cb100200水稻高产优质等重要性状的分子机制和设计育种研究

《cb100200水稻高产优质等重要性状的分子机制和设计育种研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、项目名称：水稻高产、优质等重要性状的分子机制和设计育种研究首席科学家：薛勇彪中国科学院遗传与发育生物学研究所起止年限：2011.1至2015.8依托部门：中国科学院二、预期目标1、本项目的总体目标：通过项目的实施，保持和提升我国在水稻基因组和分子育种研究的国际地位和竞争力，加强我国农业科技自主创新能力，培养和造就一批高水平的水稻科学研究的专门人才，建立我国水稻分子改良的理论和技术体系，指导水稻品种的分子改良。2、五年预期目标:克隆50个左右的水稻重要功能基因，阐明3－5个重要农艺性状控制的分子机理，获得具有重要应用前景的

2、功能基因专利25项，发表高水平论文100篇左右;建立高效水稻杂交育种和分子育种体系，培育一批具有重要应用前景的遗传改良品系和有重大应用前景的分子改良品种1-2个。三、研究方案1）学术思路：针对我国水稻生产中迫切需要解决的高产、优质和抗逆等问题，本项目以重要农艺性状为对象，综合应用分子遗传学、发育生物学、生物化学和功能基因组学等多学科交叉的手段，研究水稻株型、育性、种子形成，淀粉代谢调控和光温胁迫应答的分子机理，克隆鉴定相关的关键基因并阐明其功能，为解决我国水稻优良品种培育中的重大理论和技术问题提供创新性研究成果。2）技术

3、途径：本项目将根据研究任务和目标，充分利用已有的水稻基因组和功能基因组研究的资源和信息平台，主要以遗传学、分子生物学、发育生物学、生物化学和功能基因组学等为主要研究手段，开展水稻株型、育性、种子形成，淀粉代谢和环境胁迫等主要农艺性状的分子控制机理的研究。采用的主要研究路线有四个：第一，重要功能基因克隆及其作用网络的研究；第二，重要农艺性状的功能基因组研究；第三，杂交育种技术的改良和完善；第四，重要农艺性状的分子设计和改良。通过发挥我们已有研究工作基础以及研究队伍的技术特点，阐明水稻重要农艺性状分子控制的机理，为分子改良和

4、设计重要农艺性状奠定理论和技术基础，推动我国育种科学的可持续发展，并对解决重要的植物科学中复杂性状调控的问题做出贡献。根据研究内容本项目由6个课题组成，每个课题组设1－2名课题负责人协助项目负责人进行课题的管理和各个课题间以及参加课题的有关单位间的协调。四、年度计划研究内容预期目标第一年1.筛选的与分蘖数目控制直接作用的蛋白；对LA1抑制基因和TAC1抑制基因进行初步定位并筛选受LA1、TAC1调控的基因。构建耐密/壮杆突变的遗传分析群体并对突变体进行分析。精细定位水稻半矮杆基因SHRUB和SD-K及突变体表型分析。构建

5、BC3F4高密度遗传图谱；在gl-3(t)和gl-7(t)分离群体中选单株用NPB进行回交。2.通过基因组和蛋白组方法，分离淀粉合成相关的转录因子和品质形成的关键基因；继续开展近等基因系的构建。进一步发掘鉴定新的等位基因；精细定位Chalk5和GS3-2基因；发展基于Badh2基因分子标记。3.野败型、温敏和杂种不育基因的作用机理；野败恢复基因的克隆；花药或雄配子发育基因的精细定位和克隆；化学诱导型启动子的克隆和诱导特性分析。4.完成新的候选基因的遗传转化并对其表型开展观察；开展渐渗系和单片段代换系筛选工作。5.完成中国

6、栽培稻品种基因组的深度测序、全部有效SNP的鉴定及其基因型分析，并建立中国水稻种质资源基因组序列和SNP信息的公共数据库。6.1.获得与分蘖数目控制直接作用的蛋白；完成LA1抑制基因和TAC1抑制基因初步定位；获得受LA1、TAC1调控的下游基因。将水稻半矮杆基因SHRUB和SD-K精细定位到大约20Kb区域内；完成gl-7(t)的精细定位。发表论文1-2篇2.找出品质形成的关键基因；初步确定淀粉体蛋白质组的动态特征；鉴定出新的分子标记。完成Wx和SSI等8-10个重要等位基因近等基因系的构建；进一步确定Chalk5和G

7、S3-2候选基因；提供1-2个组合参加省预试。发表论文1-2篇。3.阐明野败型不育基因的不育机理，获得野败恢和温敏不育基因的互作靶基因；完成2个花药和雄配子基因的精细定位；获得化学诱导型启动子。发表论文1-2篇。4.完成新的候选基因的遗传转化，得到低温应答改变的材料。发表国际论文1-2篇。5.完成400个水稻栽培品种的基因组测序和基因型分析；建立相关的数据库。发表论文1-2篇。6.发展用于分子育种的分子标记50个；选育新品系5个；申请专利1项。开发可用于分子育种的相关基因信息；选育和鉴定用于基因鉴定的作图群体；分离水稻重

8、要农艺性状基因；开展分子育种研究。第二年1.对LA1抑制基因、TAC1抑制基因进行精细定位并对其下游调控基因进行功能研究。精细定位耐密/壮杆突变性状，筛选耐密/壮杆育种材料。克隆SHRUB和SD-K基因并进行互补验证。构建NILs，并调查NILs各项品质和产量指标；并与P13、NPB分别构建（正、反交）F1、F2和回