与SP1互作的水稻穗顶部退化基因qPAA3的精细定位

• 作者: 丛楠 张兴元 王敏 程治军 罗胜 赵志超
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻 穗 穗顶部退化 QTL 精细定位
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种?种质资源?分子遗传学
• 页码范围: 2287-2295
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.12.001

摘要

【目的】水稻顶部小穗退化减少了单穗的总枝梗数和总粒数，严重影响单株产量，是水稻生产上的一个不利性状。因其遗传基础复杂，受环境影响较大，控制顶部小穗退化的相关基因克隆研究报道极少，该不利性状发生的分子机制及其遗传网络还不得而知。对顶部小穗退化基因进行精细定位，可为穗顶部基因的克隆奠定基础；开发的紧密连锁分子标记，也可以运用于分子育种实践，对这一不利性状进行早期识别和淘汰。【方法】首先对小穗突变体sp进行精细定位。用sp分别与粳稻品种ITA182和籼稻品种J160杂交构建2个遗传定位群体。为了研究不同穗退化突变体之间的关系，再以小穗突变体sp和穗顶部退化材料05261杂交，获得农艺性状稳定的拟双突变体（表型与sp相似）。通过连续自交，纯合拟双突变体的遗传背景。再以高代的拟双突变体为非轮回亲本，穗顶部正常品种IRAT129为轮回亲本，构建含有双突变体的BC1F2亚群体。其中一个亚群体14C2017既表现单基因的穗退化性状分离，又出现小穗和穗顶部退化的双突变体表型，被用作顶部小穗退化基因的精细定位材料。【结果】水稻小穗性状是由1对隐性基因（sp）控制的。利用混池方法将SP(t)初步定位于第11染色体分子标记RM26281与RM7391之间；利用新开发的60对SSR分子标记，将其定位在标记sc50和sc66之间。在此区间内设计引物，最终将SP(t)定位在标记sc24和sc66之间，物理距离为54.3 kb范围内。测序结果表明，突变体在该区间内有15.03 kb的大片段缺失，导致基因SP1的编码序列缺失。对拟双突变体的表型分析表明，sp与一个穗顶部退化基因存在互作。利用亚群体14C2017作为克隆与SP1互作基因的遗传分离群体，利用分布于全基因组的239对引物，筛选出在拟双突变体和IRAT129之间有多态的引物114对，将目标基因精细定位于第3染色体SSR标记RM6929和RM1319之间，物理距离为97.3 kb范围内，该候选基因属于早先报道的QTL——qPAA3。【结论】水稻sp的小穗性状是由基因SP1引起的缺失突变。与SP1互作的qPAA3定位于第3染色体SSR标记RM6929和RM1319之间，物理距离为97.3 kb范围内。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王敏	中国农业科学院作物科学研究所	148	2016	20.0	38.0
2	程治军	中国农业科学院作物科学研究所	17	237	9.0	15.0
3	张兴元		10	14	2.0	3.0
4	赵志超	中国农业科学院作物科学研究所	7	15	2.0	3.0
5	丛楠	中国农业科学院作物科学研究所	2	63	1.0	2.0
6	罗胜	中国农业科学院作物科学研究所	1	1	1.0	1.0