【摘 要】
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株高是水稻株型的重要组成因素,是影响粮食产量的重要农艺性状。植株过高容易引起倒伏而导致减产,适当矮化可以达到抗倒增产的效果。本研究选用的水稻矮秆材料zqdm为育种中间
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株高是水稻株型的重要组成因素,是影响粮食产量的重要农艺性状。植株过高容易引起倒伏而导致减产,适当矮化可以达到抗倒增产的效果。本研究选用的水稻矮秆材料zqdm为育种中间材料珍佳B和泉2B杂交后选育而得,暂命名为zqdm(Zhen-Quan dwarf mutant)。矮秆材料zqdm具有植株矮化、分蘖较少、叶片直立较宽且深绿、叶表面皱褶发干、穗部包颈、结实率较低等性状,按照其节间缩短的比例,可将zqdm划归为dn型矮秆突变类型。遗传分析表明zqdm的矮秆性状受一对隐性核基因控制。利用图位克隆策略,该矮秆基因被定位在水稻第10号染色体长臂端分子标记RM25327～RM25377区间内,物理距离约为880 kb。分析发现该区间内存在已克隆的基因BRD2,并通过实验验证BRD2为本研究中的候选基因,突变方式为BRD2基因在第一个外显子的第746 bp处插入369-bp DNA片段,造成了蛋白编码提前终止。通过调查zqdm对外源BL的响应情况发现,zqdm对外源BL有响应能力,例如BL可以抑制根系生长和促进叶倾角的增大,进一步验证了zqdm在BR生物合成途径上的缺陷造成植株矮化表型。此外,检测BR相关基因表达发现,zqdm中检测到BR生物合成基因表达有负反馈效应,并且外源BL对BR生物合成基因的表达和信号转导基因的表达有反馈调控作用。综上所述,本研究利用水稻矮秆材料zqdm鉴定到了一个新的BRD2等位基因,不仅有利于进一步研究水稻生长发育的分子机制,而且为水稻育种挖掘了新的矮秆基因资源。
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