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《利用pi25基因之功能型标记选育抗稻瘟病水稻及籼稻稀穗基因定位》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、利用Pi25基因之功能型标记选育抗稻瘟病水稻及籼稻稀穗基因定位第一章利用P/25基因的功能型分子标记选育抗稻痕病水稻1.文献综述在过去的数十年,科学家对稻疽病抗性进行了广泛的分子遗传研究,结果发现水稻品种对稻疸病抗性遗传很复杂,一般由一对或二对重复主效基因控制。少数情况下为隐性基因和不完全显性基因控制,有些抗瘟性基因往往有连锁的倾向,此外还受修饰基因的影响。截至2012年6月,已至少报道了63个抗稻痕病位点共77个主效基因。这些基因成簇地分布于除第3染色体外的所有水稻染色体上,其中2个基因(FukuokaandO
2、kuno2001;何秀英等2012;Heetal2012)为隐性基因,其它基因均为显性基因目前为止,从不同的水稻品种中克隆了PbLPia,Fib.Pid2,Pid3,Pik,Pik-h/Pi54,Pik-m,Pik-p,Pish,Pit,Pita,Piz-t,PiI,Pi2,Pi5,Pi9,pill,Pi25,Pi36,Pi37,Pi50等22个抗稻瘦病基因。其中Pi2、Pi9、Piz-t和Pi50同为Piz位点上的复等位基因;Pil、Pik-h/Pi54、Pik-m、Pik-p同为Pik位点上的复等位基因;Pi
3、-d3与Pi25等位;;7/27是第一个被克隆的持久高抗隐性抗稻瘟病基因。研究显示,Pik{m-1和戶汝-2)、Pit、Pi-ta、Piz-t、Pi-d2、Pi-d3IPi25、Pi21、乃'36和P/37等基因的抗病等位基因与感病等位基因之间的基因编码区存在碱基替换;其他基因的抗病等位基因与感病等位基因序列或片段长度也存在多态性。除Pi-d2外的其他基因均编码具有NBS-LRR(核苷酸结合位点-富亮氨酸重复)保守结构域的蛋白,P/-C/2基因编码一个类受体激酸蛋白,同时具有一个胞外域(B-lectin)
4、和胞内丝氣酸/苏氨酸激醇结构域(STK);Pi2和P/P是稻痕病菌广谱抗性基因;P262对含有该抗病基因的品种地谷、感病品种江南香糯及8987的F2群体进行标记辅助选择,结果表明应用该标记的抗性纯合和杂合带型选择抗性植株的准确率可达98%以上。Liu等(2003)用与连锁的位于11染色体上的SSR标记RZ536和RM144对保持系珍油97进行改良,在BC3F1代进行简选,得到17株含A7的纯合株系。文绍山等(2012)将杂交和分子标记辅助选择技术相结合,将亲本材料P2的水稻广谱高抗稻瘟病基因A-9(It)导入杂交
5、水稻恢复系卢恢17,再利用抗稻痕病基因-9的特异分子标记pB8检测该目的基因,获得68份携有基因型的回交株系。第二章軸稻稀穗基因的精细定位1文献综述稻穗属于圆锥花序,为有限花序,由穗轴、一次枝梗、二次枝梗、小穂梗和小穂组成。成熟的稻穗由主轴,十几个一次枝梗分枝,数十个二次枝梗分枝和百十多个的小穗组成。在主轴顶端各节、一次枝梗顶端各节与二次枝梗的节上生出小穗梗,顶端着生小穗即谷粒。当然,在大型穂的水稻品种中还存在三次枝梗,即终极枝梗。源库在水稻产量形成过程中扮演重要的角色。在一定的也面积指数条件下,炉大总库容量是提
6、高群体经济产量的形态生理质量指标。因此,穗部性状在水稻株型理论研究及超高产育中起着主导性作用。凡特逊等研究认为叶片是主要的光合源,要增加产量,必须提高适宜的叶面积指数(LAI)。研究通过在开花前后提高C02浓度可以提高水稻产量这一试验结果,也推断水稻产量受源的光合能力限制(Yoshida1973)。一些学者认为水稻軒粒灌装物质于抽穗前塞鞘藏物质和抽穗后的光合产物,可见源是产量形成的前提基础。1.2稻穗与水稻源库及其产量之间的关系稻穗是水稻的结实器官,是最重要的库(王韶唐1984),穗大小是直接影响水稻产量的重要因
7、素之一。库的大小取决于单位面积穗数、穗粒数和粒重,是决定产量的重要因素,而产量的形成还与源和流息息相关,是源库互作的过程(杨建昌等1993)。自20世纪30年代Mason和Maskell提出作物产量的源库理论以来,人们常从源库的角度去探究作物高产的途径,在水稻生产上,这方面的研究尤为重视。源库理论认为:源是指产生或输出同化物的器官或组织,如绿色的宴、賴和叶等,功能叶及其叶賴是主要的源;库是指利用或藏同化物的器官或组织,水稻的库系统由新生的组织及子实等构成。在源库平衡发展的基础上,库大、源足、流强是充分发挥大库容量
8、品种产量潜力的必由之路。一般以叶面积作为源的指标,但出现的问题是用叶面积作为源的衡量指标反映不出源的活性即光合能力,S诱变的群体。获得以下几个稀穗的突变体类型图2-3中的图A为野生型,图B形态学特征为一次枝梗数与野生型相比没有变化,二次枝梗数增加,同时出现三次技梗数,小穗数目减少,(见表2-3)分蘖数、结实率都有所较少;图C形态学特征为一次枝梗数与野生型相比没有变化,二次