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以江西东乡普通野生稻(OryzarufipogonGriff.)与栽培稻桂朝2号(OryzasativaL.)构建的一套渗入系为基础,选择两个株高异常的系SIL046和SIL015进行株高基因的定位研究。SIL046携带的矮秆多蘖基因(dht)定位于第12染色体上2800kb的区域内,SIL015携带的高秆基因定位到第1染色体上80kb范围内,该系携带的穗粒数基因定位到同一染色体上240kb范围内。
1.与轮回亲本桂朝2号相比,渗入系SIL46株高明显矮化,穗数增多,对赤霉素(GA3)敏感。以SIL046与两系不育系培矮64s构建的F2分离群体进行遗传分析,发现引起SIL046株高矮化的基因是由单个隐性基因控制,命名为dht(dwarfandhioghtillers)。精细定位的结果表明,dht基因定位于第12染色体着丝粒区域内的两个标记43-66与81-72之间,物理距离为2800kb。
2.与轮回亲本桂朝2号相比,渗入系SIL015株高明显增高,穗粒数增多。利用SIL015与桂朝2号构建的F2分离群体对SIL015株高及穗粒数基因进行遗传分析,发现控制株高的基因属于单基因且为显性。精细定位结果表明,此基因定位到第1染色体上距离为80kb的两个标记561-127和379-31之间。可能的候选基因为“绿色革命”基因sd-1,比较SIL015与桂朝2号sd-1基因序列,发现桂朝2号在sd-1基因处存在380bp的缺失。利用代换定位方法将穗粒数基因精细定位到第1染色体上距离为240kb的两个标记227-2和379-31之间。
3.根据控制SIL015株高和产量性状有关的位点都分布在sd-1或其附近区域且效应较大的特点,推测在水稻驯化过程中,确实存在与产量性状密切关系的基因簇,这些基因在人类的选择过程中被同时选择;并且,在水稻基因组中存在一些在野生稻驯化为栽培稻过程中起关键性作用的主效位点。