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水稻抽穗期是水稻生产中重要的农艺性状,它决定着水稻品种对不同栽培地区及栽培季节的适应性。水稻之所以能够在大范围的地理环境下种植,一个重要的原因就是其抽穗期的多样化。深入了解水稻抽穗期的遗传规律,精确定位和克隆相关基因,对指导水稻的育种实践和揭示水稻生殖发育的分子机制具有重要意义。
本论文包括两个部分的内容:其一,对青华占、中花11分别与I7杂交的两个组合的F2和F3群体进行抽穗期调查和遗传学分析,并对中花11与I7杂交的F3分离群体进行了数量性状基因座位(QTLs)检测和遗传效应分析。本研究主要取得以下结果:
1)通过对长日和短日下I7的抽穗期观察,发现I7是对光周期非常敏感的材料,仅在短日下抽穗(日长小于13.5小时),而在长日下不抽穗(日长大于14小时)。当I7完成生殖转换后再进行长日处理,其穗的发育速度受抑制。
2)分析中花11与I7杂交的4个F3分离群体共检测到到8个QTL位点,同时检测分析了晚熟个体在这些QTLs所在标记的带型,认为其中4个QTLs位点具有较大的贡献率,是比较真实可靠的:Ihd2(位于第2染色体),Ihd4(位于第4染色体),Ihd10(位于第10染色体),Ihd11(位于第11染色体)。
其二,在青华占和I7中,对水稻光周期控制开花途径的几个关键基因(Hd1、Ehd1、Hd3a和RFT1)的表达做了实时荧光定量PCR分析,同时对水稻开花素Hd3a/RFT1在水稻分蘖间的传递做了研究。本研究主要取得以下结果:
1)荧光定量PCR的结果表明:I7在短日下,Hd1和Ehd1可以正常表达,Hd3a的表达量较低而RFT1的表达量高。I7在长日下,Hd1可以正常表达,Ehd1、Hd3a和RFT1均不表达。由此可知在分子水平上,由于Ehd1、Hd3a和RFT1的不表达,导致长日下I7不抽穗。
2) I7同一植株的不同分蘖间的短日和长日处理对抽穗的促进和抑制作用相互独立,表明开花素蛋白Hd3a/RFT1不能在分蘖间传递。