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水稻高秆隐性突变的遗传和转录因子RdreB1基因克隆及功能研究

陈建民

  水稻是全世界重要的粮食作物,株高遗传研究对提高水稻产量作出了重要的贡献。矮秆或半矮秆基因在水稻品种的选育中的正确应用对发挥水稻生长潜力产生了积极的作用,高秆隐性基因的发现对亚种间杂交水稻解决F_1株高超高提供了途经。为适应环境条件的变化而选育抗逆性强的品种已成为水稻育种的更高要求。植物抗逆性的遗传和应用研究现已成为植物分子生物学的研究热点。本文对水稻的高秆隐性基因的遗传特性和转录因子RdreB1基因克隆及功能进行了研究。1、通过水稻隐性高秆品种(Grlc、02428h)与正常高秆及互不等位基因控制的半矮秆品种杂交及后代测交,研究控制隐性高杆基因与常规半矮杆基因的遗传关系。结果表明,隐性高秆由长节间基因eui决定,除了eui基因之外,隐性高秆本身还有半矮秆基因sd-1,基因型为euieuisd-1sd-1,正常高秆为EuiEuiSd-1Sd-1,eui和sd-1相互独立。隐性高秆和具有sd-1基因的半矮秆杂交,F_2表现为eui基因的分离,分离比为1高秆:3半矮,表现为隐性单基因遗传的特点。与非sd-1基因的半矮杆杂交F_2表现3对基因的互作。即eui位点和其它两对非等位半矮秆基因位的互作。隐性高秆与正常高秆杂交表现为eui和sd-1两对基因的分离,分离比为13高秆:3半矮。而2个高秆隐性相互杂交表明它们带有的隐性长节间基因是相同的。将隐性高秆基因(eui)经多次回交成功转入恢复系,对带有eui基因的恢复系测定表明,具有eui的恢复系杂交产生的F_1株高都为半矮秆,对抽穗期和有关产量性状无负向影响。讨论了隐性长节间基因在籼粳杂交育种中的利用途径,其中之一是将eui和广亲和基因共同转入水稻的不育系,解决不育系的包颈,又可进行任意类型的配组,F_1为半矮秆,从而可克服F_1株高超高问题,达到通过三系实现亚种间杂种优势利用的目的。2 植物在其整个生活周期中,适宜的环境条件能保证或促进植物正常的生长发育,而不适宜的或恶劣的环境条件则会抑制植物的生长发育甚至使植物死亡。干旱、高盐和低温是诸多非生物逆境中对作物危害最为严重的自然灾害,又称为水分胁迫或渗透胁迫,它严重影响了作物的产量和种植区域。对多个物种的研究表明存在大量的水分胁迫应答基因,这类基因不仅通过直接生成重要的功能蛋白保护植物细胞不受水……   
[关键词]:长节间基因;等位关系;水分胁迫;转录因子;RdreBI基因;干早;低温;水稻
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京农业大学2005年