《基於SSSL的水稻高產分子設計育種研究》是依託華南農業大學，由張桂權擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：基於SSSL的水稻高產分子設計育種研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：張桂權
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本實驗室構建了以優良水稻品種華粳秈74為受體，以稻屬AA基因組所有8個種的遺傳資源為供體的染色體單片段代換系（SSSL）文庫，利用該文庫對水稻產量性狀進行了初步的遺傳剖析，篩選出一批影響產量性狀的QTL及其SSSL。本項目的主要研究內容包括：（1）利用SSSL文庫，對影響產量性狀的QTL進行全基因組分析，獲得影響產量性狀的主要QTL及其SSSL；（2）利用篩選出來的SSSL培育多基因聚合系，分析基因互作關係，篩選出影響產量性狀的最佳基因組合；（3）分析產量三因素（穗數、穗粒數、粒重）基因之間的互作關係，闡明其對產量的調控規律；（4）對已克隆的GW8不同等位基因影響產量性狀的分子機制進行研究，闡明等位基因對產量的調控規律；（5）利用優良的產量QTL開展品種設計，培育出高產的水稻新品系。通過研究建立基於SSSL的水稻高產分子設計育種的技術體系，為水稻高產育種的分子設計提供理論基礎。
結題摘要
本項目按計畫開展了各項內容的研究，按原定目標完成了各項任務，並在分櫱角基因和雜交水稻“三系”分子設計育種方面超出了原定目標。已發表SCI論文3篇，建立了水稻高產的分子設計育種的技術體系，已育成和審定水稻新品種2個，獲得新品種權6項。主要研究結果有：（1）水稻產量性狀QTL的研究和利用。從本實驗室已構建的水稻單片段代換系（SSSL）文庫中，篩選出粒形、粒重、穗型、株型等產量性狀具有明顯差異的SSSL共40個。通過對這些SSSL代換片段的標記檢測和產量性狀的表型分析，從中鑑定出產量相關性狀QTL共15個。利用攜帶產量性狀QTL的SSSL開展聚合育種，獲得了雙片段聚合系20個和多片段聚合系15個。利用這些聚合系，分析了產量性狀QTL之間的聚合效應和互作關係。這些結果為開展產量性狀的設計育種提供了理論依據。（2）水稻分櫱角基因的鑑定、定位和克隆。從SSSL文庫中發現了一個分櫱角明顯變大的SSSL。利用分離群體已把分櫱角基因TAC8限定在50kb的範圍內，對候選基因進行了分析，確定了該分櫱角基因。對TAC8進行了序列分析和表達分析，初步明確了該基因的等位基因變異及其表達模式。同時發現TAC8與另一基因存在互作關係，分櫱角變大是雙基因互作的結果。這些結果為進一步分析該基因的功能及基因互作關係奠定了基礎，為分析株型與產量關係提供了新的視角。（3）水稻分子設計育種技術體系的建立。利用HJX74-SSSL文庫為分子設計育種平台，建立了水稻分子設計育種的技術體系。該設計育種技術體系包括三個層次：一是水稻複雜性狀的元件設計，對粒形等重要元件進行了設計育種；二是水稻重要育種材料（品系）的設計，對水稻“三系”等重要材料進行了設計育種，建立了雜交水稻“三系”分子設計育種的技術體系；三是水稻的品種設計，利用設計育成的元件進行組裝，設計並培育水稻新品種。本項目建立的基於HJX74-SSSL文庫的分子設計育種技術體系的建立，為水稻和其他作物的分子設計育種提供了範例。
