在珍汕97/特青组合衍生的RIL群体,我们定位到每穗颖花数QTL Ghd7-2,近等基因系F2群体发现该QTL同时控制抽穗期,株高与每穗颖花数,并定位到0.5 cM区间。本申请将在此基础上,利用近等基因系F2大群体的极端隐性单株,采用图位克隆策略将基因精细定位到20 kb,进行比较测序,确定候选基因。通过转基因完成功能互补验证,确证分离该基因。利用原位杂交和RT-PCR技术揭示该基因的时空表达特点。用实时PCR技术分析其它已克隆的穗大小基因,株高基因和抽穗期基因与该基因的关系。用芯片杂交技术比较转基因阴性和阳性单株的基因表达谱差异,初步确定与Ghd7-2互作的基因。对世界范围收集的遗传多样性丰富的96份材料进行基因比较测序,分析基因的核酸多样性,借助关联分析,寻找优良等位基因,确定具有优良等位基因的亲本材料,直接为水稻高产育种提供有价值的基因源,提高水稻高产育种效率。
Heading date;Yield;Plant height;Pleiotropic;Adaptation
我们对第7染色体末端的一个同时控制株高、抽穗期和每穗颖花数的多效性QTL进行精细定位,通过比较测序确定了候选基因,并通过超表达转化验证了基因功能,完成了Ghd7-2的克隆工作。超表达Ghd7-2的珍汕97植株延迟抽穗期15天,增加株高18cm,增加每穗颖花数50%,单株产量增加8g。通过对分期播种的植株幼穗分化时期观察发现,Ghd7-2通过延迟营养生长期向生殖生长期转变而延迟开花期。通过不同日照的处理证实Ghd7-2是一个长日照开花抑制因子,通过Ehd1途径调控水稻抽穗期。Ghd7-2通过调控枝梗数影响水稻颖花数从而影响产量,且通过一条新的途径来调控水稻产量。对广泛收集的175份栽培稻和44份野生稻进行Ghd7-2编码区的比较测序,发现Ghd7-2对水稻在不同地区的适应性有着重要贡献。