水稻小粒突变体sgr1的基因定位研究
发布时间：2021-01-04 11:21
水稻杂种优势利用为我国粮食安全作出了重大贡献。但随着我国经济快速发展,农村劳动力快速向城市转移,传统的杂交水稻制种技术体系因劳动强度大、成本高,已成为了制约杂交水稻发展的技术瓶颈。轻型、高效的机械化杂交水稻制种技术已成为杂交水稻研究的主攻方向。利用父母本粒型差异是实现杂交水稻机械化制种的途径之一。隐性性状的小粒母本,配置大粒父本是其最佳策略,既满足机械化分选种子,又不因粒重过小而影响杂交组合的产量。本研究以籼稻品种2338-357的自然小粒突变体sgr1（small grain rice 1）为材料,开展小粒性状的遗传规律和相关基因研究,旨在促进隐性小粒性状在杂交水稻制种中的应用。主要研究结果如下:1.与野生型2338-357相比,sgr1突变体株高变矮,叶色深绿,穗型直立,着粒紧密,籽粒圆小,千粒重为14.36g,粒长5.87mm,粒宽2.34mm。2.遗传分析表明,sgr1突变表型为隐性单基因控制。利用sgr1与大粒粳稻品种IRTA129杂交构建F2遗传作图群体,sgr1基因被定位在水稻第5染色体上SSR标记RM18384和RM18432之间。通过扩大作图群体...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
载体pBWA(V)HII-sgr1-TNOS的质粒图谱
水稻小粒突变体sgr1的基因定位及其功能研究213结果与分析3.1小粒突变体sgr1的表型分析水稻小粒突变体sgr1由籼稻品种2338-357经自然突变产生，且性状遗传稳定。在苗期，sgr1突变体与野生型在形态上就表现出差异，苗高明显低于野生型（图3-1A）。成熟期的sgr1突变体表现出异常表型，如矮杆、叶片直立、叶色深绿、穗型直立、着粒紧密、粒型小而圆等（图3-1）。与野生型相比，sgr1突变体的株高仅为野生型的59%（图3-1B）；穗型直立且着粒紧密（图3-1C）；粒长粒宽均极显著下降（图3-1D，图3-1E，图3-1F，表3-1）。图3-1野生型与sgr1突变体的形态学特征Fig.3-1Morphologicalcharacterizationofthewild-type(WT)andsgr1mutant注：A：野生型和sgr1突变体30℃条件下培养21天后的表型；B：野生型和sgr1突变体在成熟期的植株表型；C：野生型和sgr1突变体的稻穗形态；D：野生型和sgr1突变体的粒长比较；E：野生型和sgr1突变体的粒宽比较；F：野生型和sgr1突变体的叶片籽粒形态。左：野生型2338-357；右：sgr1突变体。图距：A=5cm，B=20cm，C=5cm，D=1cm，E=1cm，F=1cm。Note:A:thephenotypeofthewild-typeandsgr1mutantsculturedat30℃for21days;B:plantphenotypeofwild-typeandsgr1mutantatmaturitystage;C:earmorphologyofwildtypeandsgr1mutant;D:comparisonofgrainlengthbetweenthewildtypeandthesgr1mutant;E:comparisonofgrainwidthbetweenthewildtypeandthesgr1mutant;F:leafgrainmorphologyofB
水稻小粒突变体sgr1的基因定位及其功能研究233.2sgr1小粒性状的遗传分析3.2.1F1表型分析为了明确sgr1突变体粒型性状的遗传规律，本研究将突变体sgr1作为母本与野生型杂交获得F1，观察和统计分析，发现F1粒型与为野生型差异很小，表现为野生型表型（图3-2，表3-2）。图3-2sgr1与野生型杂交所得F1Fig.3-2F1wasobtainedbyhybridizationofsgr1withwild注：A：野生型、野生型/sgr1突变体的F1以及sgr1突变体的粒长的比较；B：野生型、野生型/sgr1突变体的F1以及sgr1突变体的的粒宽比较；Bar：1cm。Note:A:comparisonofgrainlengthbetweenF1ofwildtype,wildtype/sgr1mutantandsgr1mutant;B:comparisonofgrainwidthbetweenF1ofwildtype,wildtype/sgr1mutantandsgr1mutant;Bar:1cm.表3-2亲本粒型和F1粒型测量统计分析Table3-2MeasurementandstatisticalanalysisofparentalgrainsizeandF1grainsize亲本/F1Parent/F1粒长（mm）Grainlength(mm)粒宽（mm）Grainwidth(mm)粒长宽比Grianlength/widthratio千粒重（g）1000-grainweight(g)WT8.98±0.802.31±0.474.00±0.6629.05±0.47sgr15.87±0.63***2.34±0.372.50±0.35***14.36±0.69***WT/sgr19.00±0.992.24±0.394.10±0.6028.98±0.87注：数据为平均值±标准差（n=3）；***代表突变体与野生型之间差异达0.001显著水平；WT：野生型2338-357。Note：Dataarethemean±SD(n=3);***indicatesthatthedifferencebetweenthemutantandthewildtypeis0.001significant.WT:wildtype2338-357.
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻粒形遗传调控研究进展[J]. 尉鑫,曾智锋,杨维丰,韩婧,柯善文. 安徽农业科学. 2019(05)
[2]水稻黄绿叶基因YGLOSH的定位克隆[J]. 曹昌翔,徐小红,吴佳炳,王莹,罗小金. 复旦学报(自然科学版). 2017(06)
[3]水稻小粒基因SG101的鉴定和精细定位[J]. 汪玉琼,杨窑龙,冷语佳,黄李超,陈龙,代丽萍,涂政军,高易宏,胡江,朱丽,张光恒,任德勇,高振宇,董国军,陈光,郭龙彪,叶国友,钱前,曾大力. 中国水稻科学. 2017(06)
[4]水稻矮秆多分蘖突变体的表型分析及基因克隆[J]. 刘智琦,周文甲,高扬,卜庆云,徐启江. 土壤与作物. 2017(03)
[5]杂交水稻机械化混播制种技术研究进展（英文）[J]. 张德文. Agricultural Science & Technology. 2017(05)
[6]一个新的水稻D1基因等位突变体的遗传鉴定与基因功能分析[J]. 王翠红,马建,王帅,田鹏,岂长燕,赵志超,王久林,王洁,程治军,张欣,郭秀平,雷财林. 作物学报. 2016(09)
[7]水稻小粒矮秆突变体sgd1（t）的表型分析及基因克隆[J]. 汪鹏,蔡跃,陈韦韦,马婧,陈新刚,唐小洁,尤小满,孔飞,张杰,燕海刚,汪国湘,江玲,张文伟,万建民. 中国水稻科学. 2016(01)
[8]杂交水稻新混优6号机械化混播制种技术（英文）[J]. 张德文,倪金龙,汪婉琳,倪大虎,杨前进,张伟. Agricultural Science & Technology. 2015(12)
[9]水稻小粒基因SG4（D11等位基因）的克隆和功能研究（英文）[J]. 石珍源,饶玉春,徐杰,胡时开,方云霞,余海萍,潘江杰,刘瑞芳,任德勇,王小虎,祝阳舟,朱丽,董国军,张光恒,曾大力,郭龙彪,胡江,钱前. Science Bulletin. 2015(10)
[10]水稻植株矮化原因分析及综合控防对策[J]. 雷庆宾,周检军,杨勇军. 湖南农业科学. 2015(04)
硕士论文
[1]水稻籽粒性状的遗传研究[D]. 吴琼.延边大学 2012
本文编号：2956679
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
载体pBWA(V)HII-sgr1-TNOS的质粒图谱
水稻小粒突变体sgr1的基因定位及其功能研究213结果与分析3.1小粒突变体sgr1的表型分析水稻小粒突变体sgr1由籼稻品种2338-357经自然突变产生，且性状遗传稳定。在苗期，sgr1突变体与野生型在形态上就表现出差异，苗高明显低于野生型（图3-1A）。成熟期的sgr1突变体表现出异常表型，如矮杆、叶片直立、叶色深绿、穗型直立、着粒紧密、粒型小而圆等（图3-1）。与野生型相比，sgr1突变体的株高仅为野生型的59%（图3-1B）；穗型直立且着粒紧密（图3-1C）；粒长粒宽均极显著下降（图3-1D，图3-1E，图3-1F，表3-1）。图3-1野生型与sgr1突变体的形态学特征Fig.3-1Morphologicalcharacterizationofthewild-type(WT)andsgr1mutant注：A：野生型和sgr1突变体30℃条件下培养21天后的表型；B：野生型和sgr1突变体在成熟期的植株表型；C：野生型和sgr1突变体的稻穗形态；D：野生型和sgr1突变体的粒长比较；E：野生型和sgr1突变体的粒宽比较；F：野生型和sgr1突变体的叶片籽粒形态。左：野生型2338-357；右：sgr1突变体。图距：A=5cm，B=20cm，C=5cm，D=1cm，E=1cm，F=1cm。Note:A:thephenotypeofthewild-typeandsgr1mutantsculturedat30℃for21days;B:plantphenotypeofwild-typeandsgr1mutantatmaturitystage;C:earmorphologyofwildtypeandsgr1mutant;D:comparisonofgrainlengthbetweenthewildtypeandthesgr1mutant;E:comparisonofgrainwidthbetweenthewildtypeandthesgr1mutant;F:leafgrainmorphologyofB
水稻小粒突变体sgr1的基因定位及其功能研究233.2sgr1小粒性状的遗传分析3.2.1F1表型分析为了明确sgr1突变体粒型性状的遗传规律，本研究将突变体sgr1作为母本与野生型杂交获得F1，观察和统计分析，发现F1粒型与为野生型差异很小，表现为野生型表型（图3-2，表3-2）。图3-2sgr1与野生型杂交所得F1Fig.3-2F1wasobtainedbyhybridizationofsgr1withwild注：A：野生型、野生型/sgr1突变体的F1以及sgr1突变体的粒长的比较；B：野生型、野生型/sgr1突变体的F1以及sgr1突变体的的粒宽比较；Bar：1cm。Note:A:comparisonofgrainlengthbetweenF1ofwildtype,wildtype/sgr1mutantandsgr1mutant;B:comparisonofgrainwidthbetweenF1ofwildtype,wildtype/sgr1mutantandsgr1mutant;Bar:1cm.表3-2亲本粒型和F1粒型测量统计分析Table3-2MeasurementandstatisticalanalysisofparentalgrainsizeandF1grainsize亲本/F1Parent/F1粒长（mm）Grainlength(mm)粒宽（mm）Grainwidth(mm)粒长宽比Grianlength/widthratio千粒重（g）1000-grainweight(g)WT8.98±0.802.31±0.474.00±0.6629.05±0.47sgr15.87±0.63***2.34±0.372.50±0.35***14.36±0.69***WT/sgr19.00±0.992.24±0.394.10±0.6028.98±0.87注：数据为平均值±标准差（n=3）；***代表突变体与野生型之间差异达0.001显著水平；WT：野生型2338-357。Note：Dataarethemean±SD(n=3);***indicatesthatthedifferencebetweenthemutantandthewildtypeis0.001significant.WT:wildtype2338-357.
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻粒形遗传调控研究进展[J]. 尉鑫,曾智锋,杨维丰,韩婧,柯善文. 安徽农业科学. 2019(05)
[2]水稻黄绿叶基因YGLOSH的定位克隆[J]. 曹昌翔,徐小红,吴佳炳,王莹,罗小金. 复旦学报(自然科学版). 2017(06)
[3]水稻小粒基因SG101的鉴定和精细定位[J]. 汪玉琼,杨窑龙,冷语佳,黄李超,陈龙,代丽萍,涂政军,高易宏,胡江,朱丽,张光恒,任德勇,高振宇,董国军,陈光,郭龙彪,叶国友,钱前,曾大力. 中国水稻科学. 2017(06)
[4]水稻矮秆多分蘖突变体的表型分析及基因克隆[J]. 刘智琦,周文甲,高扬,卜庆云,徐启江. 土壤与作物. 2017(03)
[5]杂交水稻机械化混播制种技术研究进展（英文）[J]. 张德文. Agricultural Science & Technology. 2017(05)
[6]一个新的水稻D1基因等位突变体的遗传鉴定与基因功能分析[J]. 王翠红,马建,王帅,田鹏,岂长燕,赵志超,王久林,王洁,程治军,张欣,郭秀平,雷财林. 作物学报. 2016(09)
[7]水稻小粒矮秆突变体sgd1（t）的表型分析及基因克隆[J]. 汪鹏,蔡跃,陈韦韦,马婧,陈新刚,唐小洁,尤小满,孔飞,张杰,燕海刚,汪国湘,江玲,张文伟,万建民. 中国水稻科学. 2016(01)
[8]杂交水稻新混优6号机械化混播制种技术（英文）[J]. 张德文,倪金龙,汪婉琳,倪大虎,杨前进,张伟. Agricultural Science & Technology. 2015(12)
[9]水稻小粒基因SG4（D11等位基因）的克隆和功能研究（英文）[J]. 石珍源,饶玉春,徐杰,胡时开,方云霞,余海萍,潘江杰,刘瑞芳,任德勇,王小虎,祝阳舟,朱丽,董国军,张光恒,曾大力,郭龙彪,胡江,钱前. Science Bulletin. 2015(10)
[10]水稻植株矮化原因分析及综合控防对策[J]. 雷庆宾,周检军,杨勇军. 湖南农业科学. 2015(04)
硕士论文
[1]水稻籽粒性状的遗传研究[D]. 吴琼.延边大学 2012
本文编号：2956679
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