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水稻是世界上最重要的粮食作物之一。水稻既是单子叶植物的模式植物,也是禾本科代表植物。抽穗期是水稻品种的三大重要农艺性状之一,其长短将影响品种的地区和季节适应性,长期以来受到育种家的广泛重视。因此,深入了解水稻抽穗期的遗传规律,对相关的基因进行精细定位和克隆,探讨通过分子水平的操作来改良水稻的生育期性状具有广阔的应用前景。同时,水稻的抽穗期基因等同于双子叶植物的开花期基因,调控植株从营养生长到生殖生长的转变,已是当前发育生物学的研究热点。单片段代换系是进行基因分析特别是QTL定位的理想材料。建立单片段代换系,不仅可以挖掘和利用新的基因资源,大大提高QTL定位的准确性和精确性,而且使基因鉴定、基因定位、分子标记辅助选择和育种这些不连续的环节紧密联系在一起。并且实现植物分子育种从个别基因利用到基因组的综合开发利用的跨越式发展,同时为基因聚合育种工程积累丰富的基因资源。山东农科院高新技术研究中心分子设计育种实验室以紫恢100和Katy两个水稻品种为供体亲本,利用回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法构建了一个以籼稻品种“华粳籼74”为遗传背景的单片段代换系群体。这个单片段代换系将在基因或QTL的定位、克隆、功能分析及水稻分子育种中具有重要的利用价值。本研究利用这一个带有华粳籼74遗传背景的单片段代换系文库对水稻抽穗期基因进行评价,发现两个单片段代换系W06-26-35-1-5-2带有极晚熟抽穗期基因,在山东种植,抽穗期稳定且表现为晚抽穗。这个代换系的代换区间为PSM152-PSM154-PSM155-RM25-RM547-RM72-RM404,在第8染色体上,带有抽穗期基因,暂定名为qHD8-1。利用这个代换系与受体亲本华粳籼74进行杂交,得到F2分离群体,通过对分离群体单株进行抽穗期鉴定,发现两个分离群体的晚抽穗单株数与早抽穗单株数的分离比例都符合3:1,证明该晚抽穗基因为显性基因。利用这两个F2分离群体,对抽穗期基因qHD8-1物理作图。qHD8-1基因首先被定位到第8染色体PSM155和RM547之间,遗传距离约为7.3 cM的区间上。随后,挑选了这个靶标区间已有的另外16个引物来进一步定位,qHD8-1被定位到RM22475和RM22548之间,物理距离大约193kb。为了精细定位这个qHD8-1基因,再次发展了引物,qHD8-1最终被定位到标记RM22492和P23之间,遗传距离为26 kb,序列分析表明该区域含有5个开放性阅读框,并得到了qHD8-1的五个候选基因的cDNA序列。该结果为qHD8-1基因的克隆和分子标记辅助育种奠定了基础。