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水稻DH群体的构建与微卫星标记分析

冯英

  微卫星指以几个核苷酸(多数为2-4个)为重复单位的串联DNA序列,也称之为简单序列重复(SSRs)。由于它能产生丰富的多态性,已成为应用广泛的遗传标记之一。为了解外源基因在杂交转育后代群体中的遗传与表达规律,本研究构建了适于水稻SSRs标记作图的DH群体和F_2群体,利用145个SSRs标记对群体多态性进行检测,分析了不同群体中SSRs标记的分离情况,并对第6染色体waxy基因附近区域进行了作图,为利用SSRs标记进行遗传作图与基因定位研究打下基础。主要研究结果如下:1、S-3307对水稻花药培养愈伤组织诱导、分化和壮苗的效应S-3307(烯效唑)是80年代初推出的一种植物生长延缓剂和广谱内吸性杀菌剂。在水稻花药培养愈伤组织诱导和分化培养基中添加S-3307,对愈伤组织的诱导率、绿苗分化率的影响均达到显著水平。在诱导培养基中,低浓度(≤1mg/L)的S-3307可以导致愈伤组织诱导率和绿苗分化率的提高,高浓度的S-3307(≥10mg/L)却导致花药发黄死亡。在分化培养基中添加低浓度(≤1mg/L)S-3307,可使绿苗分化率成倍提高,当S-3307的浓度为1mg/L时,绿苗分化率达到最大值,同时白苗分化率显著降低,出现了部分黄绿苗;添加高浓度的S-3307对愈伤组织的分化有抑制作用,当浓度达到25mg/L时,愈伤组织褐化死亡;S-3307对不同品种的作用效应不同,表现出基因型间的差异。在壮苗培养基中添加0.1-1mg/L的S-3307,可以明显改善花粉植株的生长状态,控制苗高,促进根系发育,起到壮苗作用,提高移栽成活率。2、直接产生抗除草剂转基因水稻纯合体的新方法提出在花药培养过程中添加抗性筛选物质(如除草剂Basta的有效成分PPT),直接筛选出含有目的基因的纯合体,以提高转基因杂交后代育种选择效率的新途径。以转bar基因水稻植株和非转基因植株杂交F_1为试材进行花药培养,并对分化的绿苗进行PCR检测和田间抗性检测,结果表明,在愈伤组织诱导培养基和分化培养基中分别添加0.05mg/LPPT以及未添加PPT的对照,均产生较多的愈伤组织和绿苗,并有较高比例不抗除草剂的假阳性株。当PPT浓度增至0.1mg/L时,所得花培苗全部抗除草剂,即为阳性株,显示很好的筛选作用。随着PPT浓度继续增加,愈伤组织诱导率和绿苗分化率急剧下降。而当PPT的浓度增至5mg/L时,愈伤组织的诱导和幼苗分化完全被抑制。对30个加倍单倍体系作连续两代农艺性状考察,约73%以上的株系在遗传率较高的性状中,变异系数很小(<10%),说明这些株系的基因型已经纯合。3、bar基因和P*基因在DH群体中的抗性及遗传对含有外源基因(构建于同一质粒载体上的bar基因和历 基因)稳定遗传材料HH35与非转基因材料UX58杂交FI进行花药培养,得到84个加倍双单倍体DH\对其进行连续两世代遗传分析和大田抗性检测表明:转基因后代中bar和PinH基因紧密连锁并稳定遗传:外源bar基因的导入增加了植株对除草剂Basta的抗性,但不同植株抗性表达程度存在差异,少数株系表现为基因沉默:外源乃加厂基因可以增加植株对螟虫的抗性,为筛选高抗螟虫的花培系提供了可能:并且外源基因的导入,对植株农艺性状的影响不大。4、SSRs标记水稻不同作图群体中的分离用145对SSR引物对3个F。群体(CWZ、。W3、CW103)和容量为84个株系的DH群体进行了多态性分析,其中40%以上标记在各群体中显示多态性。进一步研究7个多态性标记在各群体的分离方式,表明不同群体SSRS标记的分离有明显差异,其中cW3、cW103和DH群体中各标记分离基本正常,而cWZ群体存在严重的偏分离,不适合于连锁作图和基因定位。应用FZ群体CW3和DH群体对第6染色体Zmp基因附近的5个SSRS标记作图,分别得到覆盖sl了。M和57.gCM的连锁群。对这两个连锁群进行比较分析表明,利用不同作图群体获得的连锁图谱具有较好的通用性。……   
[关键词]:水稻(Oryza sativa L.);花药培养;S-3307;bar基因;PinII基因;F2群体;DH群体;微卫星标记;连锁图谱
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2002年
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