利用基因渗入系研究水稻杂种优势与基因差异表达的关系

摘要

根据以籼稻(Oryza sativa ssp.indica)品种IR24为遗传背景的粳稻(O.sativa ssp.japonica)品种Asominori基因渗入系与IR24回交F1在多年、多点杂种优势的表现,筛选出1个强优势组合和1个弱优势组合,其杂种优势的差异主要来源于每穗实粒数.利用cDNA-AFLP技术分析了强优势和弱优势组合在幼穗分化至抽穗的叶片基因表达差异,获得了35个差异表达片段.差异带可分为4类,即超亲或减弱表达、杂种特异表达、双亲基因沉默和单亲表达一致型,其中与单亲表达一致型占比例最大(约83%),杂种超亲或减弱表达占比例最小(约9%).无论是强优势组合还是弱优势组合,这4种差异表达类型均有,且出现的比例也相近,差异表达片段类型与杂种优势之间没有直接的联系.对8个差异表达片段的克隆、测序、染色体登陆和功能分析,其中2个片段登陆在亲本基因型有差异的区段,且有1个在强优势杂种中特异表达的片段登陆在每穗实粒数杂种优势的位点上.本研究首次将基因的差异表达与亲本基因型、杂种优势位点及杂种优势的表型性状联系起来,为建立表现型-基因型-QTL定位-杂种优势相关基因表达-杂种优势分子生物学机理解释的技术平台奠定了的基础.