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陆稻显性半矮杆基因qDH1 的定位及其育种价值评价
Alternative TitleMapping and breeding value evaluation of a Dominant Semi-dwarf Gene qDH1 in Upland Rice
陈晓倩
Subtype硕士
Thesis Advisor余迪求
2018-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Degree Discipline植物学
Keyword水稻 陆稻 半矮杆基因 基因定位 育种价值评价
Abstract水稻是世界上最重要的粮食作物之一,是世界上近一半人口的主食。株高是
一个重要的农艺性状,适当地降低株高对提高水稻抗倒伏性和产量提升有重要作
用。但目前可利用的矮化基因和矮源较少,不利于水稻育种工作的开展。因此,
发掘新的矮杆基因及矮源对水稻矮化育种十分重要。云南省具有丰富的陆稻资
源,水稻和陆稻在许多性状上存在着较显著的差异,因此这些陆稻资源可以作为
有利基因发掘利用的基因库用于稻作育种。
本研究中,发现了一个陆稻品种考翁汉(KWH),是一个少有的陆稻矮杆
材料。以它作为供体亲本与滇粳优1 号(DJY1)进行杂交,获得F1 代,F1 代与
滇粳优1 号(DJY1)回交获得BC2F1,随后自交获得BC2F4,并从中获得纯合渗
入系(IL-87)。通过对纯合渗入系(IL-87)的表型观察,发现其呈现半矮杆表
型。以纯合渗入系(IL-87)为母本,与滇粳优1 号(DJY1)杂交获得BC3F1 代,
发现BC3F1 代的株高要显著高于纯合渗入系(IL-87),但显著低于滇粳优1 号
(DJY1),即它呈现一个介于二者之间的中间表型,这说明该半矮杆性状是半
显性的。BC3F1 代自交获得群体BC3F2(2015H3E483)和BC3F3(2017J1E87),
群体BC3F2( 2015H3E483 ) 的株高频率分布呈现连续的三峰分布, BC3F3
(2017J1E87)的株高频率分布呈现连续的双峰分布,显示该半矮化性状是由一
个主效QTL 控制的。利用群体BC3F2(2015H3E483)和BC3F3(2017J1E87)进
行QTL 定位,将该主效QTL qDH1 定位在第一染色体RM6696 和RM12047 的
5.2 cM 之间。由于“绿色革命”基因SD1 也位于该区间内,推测QTL qDH1 可
能为SD1 基因的不同单倍型,因此对滇粳优1 号(DJY1)和含有纯合qDH1 近
等基因系(NIL-2)的SD1 基因进行测序,发现含有纯合qDH1 近等基因系(NIL-2)
的SD1 基因(SD1N)与滇粳优1 号(DJY1)相比有1279 bp 的缺失。随后进行
转基因实验,将SD1N 转入滇粳优1 号(DJY1)中,对获得的阳性转化株进行株
高测量和统计,发现转基因植株(Trans)的株高要显著地低于滇粳优1 号(DJY1)。
这些结果表明主效QTL qDH1 为SD1 基因的一个等位基因。
基于目前可利用显性矮杆基因的缺少,对携带纯合QTL qDH1 的近等基因
系(NIL-2)进行了育种价值评价。通过对携带纯合QTL qDH1 近等基因系(NIL-2)
和滇粳优1 号(DJY1)的产量性状调查,发现其产量没有明显的变化,说明该基因在降低株高时对产量影响较小。将携带纯合QTL qDH1 近等基因系(NIL-2)
与国际水稻研究所(IRRI)的20 份不同类型的核心种质进行杂交,F1 代的株高
调查结果表明,它可以使来自三个不同遗传背景的九个水稻品种的株高降低,其
中对粳稻(Japonica)背景和Aus 背景的水稻矮化能力要强于籼稻(Indica)背景
的水稻,说明其具有一定的矮化育种价值,特别是在杂交稻育种中加以利用。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.xtbg.org.cn/handle/353005/10943
Collection西双版纳热带植物园毕业生学位论文
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GB/T 7714
陈晓倩. 陆稻显性半矮杆基因qDH1 的定位及其育种价值评价[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2018.
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