水稻新株高基因qPH8的鉴定及其与“绿色革命基因”sd1的互作研究

摘要

株高是株型构成的重要因子，不仅影响作物的抗倒伏性，也影响最终产量潜力。“绿色革命基因”sd1的成功应用带来了水稻产量的大幅提升，然而sd1在育种上的一枝独秀使得半矮秆遗传种质日趋狭窄。寻找新的可替代半矮秆基因已成为育种家的研究热点。本研究利用来源于日本晴和珍汕97B的水稻单片段代换系材料及次级分离群体对株高QTL进行分析，发现在第八染色体上端存在一个负向调控株高的QTL（qPH8），该QTL与sd1存在互作。具体结果如下：
　　1.根据前期的研究基础，选择含有第8染色体单片段导入的替换系材料（CSSL2）,构建目标位点分离的F2群体。QTL分析发现在该染色体上端3Mb区间存在两个相邻的QTL，分别控制着株高和粒长。其中影响粒长的QTL效应只有-0.14 mm，而控制株高的QTL（qPH8）效应为-7cm。
　　2.针对qPH8区域，从600个F2单株中筛选到72个重组交换单株。结合重组单株的F2：3株系表型最终将qPH8定位到44 kb的区间。生物信息学分析发现该区间含有7个预测基因。
　　3.利用芯片基因型信息，挑选出含有日本晴qPH8和sd1区段的单片段替换系（CSSL1，CSSL2）构建分离群体，探究两位点的互作效应。结果表明，qPH8与sd1存在显著的上位性效应，并以显加和显显互作为主。

目录

声明

缩写名词表

1 文献综述

1.1株高研究进展

1.1.1水稻的株高

1.1.2“绿色革命基因”sd1

1.1.3 株高与激素的关系

1.1.4 理想株型

1.2.1什么是数量性状

1.2.2分子标记的发展

1.2.3 QTL定位的方法

1.2.4 常用的定位群体

1.2.5影响QTL定位的主要因素

1.2.6导入系的发展

1.3上位性研究

1.4 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2.1材料的构建

2.1.1导入系材料的选择

2.1.2 qPH8初定位群体

2.1.3 qPH8精细定位群体

2.1.4 SD1与qPH8互作材料

2.2 性状考察

2.3 杂交种鉴定方法

2.4 基因型分析

2.4.1 小样DNA抽提

2.4.2 引物设计

2.4.3 PCR扩增

2.4.4 电泳及显影

2.5 QTL分析

2.5.1 遗传图谱构建

2.5.2 QTL检测

2.6互作分析

3 结果与分析

3.1 导入系效应验证

3.1.1 导入系株高表现

3.1.2 qPH8近等基因系株高性状剖分

3.2 qPH8的初定位

3.2.1 qPH8共分离检测

3.2.2 qPH8及与其连锁的微效粒长QTL的检测

3.3 qPH8的精细定位

3.3.1 重组交换单株及衍生株系表型统计

3.3.2 F2:3株系间单因素方差分析结果

3.3.3 F2:3重点株系表型鉴定

3.4 候选基因的预测

3.5 qPH8与SD1互作效应分析

3.5.1 互作效应检测

3.5.2 互作方式解析

4 讨论

4.1 qPH8对株高的作用方式

4.2 SD1与qPH8的互作机制讨论

4.3 两位点9种基因型材料随机播种不适合上位性研究

4.4 关于qPH8的真实效应

4.5 本研究使用的材料

小结

参考文献

致谢