论文部分内容阅读
本论文包括两部分:一是探究了水稻osa-miR171c参与盐胁迫的功能;二是水稻重要性状的分子育种。 盐胁迫是限制水稻产量的主要逆境之一。miRNAs对植物的生长发育、胁迫应答等都起着非常重要的作用。miR171家族是非常保守的miRNA家族,其在逆境下的功能还未报道,只有一些全基因组表达分析的报道。本研究发现水稻osa-miR171c及其靶基因OsHAMs的表达量受到高盐胁迫的影响。osa-miR171c超表达的突变体(dh)对盐胁迫的耐受性下降,该表型得到osa-miR171c超表达转基因水稻的验证。在盐胁迫下,dh具有较低的游离脯氨酸含量和较高的失水率。较高的失水率可能与osa-miR171c影响叶片气孔的发育有关,dh叶表面的气孔密度增加。此外,dh降低对盐胁迫的耐受性可能受到ABA依赖途径的调控,表现在dh对ABA的敏感性增强,dh中的ABA含量降低。在盐胁迫下,几个胁迫相关基因在dh中的表达下调。这些结果表明,osa-miR171c参与调节水稻的生理变化、气孔发育、ABA途径、胁迫相关基因的表达等,最终负调控水稻的耐盐性。 培育抗稻瘟病和白叶枯病,同时具有优良米质的水稻品种,是水稻育种的重要方向。分子标记辅助育种是非常优良的辅助选择方法。稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2和Pigm,白叶枯病抗性基因Xa23、米质相关基因Wx、SSⅡ-3等,以及香味基因Badh2,在水稻育种中具有重要的价值。本研究对这些基因的分子标记进行了筛选,同时开发了Pi2和Badh2-E7更为方便的标记。利用米质位点Wx(G/T)和SSⅡ-3(TT/GC)对本实验室的不育系和恢复系组合进行了鉴定:所有的不育系组合都具有米质较差的Wx(GG)和SSⅡ-3(GC)位点,部分恢复系组合具有米质较好的Wx(TT/GT)和SSⅡ-3(TT)位点。对241份水稻品种的鉴定表明,48.9%的水稻品种在Wx(T/G)位点是TT/GT类型,71.0%的水稻品种在SSⅡ-3(TT/GC)位点是TT类型。这些分子标记已经应用于不育系和恢复系的改良,共有12个组合,包括植A和祥A抗性的改良、星A和吉田A抗性和花期的改良、中A米质的改良、天A米质的改良、R712和R713抗性和花期的改良。目前已经获得了聚合Pi1/Pi2/Xa23,且保持力彻底的保持系,这些材料性状优良,高抗稻瘟病和白叶枯病。这些分子标记的筛选、开发和利用,将促进水稻新品种的选育工作,具有重要的应用价值。