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水稻是我国重要的粮食作物,干旱是造成水稻减产的重要非生物胁迫之一。根系是水稻吸水的主要器官,根系发达的水稻品种一般抗旱性较强。研究水稻根系的遗传多样性,发掘、克隆相关基因能够帮助我们揭示抗旱机理,同时加快节水抗旱稻的育种进程。深根比反映了根系在土层的分布,能够很好的评价水稻的深根特性。本实验室自2004年以来利用213个SSR分子标记构建了珍汕97-IRAT109的遗传连锁图,结合多年数据共检测到4个深根比QTLs,位于Chr1、Chr2、Chr4、Chr7分别解释表型变异约12.37%、19.07%、12.20%、5.44%,它们在RIL、F2等多个群体和不同环境能够被重复检测到,具有稳定的遗传效应。在此研究基础之上,本课题结合分子标记辅助选择(Marker Assisted Selection,MAS)技术,构建以珍汕97B为背景,4个深根比QTL的近等基因系(Near Isogenic Line,NILs),并利用NILs自交产生的BC3F2分离群体和区间内加密的分子标记,通过图位克隆的方法对7号染色体的qRDR-7 QTL进行精细定位。1.NILs的构建:以珍汕97B为轮回亲本,通过3次以上的回交构建了qRDR-1、qRDR-2、qRDR-4、qRDR-7四个位点的近等基因系,回交过程中,从BC2F1代开始进行前景选择和背景选择,利用初定位的203个标记对4个位点进行背景分析,获得qRDR-7位点BC3F1材料,其他3个位点BC4F1材料,各群体背景纯合度均超过90%。2.qRDR-7位点遗传连锁图谱的构建:将该位点的近等基因系自交获得BC3F2群体,通过对qRDR-7 QTL区段的分子标记加密和基因型分析构建BC3F2群体的局部遗传连锁图,共新开发了11对InDel标记,遗传总长30.0cM,标记之间平均遗传距离为2.73cM。3.qRDR-7 QTL的精细定位:通过发展10000个单株的BC3F2大群体,用于筛选重组交换单株,共筛到281个,根据重组位点挑选19个单株形成BC3F2:3家系进行“篮子法”测定,比较各家系纯合基因型的表型差异,与基因型结合将qRDR-7 QTL定位在标记RM478-M1之间36kb的物理区间,生物信息学分析发现了7个候选的ORF,5个具有预测功能,2个是未知蛋白。5个有预测功能的ORF包括:2个锌指家族蛋白,1个乙酰转移酶家族蛋白,1个胺氧化酶蛋白,1个a-环糊精葡萄糖基转移酶。同时,比较近等基因系NIL(ZS97)和NIL(IREAT109)发现,来自109的等位基因对深根比有增效作用的同时会减少株高并增加分蘖数,说明该QTL可能存在一因多效性。