粳稻“日本晴”突变体库的创建和部分重要性状的遗传分析

摘要

突变体是进行功能基因组学研究的重要材料，许多水稻基因现已得到克隆。本研究利用化学诱交剂甲基磺酸乙酯(EMS)进行粳稻品种日本睛“Nipponbare”的突变体诱变。利用实验室水培方式，在40,162个M2分离群体中筛选得到981个苗期突变体(突变频率为2.44％)，其中以白化突变为最丰富(突变频率为1.3％)，其次为矮化苗和卷叶突变，突变频率分别为0.24和0.1 8％。在根系突变体中，共得到117个根突变如长根、短根、无不定根、少侧根、异常根等不同类型的根突变体，其中以长根变异频率为最高；通过M3鉴定，其中41个根突变体是可遗传的。苗期性状筛选后，利用0.25％Batas、1.2％NaCl和0.25％PEG6000进行抗除草剂、耐盐和耐旱突变体筛选；在M2中发现53个抗除草剂突变体、42个耐盐突变体和33个耐旱突变体，其突变频率分别为0.43、0.32和0.22％．经过验证在M3有29个抗除草剂突变体(株系)、17个耐盐突变体和13个耐旱(株系)表现是纯合体，其它突变对抗性有分离现象。 在大田中，2006年利用M2进行突变体筛选的结果表明，地上的植株性状变异最为丰富，占突变体库的56.15％。其中以茎秆变异的突变频率为最高(37.68％)，其次是叶片变异、穗部变异和籽粒变异(突变频率分别为33.50％、16.75％和12.07％)。其它一些突变体如根系、抗性、生理变异等为43.85％。同时还发现了一些目前尚未报道的双胚苗和白穗等人工诱变产生的突变体。2007年利用M3进行上述突变体的重复鉴定，获得了412个变异性状能够稳定遗传的突变体，其中叶片、茎秆、穗部和籽粒性状等地上植株性状的突变体占突变体库的59.95％。 对4,043份M3糙米材料进行了稻米品质性状和品质性状的突变体筛选。结果筛选到116份糙米外观品质性状的突变体(如垩白大、大胚、大米粒、小米粒、短圆米粒、长形米粒、糯性米、和红米等)。同时，利用近红外反射光谱技术，筛选到435份直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、蛋白质含量以及氨基酸的突变体。通过对M4糙米外观品质性状的表型重复鉴定，发现75份外观品质性状的突变体能够稳定遗传。在黄化、卷叶、抗除草剂、长根突变体变异性状的遗传分析中，发现这些性状表现为盂德尔遗传，符合3：1分离比，属于单基因突变，遗传模式简单，有利于今后突变基因的精细定位及分离克隆。利用粳稻日本睛的黄化突变体与籼稻93-11的黄化突变体杂交，进行黄化突变基因的等位性测定，发现绿色苗与黄色苗的分离比符合9：7分离比，即日本晴的黄化突变基因和93-11黄化突变基因是非等位，而且是互补关系。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1前言

2文献综述

2.1创建水稻突变体库的策略和意义

2.1.1获得水稻突变体的途径

2.1.2创建水稻突变体库的意义

2.2水稻突变体和基因功能研究的展望

2.3近红外反射光谱技术(NIRS)在稻米品质测定中的应用

3材料与方法

3.1供试材料

3.2诱变处理

3.3突变体筛选

3.3.1植株形态性状突变体的筛选

3.3.2稻米品质性状突变体的筛选

3.4部分突变体性状的遗传分析

4结果与分析

4.1植株形态性状突变体的筛选

4.1.1 M2苗期突交体的筛选

4.1.2植株性状突变体的筛选

4.2稻米品质性状突交体的筛选

4.2.1糙米外观品质突变体的筛选

4.2.2质突变体的筛选

4.3部分突变性状的遗传分析

5讨论

5.1以日本晴作为诱变亲本和利用化学诱变剂EMS作为诱变方法的优势

5.2理化诱变突变体库的比较

5.3突变性状之间的关系

5.4理化诱变与创建饱和突变体库的意义

6参考文献

附录: