水稻紫叶基因定位与性状分析

发布时间：2018-02-05 05:06

本文关键词： 水稻紫叶遗传分析基因定位农艺性状光合作用　出处：《广西大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：紫叶稻因其直观的颜色表型在水稻育种工作中具有一定的用途,常用作标记性状,受到遗传研究的关注。本研究利用籼稻紫叶材料PZ10分别与粳稻品种日本晴和Sasanishiki杂交,对紫叶性状进行了紫稻经济农艺性状和光合性状表现等进行了研究分析,以及遗传分析、基因定位群体的构建和基因的精细定位,研究结果如下:(1)紫叶稻光合作用指标分析。用Li-6400光合仪对F3光合作用等生理指标进行测定发现,F,紫叶和和绿叶株系在抽穗扬花期,剑叶的净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度和气孔导度等指标与光合作用相关的生理生化指标在上午11时日照下,紫叶株系的剑叶的光合速率、胞间二氧化碳浓度和气孔导度等均比绿叶株系有明显的升高,但紫叶与绿叶之间的蒸腾速率的数据差异不大,表明紫叶的光合作用指标并不降低。(2)紫叶稻农艺性状分析。调查统计了紫叶和绿叶稻株系的分蘖数、株高、每穗粒数和千粒重,差异性显著性分析结果显示,分蘖数、剑叶宽、每穗粒数在两者间有显著的差异性,而在穗长、株高、剑叶长、千粒重和单株产量上无显著差异性。虽然紫叶稻株系表现为分蘖数较少,但由于穗粒数较多,因而紫叶稻并不因紫叶表型而影响产量。(3)紫叶的遗传分析分析和基因定位群体构建。PZ10与口本晴和PZ10与Sasanishiki杂交,F1植株叶片表现均为绿色,PZ10/日本晴F2表现为465株绿色、135株紫色分离,X2值等于1.86;杂交组合PZ10/Sasanishiki F2表现为447株绿色、122株紫色分离,X2值等于3.65,两群体的绿叶稻与紫叶稻的遗传分离比均符合3:1的分离模型,表明PZ10受一对隐性基因控制的紫色表型。(4)紫叶基因初步定位。利用覆盖水稻标记的12条染色体的1275个SSR和STS标记引物对亲本PZ10、日本晴和Sasanishiki进行多态筛选,筛选出457个亲本间有多态的标记,多态率为35.8%,标记间的平均遗传距离为5.2cM。先用BSA法用这些多态性标记对PZ10/日本晴F2分离后代的紫叶和绿叶基因池进行分析,发现在第4染色体上有4个标记C1726、C3175、C3184和C0023与紫叶基因相关,这4个标记均在同一个区域内。利用这些标记对F2分离出的全部135株紫稻植株进行分析,确定这些引物标记与紫叶性状存在明显的基因相关性,目标基因被初步定位C3175和C0023之间的6.76cM区域内。(5)紫叶基因精细定位。进一步扩大基因定位,根据后裔检测,从分离的F2杂合体植株中收获种子种F3株系,从中选择绿叶表型775株、紫叶表型225株进行分子标记分析;另一方面,在C3175和C0023之间的区段内设计新的SSR引物139对,其中检测出多态性标记41对。利用这些多态性标记对扩大群体的目标位点进行标记分析,发现1个紧密连锁的标记C1254,该标记与C0523的遗传距离为0.5cM。分子标记与叶色表型连锁分析表明紫叶目标基因位于标记C1254与C0523之间的0.5cM的区域内。本研究结果为PZ10的紫叶基因克隆及其功能分析奠定了良好基础,为深入了解水稻紫叶生理生化机理积累有益的资料和有利于促进紫叶基因在水稻育种中的利用。
[Abstract]:The photosynthetic rate , intercellular CO _ 2 concentration and stomatal conductance were studied . The results showed that the photosynthetic rate , transpiration rate , intercellular CO _ 2 concentration and stomatal conductance were not significantly different between the leaves and leaves . The genetic segregation ratio of PZ10 / Sasanishiki F2 , PZ10 / Sasanishiki F2 , was found to be about 5.2cM .

【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S511

【参考文献】