水稻匍匐茎复合突变体的表型鉴定及遗传与定位分析

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本研究对甲基磺酸乙酯(Ethyl Methane Sulfonic acid,EMS)诱变籼稻品种9311的突变库中筛选出的一个全生育期主茎及各级分蘖匍匐生长,抽穗期间植株茎秆节间与节间之间弯曲生长的匍匐茎复合突变体(groveling-stem complex,gsc),进行初步的形态鉴定,对突变体gsc/日本晴杂交构建的F2匍匐茎遗传群体进行表型分类、遗传分析并利用图位克隆策略对相关匍匐基因的定位研究,讨论该突变体的可能形成机理。初步取得的研究结果如下:   芽期突变体gsc胚芽鞘倾斜出土,苗期整个植株与水平地面间呈0~60°夹角生长;分蘖期至成熟期间突变体gsc各分蘖保持匍匐于水平地面生长的同时,各个分蘖与主茎间的夹角随分蘖数增加在0~180°之间,各个分蘖在水平空间上生长方向不一致,导致整个植株呈现各分蘖向四周辐射匍匐生长的表型。   突变体gsc分别与中花11、9311及日本晴杂交,所得F1代均表现为正常直立株型,自交获得的F2代产生分离群体中,突变体gsc/中花11、9311/突变体gsc的苗期正常株与匍匐株的分离比接近3:1,符合孟德尔单基因子遗传分离规律,表明苗期匍匐性状受单一隐性核基因控制。   日本晴/突变体gsc的F2群体中匍匐性状出现了明显的偏分离,对日本晴/突变体gsc的F2群体10345份植株在抽穗后期根据匍匐角度分为3类型:A.直立6347株(匍匐角度>60°);B.散生2022株(60>=匍匐角度>45°);C.匍匐1876株(匍匐角度<45°);对F2群体中1876株匍匐植株的表型进行鉴定并分4类:(1)匍匐紧凑突变型(2)匍匐扇形突变型(3)匍匐辐射突变型(4) Lazy匍匐突变型。   日本晴/突变体gsc的F2群体中各个表型植株节弯性状出现于抽穗中后期,在F2群体各类型植株中均有表现;在匍匐和非匍匐植株中节弯的程度及位置有明显差异。   将控制苗期匍匐性状的gs1基因初步定位于水稻第11号染色体上的SSR标记RM209与RM287之间,遗传图距分别为6.1cM和4.3cM。根据la1基因设计的引物扩增突变体gsc及其野生型的全基因组,发现突变体扩增位置存在序列缺失,初步推断突变体gsc与la1在相同的位置存在部分序列缺失。
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