江玲 水稻抽穗期新基因的挖掘.pdf

水稻抽穗期新基因的挖掘 江 玲 南京农业大学 汇报提纲 研究背景 我国主栽品种抽穗期光温响应特性及 主基因的分布 DTH8基因的挖掘 DTH2基因的发掘 EHD4基因的挖掘 总结 一、研究背景  水稻是一个典型的短日作物，在短日照条件下提前抽穗，而在长日照 条件下抽穗延迟。  栽培稻的地理范围在北纬55度到南纬36度之间，野生稻的最北生长极 限是北纬28度,栽培稻的分布范围远超过野生稻分布的地理范围。  相对于野生稻，栽培稻向北扩张至长日照环境,表明在水稻驯化和育种 过程中光周期基因受到了人工选择。 抽穗期是决定水稻品种栽培地区和栽培季节的 重要农艺性状。 • 水稻品种的抽穗期主要由其感光性、 感温性和基本营养生长性决定。 • 三者强弱的不同及其组合的多样性， 使得抽穗期呈现多种多样的变化。 • 其中感光性对强感光的品种来说具 有支配熟期的决定作用 • 籼粳交杂种优势利用中常常遇到超亲晚熟现象，这严重制 约了杂种优势的利用 × 籼型 粳型 F1(籼/粳) (indica) (japonica ) 如何有效地选育生育期适中，综合农艺性状优良的品种是急需 解决的问题！ 水稻抽穗期QTLs的定位  截至2013年7月底，根据Gramene网站(/qtl/)公布 的数据，目前发现了734个与水稻抽穗期相关的QTL，分布于水稻各条染 色体上。  日本Yano课题组利用对光周期敏感的粳稻品种日本晴和籼稻品种Kasalath 杂交所得的F 及高代回交群体，定位出15个水稻抽穗期QTLs 2 Company Logo Hd3a和RFT1对水稻的正常开花至关重要  目前的研究表明水稻的抽穗由Hd3a （主要的短日照成花素）和 RFT1 （主要的长日照成花素）促进。 RFT1 和Hd3a调控水稻开花的模型( 引自Komiya et al., 2008) Hd1和Ehd1作为两个主要的开花信号集成基因  在Hd3a和RFT1 的上游基因中，Hd1和Ehd1作为两个主要的开花信号集成 基因，接受来自其它基因的多种信号来调控成花素基因的表达。Hd1和 Ehd1不同等位基因的各种组合决定了水稻品种的不同地区适应性。 水稻光周期基因调控网络分析（引自Tsuji et al., 2011） 水稻抽穗期QTL与主基因的关系 • Yamagata等认为抽穗期受主基因控制并构建了一套抽穗期主基因 b 近等基因系EG0-EG7，ER、LR，T65、T65E 、T65m、 b T65E m （Yamagata et al., 1986; Ichitani et al., 1997, 1998; Inoue et al., 1998），可用于分析水稻主栽品种抽穗期主基因型。目 前研究认为，已报道的控制抽穗期的QTL与主基因之间存在对应关 系。 Hd1 即感光基因Se-1，Ehd1可能就是Ef-1， Ghd7可能就是E ，Hd3a可能与En-Se-1等位， 1 Hd2与iSe-1一致。 二、我国主栽品种抽穗期光温响应特性及主基因的分布 • 设置长、短日照和高、低温4 种环境，分析了我国134 份水稻 主栽品种（籼51，粳83 ）的抽穗期感光性、感温性及基本营养 生长性。 • 分析表明我国水稻主栽品种的抽穗期与其感光性、基本营养生 长性呈显著线