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汕优63遗传改良的部分性状遗传学基础分析

谈移芳  
【摘要】: 本研究采用汕优63(珍汕97×明恢63)这一优良的杂交水稻组合为材料展开研究,探讨该组合对白叶枯病的抗性和稻米品质的部分遗传学基础,主要的结论有: 1).分析了两种基于DNA重复序列的分子标记SSR和RAMP,并应用于群体多样性评价和基因组作图。结果表明这两种标记检测到的多态性比较接近但仍有差别,单个RAMP反应检测到的带数一般要高于SSR检测到的带数;从作图的结果来看,RAMP扩增出的不同条带之间并不存在等位性关系。研究中检测到并被定位的RAMP标记均为显性。用SSR和RAMP对选择的材料进行分析,这两种标记检测到的等位基因数及遗传信息量大小为籼稻>野生稻>粳稻;表明籼稻的多样性高于粳稻的。另外,本实验中用11个SSR标记可以将选择的46份材料分为相对明显的野生稻、籼稻和粳稻三组,支持栽培稻“二系起源”学说。用RAMP标记分析时也得到相似的结论。表明水稻基因组在进化过程中,重复序列也发生着相应的的变化。在种质资源的评价和利用方面,SSR和RAMP都是较好的研究手段。 在单个RAMP的PCR反应中一次最多检测到了19条带,这些条带彼此之间并无等位性,推断这些位点都带有相同的重复序列单元。将30个SSR或RAMP标记整合到已有的RFLP连锁图中,两种标记在水稻基因组中的随机分布,表明水稻基因组中存在大量的重复序列。部分标记填充到某些染色体的空白区域(gap)或中心粒区域,暗示SSR标记可以用来填补现有遗传连锁图中标记稀疏区域。 2).对明恢63所带的Xa4基因进行了精确定位;用不同的白叶枯菌系对F_(2:3)家系群和RIL群体的接种实验表明明恢63带有一个显性抗病基因,利用相同群体构建的水稻分子标记连锁图,将明恢63所带有的抗白叶枯病基因Xa4定位于第11染色体上部的R1506和L1044之间,分别距这两个标记0.9cM和1.4cM。 3).对Wx基因进行精细定位并分析其在决定稻米品质中所起的作用;对所选的75个品质各界的品种分析发现,直链淀粉含量与糊化温度、胶稠度密切相关;除明恢63以外几乎所有的杂交稻亲本都含有很高的直链淀粉含量、硬胶稠度和低糊化温度;而相应的优质米品种直链淀粉含量都是中等或偏低,具有软胶稠度和较低或中等糊化温度;另外一些著名的高产常规品种都有非常高的直链淀粉含量、 硬胶稠度和低糊化温度。可以推断直链淀粉过高是造成杂交水稻品质差的主要原 因.因此,我们认为提高杂交水稻稻米品质可以首先从降低直链淀粉含量的选择 \着手. 另外一个观察到的结果表明,在y基因5’端区域有两个重复序列,其中(CT) 重复与(AAT)重复在重复次数之间存在着一定的互补关系,并与直链淀粉含量密 切相关,其中(CT)重复有8个等位基因,凡是(CT)重复次数在14次以上的品种, 直链淀粉含量较低,糯性品种也属于这一组;凡是(CT)重复次数在14次或14次, 以下的品种,直链淀粉含量较高。尽管糯性品种直链淀粉含量为0,与其他低直 链淀粉的品种有很大的区别,但是用(CT)重复数还不能将其区分开来,表明糯性 品种直链淀粉含量的决定还存在其他的遗传机制。用F。:。家系群和RIL群体对直 链淀粉含量、胶稠度和糊化温度分析后,发现这三个性状同时受e基因的控制。 对种b基因区域的精细作图后,初步建立了适合针对厂b基因进行标记辅助选择的 育种体系。 4).利用构建的分子标记遗传连锁图对部分稻米品质性状作了初步的遗传分 析。稻谷和糙米各性状之间存在显著的相关,控制二者性状的Q*L位点也基本一 致,表明稻谷和糙米外观性状的遗传基础也基本相同.稻米粒长主要由位于第3 染色体上的QTL区域决定,该位点解释的粒长变异占总变异的60.l%(稻谷)和 41.7%糙米);粒宽则主要受到位于第 5染色体上的两个 QTL的控制,这两个 QTL 分别解释表型变异的20%左右、影响稻米食味和蒸煮品质的位点主要是y基因, 但没有检测到该基因对稻米粒形有作用。尽管QTL存在一因多效性,在育种实践 中可首先考虑对这些区域的选择。 建立在上述研究结果之上,旨在改良汕优63稻米品质的育种实践将在不久完 成。


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