《新型四倍體水稻（neo-tetraploid rice）基因組變異及高育性分子遺傳》是依託華南農業大學，由劉向東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型四倍體水稻(neo-tetraploid rice)基因組變異及高育性分子遺傳
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉向東
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
同源四倍體水稻及其亞種間雜種F1具有明顯增產潛力.但其結實率普遍偏低,難以直接套用.花粉和胚囊育性是決定其結實率最主要的2個因素,培育兩者都高的四倍體水稻新種質具有重要意義.申請者在雜交F5發現高育性變異株並由此培育出兩者育性均高的新型四倍體水稻(Neo-tetraploid rice),為開展高育性遺傳研究及育種提供材料.本項目擬利用該新材料開展3方面研究:一是利用5份新型四倍體水稻及雙親,通過高通量測序技術比較研究新材料基因組變異;二是利用其中1份新材料與低育性同源四倍體水稻雜交創建的高和低育性新定向自交系群體構建高低育性的混合池,通過高通量轉錄組測序分別比較研究兩者花粉和胚囊減數分裂前期I表達譜差異,找出與高育性相關的差異表達基因;三是通過基因組和轉錄組結果的綜合分析,以及差異基因功能驗證分析,弄清決定高育性相關的遺傳基因及可能的分子機理,為進一步開展其基因克隆和育種套用提供基礎.
結題摘要
新型四倍體水稻是我們創製的高育性四倍體水稻，具有利用前景。本項目圍繞新型四倍體水稻可能存在基因組新變異以及高育性涉及的分子遺傳，利用5份新型四倍體水稻及育性定向自交系群體為材料，開展比較基因組和遺傳學功能分析等研究，取得以下結果：（1）新型四倍體水稻基因組DNA存在豐富的變異，發現222個非親本型的特異變異基因，以及1個目前在二倍體水稻中未發現的新變異基因。（2）利用高和低育性定向自交系群體構建混合池，通過高通量測序比較研究，篩選到與育性相關的染色體片段，即7號染色體18915234-19500000的區段。（3）通過基因組和轉錄組結果的綜合分析,以及基因敲除驗證，發現包括NRFG1在內的9個基因可能與育性有關。目前正進行互補和進一步的分子機理研究。以上結果為進一步開展其基因的克隆和育種套用提供基礎. 項目完成期間，已正式發表SCI收錄論文8篇，其中有1篇為農林科學大類分區1區；2份新型四倍體水稻獲得國家植物新品種權；培養3名博士和6名碩士。
