。 论文的主要结果如下: 1、F_1植株,来自RD23/O. longistaminata种间杂交的后代,是直接授粉后通过幼胚挽救得到的。其表现为花约不开裂,具有32.53%的花粉育性,地下茎表现介于双亲之间,表明长雄野生稻(O. longistaminala)的地下茎为不完全显性基因控制,暗示了地下茎的表达和致死基因的遗传连锁同前人的研究结果是不一样的。 2、通过对F_1植株进行强制自交授粉,获得了一个包含227个分离单株的F_2群体。在F_2群体中,田间评价显示具有地下茎和没有地下茎的株数分别为121和106株,卡平方测验(X~2值为 0.80 77)表明地下茎的有无主要受两对显性互补基囚的控制。我们暂时地把控制长雄野生稻(O. bn*拈mm洲出。)地下茎有无的两对显性互补基因分别命名为*hZZ(t和*hZ3(t. 3、在所选用的456对SSR引物中,7.92%的引物(发表的和未发表的)表现出多态性,相反, 28.35%表现为不能扩增或者单态性。表现为多态性的引物中,55%的标记在FI杂种中表现为杂合, 这一现象表明:朵本之一的长雄野生稻(O longistaminata)的是高度杂合的,其杂交后代中常常只 分享了同余本之一的等位基因。 4、构建了第一张基于微卫星(SSR)标记的长雄野生稻(O IOngistaminata)分于连锁图,它 包含了1引个%R标记和227个米自种间杂交O s。订v叨O切gW。一切。mn单株。这张分于连锁图 总长 1758石 CM,覆盖了水稻 12条染色体,标记之间平均相距 9.72 CM。40%的标记的分离符合盂德 尔分离1:2*的分离比例,其它的标记表现出一定的偏分离,这些偏分离的标记主要分布于2、3、4、 5、6、9、门染色体上,其中3、9染色体的遗传组成更多地偏向于长雄野生稻。标记(基因座位) 在染色体上的排列顺序和位置接近于以前的分于遗传图谱(IR64/Azucen)。这张分于图的构建对于 发掘和利用长雄野生稻(O.longistaminata)的新基因和有利性状提供了一个有力的二:具。 5、微卫星(SSR)标记OSR16和Iluru 119分别位于3、4染色体,同R抽2巾、Rh Z3(t显著关联, 它《fJ的k平方测验值分别是/-40.28(P<0.0001)、/=64.41(P<0.0001)。为了测验地下茎的遗传模型, 根据这两个SSR位点,我们构建了一套群体,并将这套群体称为基于图谱的群体或图谱群体,同时, 根据表现而得到的群体称为基于试验的群体或试验群体。用这两套群体来进一步验证地下茎表达的 双基因互补模型,适合性测验表明图谱群体和试验群体是一致的,卡平方测验值/=1.29,(p=0.26), 两对基囚互作的卡平方测验值/叫.2(P<0刀001),再次结果表明地卜茎的表达受两对显性互补基 囚控制。 6、图谱群体,其基因型能够解释193株的表现型。在不能解释的单株中,有3株在OSR13和 OSR16之间发生了交换,依据交换后的基因型,其能够使表现型与基因型一致,根据OSR16与RhZ(2 关联显洽的结果,我什J可以得到控制地下共表达的基因之一肋z(2位于第3号染色体0*R门-0*R16 之间,其与OSR16的垄组率是1.32%,同理可得,有5株在RMllg-11~ru237之间发生了交换,即Rhz(3 位于第4号染色体RM 119-RM237之间,其与RMllg的重组率是2.2%,根据Kosambi函数,其图 距分别近似于 1.3203CM和 2.2014CM。 7、在F。群体有地下茎的单株中,那些同地下茎生长有关的性状表现出了人量的变异。利川复 if 合区间作图法进行 QTLS分析表明有 16个分布于水稻 12条染色体中的 8条上的 QTLS影响了 9个与 地下茎相关的性状,米白于长雄野生稻(O IOngistaminata)位点的所有 QTLs对地下茎生长相关的 性状起到促进的作用。
【学位授予单位】:西南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S511.9

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