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株高是水稻品种的重要农艺性状之一。因此株高基因的发掘研究和利用备受重视,对水稻株高基因进行定位具有重要意义。
本研究采用带有高秆基因的水稻单片段代换系W27-14-1-2-03-24与轮回亲本华粳籼74(HJX74)进行杂交得到次级分离群体,并利用次级分离群体对水稻株高基因进行定位,同时得到一批次级单片段代换系。研究表明杂交F1都为高秆,F2高秆植株与矮秆植株分离比经x2测验符合3:1。表明该株高基因受一对显性基因控制,暂时命名为PH-1(t)。采用SSR标记将该显性高秆基因首先定位于水稻第1染色体长臂PSM331和RM1068两个标记之间,遗传距离分别为0.6cM和0.9cM,且在这两对引物之间共找到了32株交换株。为了进一步精细定位该目的基因,我们扩大水稻分离群体,并利用PSM331和RM1068之间三个多态性标记对这32个交换株进行扩增,通过基因型和表性分析,把目标基因限制在RM11977和RM1068之间68kb的区间内。根据已知的水稻基因组全序列在水稻第1染色体上RM11977和RM1068之间的BAC序列上寻找微卫星序列,共设计了10对新的SSR引物。用这些SSR标记对亲本进行扩增,其中三个引物具有多态。通过进一步对RM11977和RM1068之间剩余的11株重组株进行分析。最终将基因PH-1(t)定位于RM11977和L06之间,物理距离为23kb。并通过水稻基因组注释系统(RiceGAAS)对RM1068和L06之间23kb的染色体区域进行了基因预测及功能分析。在这区域内发现含有5个ORFs,其中ORF3与赤霉素的合成有关,初步推测其为目标基因PH-1(t)。