科研产出
普通野生稻早抽穗基因OsEHD8的鉴定与进化分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】抽穗期是影响水稻（Oryza sativa L.）区域适应性和产量的关键性状。鉴定早抽穗期基因对于丰富和完善水稻抽穗期调控网络，为品种适应性改良提供重要信息。【方法】以早抽穗的染色体片段代换系CL33和晚抽穗的受体亲本93-11为研究材料，对其主要农艺性状进行调查分析；构建2个极早抽穗和极晚抽穗的DNA混合池；对其进行全基因组重测序和BSA-Seq分析定位抽穗期关联的区域，开发该区域内InDel标记进行精细定位，对定位区间进行基因预测和候选基因分析，确定LOC＿Os08g07740为目标候选基因；随后对该基因进行克隆和等位基因分析。此外，还利用生物信息学软件对LOC＿Os08g07740上下游约40 kb范围内的基因组数据进行分析，确定该基因在Indica、Japonica和O. rufipogon 3个水稻亚群间的遗传和系统进化关系。【结果】在南宁自然长日照和自然短日照条件下，CL33的抽穗期均比受体亲本93-11短20—25 d；此外，在自然长日照条件下，CL33植株除了穗长变短和每穗粒数减少之外，其他农艺性状与93-11无显著差异。遗传分析表明，CL33早抽穗性状受1对隐性基因控制。该基因被精细定位于水稻第8染色体短臂PSM8-6与PSM8-8标记间约100 kb区间内，该区域内有15个预测的候选基因。其中，ORF13(LOC＿Os08g07740)与已知抽穗期基因DTH8/Ghd8等位；通过对ORF13基因的测序及序列比对，该基因全长888 bp，无内含子，编码295个氨基酸；与受体亲本93-11相比，CL33中的LOC＿Os08g07740在第535—536位碱基和第820—821位碱基之间分别有6 bp的插入和9 bp的缺失，导致编码的氨基酸序列改变。因此，确定其为目标候选基因，暂命名为Os EHD8。进化分析表明，LOC＿Os08g07740内，相较于O. rufipogon,Indica和Japonica的遗传多样性显著下降，其中，Indica减少了62.53%,Japonica减少了53.76%，而Indica和Japonica之间的差异不显著。该基因共有13个单倍型，其中Hap＿2单倍型可能是3个亚群共同的祖先，不同的单倍型可能由于地理隔离或环境差异被分别固定在Indica和Japonica亚群内，以上结果表明，LOC＿Os08g07740在3个亚群中经历了定向选择。【结论】Os EHD8是DTH8/Ghd8的功能性等位基因，在自然长日照和短日照条件下均促进水稻提前抽穗。此外，携带Os EHD8的染色体片段代换系CL33在自然长日照条件下，除了穗长变短和每穗粒数减少之外，其他农艺性状与受体亲本93-11均无显著差异。
关键词： 水稻 抽穗期 DTH8/Ghd8 BSA-seq 进化
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利用四引物扩增受阻突变体系PCR检测水稻抽穗期基因Ehd
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：抽穗期是水稻（Oryza sativa）的重要农艺性状，抽穗期的长短决定了水稻生育期的长短，合适的抽穗期对于维持水稻的稳产高产至关重要。Ehd1（Early heading date 1）是水稻中特有的抽穗期调控基因，对于调控粳稻在短日照条件下的抽穗期发挥着重要作用。‘日本晴’、‘越光’等粳稻品种含有功能正常的Ehd1基因，在短日照条件下抽穗期提前，‘台中65’等粳稻品种的Ehd1基因在第三外显子中存在一个G到A的碱基突变，该碱基突变引起甘氨酸到精氨酸的置换，导致EHD1蛋白功能减弱，最终造成‘台中65’等粳稻品种在短日照条件下抽穗期延迟的表型，Ehd1是短日照条件下对粳稻抽穗期进行遗传改良的重要靶标。本研究根据Ehd1第三外显子的功能性变异位点，应用扩增受阻突变体系（amplification refractory mutation system,ARMS）的原理，开发四引物分子标记Ehd1-ARMS，利用ARMS PCR技术对Ehd1的不同等位基因进行特异性扩增，为快速、准确地对Ehd1进行基因分型，以及优质粳稻在短日照条件下的遗传改良等提供帮助。
关键词： 水稻（Oryza sativa） Ehd1 四引物 ARMS分子标记 抽穗期
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超级杂交稻协优9308重组自交系主茎叶片数的动态QTL分析
《中国水稻科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：利用超级杂交稻协优9308(协青早B×中恢9308)衍生的重组自交系群体,采用条件复合区间作图法对主茎叶片数进行了动态QTL分析。在各时期检测到5个非条件QTL和2个条件QTL。非条件QTL qLN2.1、qLN2.2、qLN2.3和qLN2.4在第2染色体上成簇分布,单个非条件QTL可解释的表型变异介于11.68%～16.48%。2个条件QTL qLN2.2和qLN2.4表达时段与拔节盛期和抽穗盛期一致。最终只检测到1个叶片数非条件QTL,没有一个叶片数条件QTL能在测定的所有时期都有效应。表明控制水稻叶片数的QTL表达具有时空性。
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