利用MutMap方法定位水稻株高、颖花数和结实率的多效性基因

发布时间：2019-05-31 10:15

【摘要】：水稻是全世界最重要的粮食作物之一,其产量水平将直接关系粮食安全。水稻产量构成因素与分蘖数、每穗颖花数、千粒重、株高,结实率、等多种因素有关。针对水稻株高,结实率及每穗颖花数等重要农艺性状遗传基础的剖析对我们理解水稻产量的构成意义重大。本试验用1%EMS(甲基磺酸乙酯)处理水稻籼稻品种“ZS97”,共得到650个M2株系,从中筛选出36份突变体材料,其中1份突变体材料表现出株高、颖花数和结实率与野生型相比均有明显差异,将其暂命名为“ZSXS“。单株收取M2代中正常的种子,将每株收取的种子全部种下,得到M3代分离群体。通过遗传分析确定该性状是单隐形基因控制的性状,并通过MutMap方法对该基因进行定位。本研究的主要结果如下:1.与野生型ZS97相比,“ZSXS”突变体株高变矮,平均矮了22.7cm,穗长变短,平均短了9.0cm,着粒密度变稀,一次二次枝梗数明显变少,粒长变短,剑叶长宽均变小,每穗实粒数变小,单株产量减少96.14%,方差分析均与野生型ZS97有显著差异。遗传分析表明该突变性状由单隐性基因控制,是一个多效性基因。2.利用MutMap方法,结合生物信息学分析共得到19个候选基因,其中LOC_Os02g12120、LOC_Os03g56910、LOC_Os03g59840、LOC_Os04g38980四个候选基因的突变体位点位于内含子区域,LOC_Os01g15180、LOC_Os10g15250、LOC_Os12g16400、LOC_Os03g26880、LOC_Os04g52460、LOC_Os04g57100六个候选基因均为反转录转座子或转座子,LOC_Os12g31340、LOC_Os04g51840两个基因氨基酸没有发生改变,属于同义突变。经过鉴定筛选后,将发生了错义突变的LOC_Os04g39430基因初步确定为候选基因。3.将LOC_Os04g39430作为主要候选基因位点进行试验验证。随机挑选了10正常表型与40个突变表型植株,对两者的LOC_Os04g39430位点进行测序,采用LightScanner软件分析数据,获得的SNP分型结果,LOC_Os04g39430突变基因位点与突变表型共分离,所有矮杆,突变表型植株中该基因位点均发生突变,正常表型中该基因位点为纯合型或杂合型。4.对野生型与突变体中的LOC_Os04g39430基因进行测序,序列比对后显示,LOC_Os04g39430的突变位于第8外显子剪切识别位点上,发生了碱基的置换,其中GCG突变为ACG,导致编码的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。
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【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S511

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